Стяжка пола в балашихе полусухая стяжка пола в балашихе.

Автоматизация однотрубных систем отопления

Энергоэффективность в технологии отопления

Низкая энергоэффективность однотрубных систем отопления, а также бесперспективность их использования при строительстве многоквартирных жилых домов уже давно признаны специалистами как очевидные факты. Предлагаем техническое решение, позволяющее приблизить энергоэффективность однотрубных систем к показателям двухтрубных.

Россия пока что остается страной однотрубных систем. По крайней мере, до тех пор, пока ее жилой фонд не обновиться хотя бы наполовину. Можно ли в этих условиях говорить о полноценной реформе ЖКХ и повышении его энергоэффективности до европейского уровня?

В 2010 году впервые в нашей стране было представлено техническое решение, позволяющее приблизить энергоэффективность однотрубных систем к показателям двухтрубных. Сегодня можно уверенно говорить о том, что его применение оправдано.

Проблема дня

В последнее десятилетие для российского коммунального хозяйства приоритетом стали соображения энергоэффективности. В наибольшей степени это относится к теплоснабжению. Сегодня в ходе капитальных ремонтов систем отопления многоэтажных жилых зданий морально и конструктивно устаревшие гидроэлеваторы заменяют на современные автоматизированные тепловые пункты или узлы регулирования с насосной циркуляцией. Кроме того, производится автоматическая балансировка стояков, а отопительные приборы оснащаются автоматическими радиаторами. В новом строительстве это становится стандартом де-факто.

Тем не менее, более половины строящихся домов еще оснащаются однотрубными системами отопления, а в старом жилом фонде их доля составляет порядка 90%. Поэтому даже будучи полностью автоматизированными, эти системы уступают по энергоэффективности двухтрубным.

Если в двухтрубной системе при отключении отопительного прибора радиаторным терморегулятором снижается и общий расход теплоносителя по стояку, то в однотрубной он остается неизменным. Поэтому и при отключенных радиаторах сами стояки продолжают топить помещения с прежней и даже большей интенсивностью (теплоноситель не остывает), что существенно снижает эффективность регулирования.

Укрощение стояка

И все же положение не безнадежное. В 2010 году оригинальное решение предложили российскому ЖКХ специалисты компании «Данфосс»: применение устройства AB-QM, оснащенный термоэлементом QT (рис. 1). Технология была разработана несколько лет назад датскими коллегами из Danfoss A/S для жилых зданий с однотрубной системой отопления в Восточной Германии.

Как известно, температуру обратного теплоносителя по стояку измеряют после последнего радиатора и в этой же точке устанавливается автоматический балансировочный клапан. Поскольку клапаны AB-QM используются также в качестве регулирующих (например, в системах кондиционирования), то они имеют посадочное место под электропривод, которое при автоматической балансировке отопительных систем остается незадействованным. Под это посадочное место и был сконструирован термоэлемент QT- устройство прямого действия, внутри которого находится заполненный термочувствительным веществом сильфон. С одной стороны он соединен со штоком клапана, а с другой с помощью капиллярной трубки – с датчиком температуры, который крепится непосредственно на поверхности трубы перед клапаном (рис. 2).

Термоэлемент настраивается на расчетную температуру обратного теплоносителя в соответствии с заданным температурным графиком. При повышении температуры теплоносителя выше установленного на термоэлементе QT значения рабочее вещество в датчике расширяется и оказывает давление на сильфон, перемещающий шток клапана. Затвор клапана прикрывается, снижая суммарный расход теплоносителя через стояк пропорционально изменению температуры.

Таким образом, с помощью одного и того же клапана выполняется автоматическая балансировка и термостатирование стояка. Это позволяет сделать расход по стояку переменным и приблизить однотрубную систему отопления по эффективности к двухтрубной.

Позднее был разработан усовершенствованный вариант устройства – электронный регулятор AB-QТЕ. Вместо термоэлектрический привод типа TWAZ управляемый контроллером ССR3, а капиллярный датчик температуры заменен на электронный типа ЕСМ-11 (или ESMC). Это позволяет повысить эффективность термостатирования стояков.

