Аннотация 2
Введение 6
1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛА 8
1.1 Понятие системы теплоснабжения 8
1.1.1 Открытые системы теплоснабжения 8
1.1.2 Закрытые системы теплоснабжения 10
1.2 Типы автоматизации 11
1.2.1 Центральное регулирование 11
1.2.2 Местное регулирование 11
1.2.3 Индивидуальное регулирование 12
1.2.4 Автоматизация индивидуального теплового пункта:
современные технические решения 13
1.3 Классификация систем регулирования по алгоритму
функционирования 15
1.4 Цели и задачи регулирования тепла 18
1.5 Экономические аспекты внедрения системы регулирования . 19
1.6 Компоненты систем регулирования 20
2. РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТПУСКА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И АЛГОРИТМОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ 22
2.1 Выбор схемы регулирования отпуска тепла 22
2.1.1 Характеристики объекта 22
2.1.2 Характеристика тепло потребляемых установок здания 22
2.1.3 Расчет тепловых нагрузок и теплопотребления 23
2.1.4 Выбор функциональной схемы регулирования 25
2.2 Выбор оборудования и определение места установки 29
2.2.1 Выбор регулирующего устройства 29
2.2.2 Выбор клапана запорно-регулирующего (КЗР) 33
2.2.3 Выбор циркуляционного насоса 35
2.2.4 Датчики температуры 37
2.3 Разработка алгоритмов систем регулирования 39
2.3.1 Алгоритм режима быстрого прогрева здания 40
2.3.2 Алгоритм формирования температуры и графиков 43
2.3.3 Алгоритм формирования уставок регулирования 43
2.4 Методическая часть 44
2.4.1 Педагогический адрес 44
2.4.2 Учебный материал 45
2.4.3 Структурно логический анализ 48
2.4.4 Фонд оценочных средств 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЬЯХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 63
Системы теплоснабжения являются крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов в стране. От нормального функционирования этих систем зависят условия теплового комфорта в отапливаемых зданиях, самочувствие людей, производительность труда и другие факторы. Выпуск качественной продукции на ряде промышленных предприятии требует строгого соблюдения нормируемых параметров микроклимата. Эффективность предприятий агропромышленного комплекса (урожайность плодов и овощей, выращиваемых в теплицах, продуктивность животноводства) также в большой степени определяется температурновлажностными режимами в сельскохозяйственных помещениях, обеспечиваемыми работой систем теплоснабжения. Таким образом, проблема повышения качества, надежности, экономичности теплоснабжения имеет государственное значение.
Режимы теплопотребления, а следовательно и производства тепловой энергии, зависят, как известно, от большого количества факторов; условий погоды, теплотехнических качеств отапливаемых зданий и сооружений, характеристик тепловой сети и источников энергии и др. При выборе этих режимов нельзя не учитывать функциональных взаимосвязей системы теплоснабжения с другими системами инженерного обеспечения: электро- ,газо-, водоснабжения.
Внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами в практику теплофикации и централизованного теплоснабжения позволяет резко повысить технический уровень эксплуатации этих систем и обеспечить значительную экономию топлива. Кроме экономии топлива, автоматизация рассматриваемых систем позволяет улучшить качество отопления зданий, повысить уровень теплового комфорта и эффективность промышленного и сельскохозяйственного производства в отапливаемых 6
зданиях и сооружениях, а также надежность теплоснабжения при уменьшении численности обслуживающего персонала.
Применение системы автоматического программного регулирования отопления позволяет осуществлять дальнейшее совершенствование режима отопления, например, снижать температуру воздуха в жилых зданиях в ночное время или снижать отпуск теплоты на отопление промышленных и административных зданий в нерабочее время, что обеспечивает дополнительную экономию теплоты и создание комфортных условий.
Объектом исследования является система теплоснабжения здания учебного корпуса.
Предметом исследования является оборудование системы автоматического регулирования тепла (САРТ).
Цель исследования - разработка алгоритмов автоматизированной системы регулирования тепловой энергии.
