На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Динамика конфигурации характеристик отопительной системы при позиционном регулировании
Журнальчик "Анонсы теплоснабжения", № 11, (27), ноябрь, 2002, С. 42 – 44,
В.Ф. Гершкович, КиевЗНИИЭП
Проведенные в КиевЗНИИЭП исследования дают основание утверждать, что при позиционном регулировании водяной отопительной системы достигается очень плавное изменение ее потребительских характеристик.
На рис. 1 показано, как эти характеристики реально меняются во времени. Непрерывная запись характеристик в показательном теплопункте КиевЗНИИЭП велась в течение 2-ух с половиной часов работы системы, начиная с того момента, когда регулятором была выдана команда перейти на ночной режим работы, в течение которого, согласно методу регулирования, температуру воды в обратном трубопроводе следовало снизить на 10 °С, т.е. от 40 до 30 °С. Можно проследить за тем, как это происходило.
Чрезвычайно резким изменениям при позиционном регулировании подвергается расход теплоносителя (рис. 1д). В течение пары минут количество сетевой воды уменьшилось от 21 до 3,5 т/ч, т.е. в 6 раз. Это вправду резкое изменение, но ведь расход воды – это не потребительский параметр. Нам все равно, какой расход воды идет по трубам, так как мы этот расход никак не чувствуем.
Еще больше резко изменяется тепловая мощность системы отопления (рис. 1г). Приблизительно через час работы системы при наименьшем (3,5 т/ч) расходе теплоносителя регулятор выдал команду на восстановление наибольшего (21 т/ч) расхода воды. При всем этом тепловая мощность системы отопления в течение пары минут возросла от 100 до 1000 кВт, т.е. в 10 (!) раз. Такое резкое повышение тепловой мощности вышло поэтому, что в момент перехода на работу при наивысшем расходе воды температура воды, покидающей отопительную систему, была самой низкой. Пик расхода воды совпал по времени с экстремально низкой температурой. Уже через пару минут тепловая мощность начнет плавненько уменьшаться, а позже чрезвычайно скоро опять свалится до уровня 100 кВт. Вообщем, тепловая мощность тоже не относится к числу потребительских характеристик. Она фиксируется только теплосчетчиками, а не человечьими органами эмоций.
Проследим сейчас за температурами теплоносителя в трубопроводах.
На рис. 1в показано, как меняются температуры воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления (средняя и нижняя кривые), также температура сетевой воды в подающем трубопроводе (верхняя кривая). Сходу отметим, что температура сетевой воды за время измерений фактически не изменялась и оставалась на уровне 70 °С. Правда, в течение приблизительно 20 минут приборы фиксировали температуру около 71 °С (это приметно на графике), но это повышение совпадает по времени с прохождением наибольшего расхода, а при постоянных теплопотерях трубопроводов тупикового участка теплотрассы, ведущей к зданию, падение температуры теплоносителя тем меньше, чем больше расход на этом участке.
Температура в подающем трубопроводе начала понижаться приблизительно через полчаса опосля того, как резко уменьшился расход воды. Еще через полчаса, т.е. к моменту, когда регулирующий клапан открылся и стал пропускать наибольшее количество теплоносителя, температура свалилась от 57 до 52 °С, т.е. приблизительно на 5 °С, после этого она продолжала снижаться еще в течение четверти часа, невзирая на резко приросший расход воды. Причину такового снижения просто осознать, ежели проследить сейчас за температурой теплоносителя в обратном трубопроводе.
Кратковременное уменьшение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, зафиксированное устройствами в 1-ый момент опосля уменьшения расхода теплоносителя и соответственно отраженное на рис. 1в, сначала было тяжело разъяснить. Кропотливый анализ показал, что предпосылкой этому является наличие в системе отопления замкнутых заполненных воздухом размеров. Сразу опосля закрытия регулирующего клапана расход теплоносителя резко уменьшился, но лишь в подающем трубопроводе, в то время как расход в обратном трубопроводе уменьшался не вдруг, а в течение пары 10-ов секунд, что отчетливо фиксировали ультразвуковые расходомеры теплосчетчика. Конкретно в течение этого относительно недлинного промежутка времени, когда большой расход воды в обратном трубопроводе был следствием расширения воздуха замкнутых размеров, в регенераторе происходило усиленное остывание относительно маленького количества греющей воды массивным обратным потоком. Уже через пару минут температура теплоносителя в подающем трубопроводе сама собой восстановилась, из чего же следует заключить, что эта изюминка определенной системы отопления не оказывает существенного влияния на общий процесс остывания теплоносителя в процессе позиционного регулирования в данной системе. Что касается остальных отопительных систем, то в их эта аномалия вероятнее всего вообщем не проявится.