Дело в том, что термоэлемент QТ имеет только одну настройку по температуре обратного теплоносителя. Если температура опускается ниже значения настройки термоэлемента (при смене режима работы отопительной системы и снижении температуры теплоносителя в периоды потепления, когда температура наружного воздуха 0   ̊С и выше), то термоэлемент прекращает работать и производиться только автоматическая балансировка стояка.

С помощью электронного контроллера можно задать соответствующую настройку для каждого режима работы системы. Таким  образом, клапан будет выполнять свою регулирующую функцию в течение всего отопительного сезона (рис. 3).

Кроме того, применение электроники позволяет осуществлять дистанционный мониторинг состояния системы по стоякам в режиме реального времени, а также при необходимости удаленно программировать контроллеры. Меняя их настройку. Электронные датчики температуры имеют большую точность измерения по сравнению с капиллярными.

Зимой 2009-2010 года технология успешно прошла испытания в польском г.Щецин. При этом результат превзошел ожидания: расход по стоякам снизился примерно вдвое, а дополнительная экономия тепловой энергии составила от 19 до 28%.

Теория подтверждается практикой – теперь и в России

Российские испытания AB-QТ состоялись зимой 2010-2011 года в Москве на базе 12-этажного одноподъездного жилого дома №59 по ул. Обручева. Двумя годами ранее в этом здании, построенном в конце 1970-х годов по типовому проекту II-18, был проведен капитальный ремонт. Он включал утепление фасадов и установку энергосберегающих пластиковых окон. Кроме того, была модернизирована система отопления с заменой гидроэлеватора на автоматический узел управления с погодозависимым регулированием. Автоматической балансировкой стояков с применения клапанов AB-QМ. А также установкой автоматических радиаторных терморегуляторов и индивидуальных распределителей системы поквартирного учета тепла на всех отопительных приборах.

В результате проведенных мероприятий к моменту начала испытаний системы термостатирования стояков теплопотребление дома было снижено примерно на 37, 5% (по итогам отопительного периода 2009-2010 года).

Достигнутые ранее показатели энергоэффеткивности не являются пределом. Применение термоэлементов QТ позволило оптимизировать потребление тепла и дополнительно повысить энергоэффеткивность отопительной системы еще на 11,6% (по сравнению с сезоном 2009-2010 года)

Согласно произведенным на примере экспериментального здания расчетам, окупаемость системы термостатирования с применением регуляторов прямого действия QТ составляет чуть более года, а в случае использования более совершенных электронных компонентов – около 2,5 лет. Однако это вполне оправданно, т.к. в дальнейшем, при обслуживании оборудования, роль человеческого фактора будет сведена к минимуму, а возможности мониторинга системы отопления и обнаружения неполадок в ее работе расширяются радикальным образом.

Отдельного внимания заслуживает тест, в ходе которого автоматический балансировочный клапан на одном из стояков на несколько дней был оставлен работать без термоэлемента QТ. После чего термоэлемент вернули на место, настроив на температуру обратного теплоносителя в 49-50  ̊С. Температура наружного воздуха в это время колебалась в пределах от -10 до -15  ̊С.

На графике (рис. 4) отчетливо видно, как работающий в штатном режиме (без термоэлемента) автоматический балансировочный клапан AB-QМ поддерживает расход по стояку на постоянном уровне. При этом температура обратного теплоносителя нестабильна и колеблется в пределах    10  ̊С. После установки QТ картина меняется на противоположную: температура обратного теплоносителя становится постоянной (±1-1,5  ̊С), а расход теплоносителя по стояку – переменным. Причем температура воздуха в комнате, контролируемая с помощью автоматического радиаторного терморегулятора, остается неизменной в течение всего периода измерений. Полученный опытным путем график как нельзя лучше иллюстрирует принцип работы устройства AB-QТ.

Применение технологии термостатирования стояков позволяет добиться существенной дополнительной экономии тепла и приблизить однотрубные системы отопления к двухтрубным по показателям энергоэффеткивности. Таким образом, массовое распространение в России однотрубных систем, больше не является препятствием к реализации всего возможного потенциала экономии тепла в ЖКХ.

Комментарии закрыты.