Для решения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
• провести анализ существующих систем автоматического регулирования тепла;
• изучить существующие условия теплопотребления объекта регулирования;
• выбрать схему регулирования для здания учебного корпуса;
• выбрать оборудование для САРТ и определить место его установки.;
• разработать алгоритмы программ регулирования (алгоритм формирования температурных графиков, алгоритм формирования температурных графиков и уставок, алгоритм режима быстрого прогрева здания).
В выпускной квалификационной работе на тему «разработка алгоритмов системы автоматического регулирования отпуска тепловой энергии на комплекс зданий РГППУ», были выполнены следующие задачи:
• изучены преимущества систем автоматического регулирования теплопотребления;
• изучены существующие условия теплопотребления учебного корпуса;
• выбрана схема регулирования для здания учебного корпуса;
• рассчитана тепловая нагрузка;
• выбрано оборудование автоматического регулирования
теплопотребления и определено место его установки;
• для получения максимального эффекта от внедрения САРТ были спроектированы алгоритмы регулирования;
• разработана методическая составляющая проекта.
В качестве объекта автоматизации было спроектирован эскиз здания учебного корпуса
Внедрение современных комплексных систем автоматизации регулирования теплопотребления повышает энергоэффективность объекта, обеспечивает централизованный учет тепло и энергоресурсов, обеспечивает высокое качество коммунальных услуг и комфортные условия для потребителей, снижает расходы на эксплуатацию, снижает коммунальные платежи, увеличивает срок службы оборудования.
Система автоматического регулирования тепла представляет собой систему из датчиков температуры, клапана запорно-регулирующего (КЗР), обратного клапана, циркуляционных насосов (основной, резервный), датчика
53 давления, контроллера и аппаратуры связи (в случае, если требуется дистанционное управление системой).
С помощью устанавливаемых датчиков анализируется температура снаружи и внутри дома, а также температура в подающем и обратном трубопроводе. Эти данные передаются в контроллер шкафа управления. Контроллер анализирует показания датчиков и выдает команду на регулирующий клапан в соответствии с заданным графиком.
Принятая к разработке в проекте схема автоматизации теплоснабжения обеспечивает:
• нормативный уровень теплоэнергосбережения;
• нормативный уровень надежности, определяемый тремя критериями: вероятностью безотказной работы, готовностью (качеством) теплоснабжения и живучестью;
• безопасность эксплуатации.
1. Балашов А.А. Проектирование систем отопления и вентиляции гражданских зданий: учебное пособие / А.А. Балашов, Н.Ю. Полунина. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2011. - 88 с.
2. Волошенко А.В. Проектирование функциональных схем систем автоматического контроля и регулирования: учебное пособие / А.В. Волошенко, Д.Б. Горбунов - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 109с.
3. Дубинин А.М. Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий: учеб. пособие / А.М. Дубинин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 161 с.
4. Копко В.М. Теплоснабжение: курс лекций для студентов специальности 1-70 04 02 «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна» высших учебных заведений / В.М. Копко. - Москва: Изд-во АСВ, 2012. - 336 с.
5. Назарова В. И. Современные системы отопления / В. И. Назарова. - Москва: РИПОЛ классик, 2011. - 320 с. : ил. - (Энциклопедия строительства).
6. Покотилов В. В. Системы водяного отопления. Вена: фирма «HERZ Armaturen», 2008 - 160c.
7. Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. - Киев: Изд-во «Таки справи», 2007. - 252 с.: ил.
8. Шарапов В.И., Ротов П.В. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения/ - Москва: Издательство «Новости теплоснабжения», 2007. - 164 с.; ил.
9. Постановление Правительства РФ от 01.06.2010 № 391 (ред. от 04.09.2015) "О порядке создания государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и условий для ее функционирования" (вместе с "Правилами создания
55
государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и условий для ее функционирования").
10. Постановление от 24 марта 2010 г. № 472-ПП «О региональной программе по энергосбережению и повышению энергетической эффективности Свердловской области на 2010 - 2015 годы и целевых установках на период до 2020 года».
11. Федеральный закон от 23 ноября 2009 года № 261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты».
12. ГОСТ 23501.101-87 - Системы автоматизированного
проектирования. Основные положения.
13. СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации. - Москва: Изд-во НЦ ЭНАС, 2011. - 31 с.
14. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.
15. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети.
... всего 26 источников