Понижение температуры обратной воды от 40 до 30 °С происходило плавненько в течение часа. Метод регулирования построен так, что при тех погодных критериях, когда проводились измерения, снижение температуры обратной воды до 30 °С обусловило появление команды на открытие клапана. Опосля того, как клапан открылся, температура обратной воды понизилась еще на два градуса и достигла 28 °С. Ничего необычного в этом нет, ежели вспомнить, что перед сиим в течение целого часа через систему циркулировало в 6 раз меньше воды, чем необходимо для ее настоящей работы. При настолько низком расходе вода не могла умеренно распределяться по всем параллельным веткам. В неких ветвях (стояках) в итоге временной гидравлической разрегулировки вода циркулировала слабо и охладилась поглубже, чем в других. Когда наибольший расход восстановился, охлажденная вода этих веток стала интенсивно выдавливаться в сборный обратный трубопровод, что и вызвало предстоящее снижение температуры.
Тот же процесс послужил предпосылкой снижения температуры и в подающем трубопроводе, так как сетевая вода охлаждается водой из обратного трубопровода.
Факт гидравлической разрегулировки системы во время ее работы при наименьшем расходе теплоносителя не должен нас тревожить. Позиционное регулирование подразумевает возможность полной остановки системы отопления на определенный просвет времени. Малая циркуляция в это время организована только с целью получения инфы о степени остывания системы средством измерения температуры воды в обратном трубопроводе, и, ежели в течение этого промежутка времени произошла гидравлическая разрегулировка, то это свидетельствует лишь о том, что система была остановлена, но не везде.
Снижение температуры теплоносителя в обратном и подающем трубопроводах конкретно опосля восстановления наибольшего расхода воды играет положительную роль в процессе регулирования, так как искусственно наращивает величину гистерезиса. Если б температура теплоносителя начала возрастать тотчас же опосля открытия клапана, команда на его закрытие поступила бы чрезвычайно быстро, и клапану, выполняя команды контроллера, пришлось бы безпрерывно раскрываться и закрываться, что привело бы к сокращению срока его службы.
Сейчас обратим внимание на ту часть графика (рис. 1в), которая начинается через 1,5 часа опосля начала измерений. Ежели в течение первых полутора часов наблюдений происходил переход от дневного режима работы системы к режиму ночному, то при установившемся ночном режиме температуры теплоносителя в подающем трубопроводе плавненько изменяются в интервале от 50 до 53 °С, в то время как в обратном трубопроводе температуры колеблются в пределах 30...32 °С. Всего 2-3 градуса колебаний температуры трубопроводов при чрезвычайно резких (в 6 раз ) колебаниях расхода теплоносителя.
Невзирая на то, что прямым потребительским параметром, характеризующим работу отопительной системы, является температура воздуха помещений, температуру трубопроводов тоже можно отнести к характеристикам (пусть косвенным) такового рода. Кто из нас не прикасался к теплым трубам, пытаясь отыскать ответ на вопросец «а как сегодня топят?». Правда, почаще всего в таковых вариантах мы прикладываем руку к радиатору. Тогда и стоит обратиться к рисунку 1б, характеризующему изменение средней температуры поверхности отопительных устройств в процессе позиционного регулирования.
В течение первого получаса работы системы отопления при наименьшем расходе теплоносителя температура радиатора свалилась наименее, чем на два градуса, - от 47 до 45 °С. Позже началось наиболее интенсивное падение температуры, и уже через полтора часа радиатор стал холоднее приблизительно на семь градусов. Опосля выхода на режим ночного регулирования температура радиатора фактически не изменялась, колеблясь в интервале от 40 до 42 °С. Такое колебание чуть ли ощутимо для потребителя, ежели даже ему придет в голову ежеминутно притрагиваться к радиатору.
Рис. 1а отражает истинно потребительский параметр, температуру помещения. Как уже упоминалось, все графики рисунка начинаются с момента перехода дневного режима регулирования в режим ночной. Логично, что температура помещения при всем этом снижается. За 2,5 часа наблюдений температура воздуха контрольного помещения, измеряемая электронным указателем температуры с точностью 0,1 °С, понизилась на 0,7 °С. Снижение температуры происходило так плавненько, что нрав резких колебаний расходов теплоносителя (в семь раз) и тепловой мощности (в 10 раз), отображенный на рисунках 1г и 1д, никак не отразился на нраве очень плавной кривой, фиксирующей температуру помещения.
В установившемся режиме погодного регулирования в рабочее время вообщем не удается зафиксировать какого-нибудь влияния повсевременно и резко изменяющегося расхода теплоносителя на температуру помещения, которая остается фактически постоянной либо изменяется очень некординально по причинам, наиболее связанным с нравом эксплуатации контрольного помещения (совещания, проветривания, включение и выключение освещения), чем с изменяющимся в процессе регулирования тепловым потоком от поверхности радиатора.
Проведенное исследование дает основание с полной уверенностью утверждать, что позиционное регулирование водяной отопительной системы ни в коей мере не усугубляет потребительских свойств отопления. По данной причине позиционное регулирование, которое реализуется наиболее простыми техническими средствами, чем регулирование пропорциональное, оценивается как более предпочтительный метод уменьшения теплопотребления.
Рекомендуем еще поглядеть по теме .