وحدة التحكم الآلي في نظام التدفئة

يسمح نظام التحكم في التدفئة الحديث بتنفيذ البرامج والأنظمة الأكثر تعقيدًا وتقدماً لضبط أوضاع تشغيل الجهاز ، وتحقيق وفورات كبيرة في الطاقة ، وتوفير التحكم في التدفئة عن بُعد. نود أن ننظر في وحدة التحكم في التدفئة من وجهة نظر هيكلها ومزاياها وخصائصها التشغيلية.

كيف تعمل

مبدأ تشغيل وحدة التحكم في نظام التدفئة بسيط للغاية:

عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية ، على سبيل المثال إلى -20 درجة مئوية ، توفر وحدة التحكم في التدفئة مزيدًا من الحرارة للغرف ، وبالتالي الحفاظ على درجة الحرارة الداخلية عند المستوى المطلوب ، على سبيل المثال +20 درجة مئوية.

والعكس صحيح.

عندما ترتفع درجة الحرارة الخارجية ، على سبيل المثال إلى +5 درجة مئوية ، فإن وحدة التحكم في الطقس ، كما يطلق عليها أيضًا ، توفر حرارة أقل للمباني.

وبالتالي ، يتم تقليل استهلاك الحرارة ، وتظل درجة الحرارة في المبنى عند المستوى الذي نحتاجه ، على سبيل المثال ، +20 درجة مئوية ولا تزيد إلى +28 درجة مئوية ، كما هو الحال غالبًا أثناء الاحترار الحاد.

لا ترتفع درجة الحرارة إلى +28 درجة مئوية

وإذا كان علميًا ، فإن وحدة التحكم في الطقس مصممة لضمان والحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة لسائل التبريد في خط أنابيب الإمداد ، اعتمادًا على درجة حرارة الهواء الخارجي.

المزايا الرئيسية لتركيب وحدة التحكم بالتدفئة الآلية

كما قلنا سابقًا ، فإن الهدف من هذا الإجراء الموفر للطاقة هو تحسين استهلاك الطاقة الحرارية في المبنى ، وهي:

• انخفاض كبير في تكلفة تدفئة المباني والهياكل ،
• تحسين جودة وموثوقية الإمداد الحراري ،
• التنظيم التلقائي لإمدادات الحرارة للمباني والهياكل ،
• القدرة على مراقبة معلمات المبرد وأنماط التشغيل لمعدات الإمداد الحراري عن بُعد ،
• القدرة ، دون أي تكلفة إضافية ، على إعادة تكوين تشغيل نظام التدفئة ، على سبيل المثال ، بعد عزل الواجهات ، واستبدال النوافذ ، وتجديد المبنى ،
• أتمتة نظام قياس استهلاك الطاقة الحرارية.

كما تبين الممارسة ، توفر وحدة التحكم الآلي (AUU) حوالي 25٪ - 37٪ من الطاقة الحرارية وتوفر ظروف معيشية مريحة في كل غرفة.

الجهاز ومبدأ تشغيل المصعد

عند نقطة دخول خط أنابيب شبكة التدفئة ، عادةً في الطابق السفلي ، تكون العقدة التي تربط أنابيب الإمداد والعودة ملفتة للنظر. هذا مصعد - وحدة خلط لتدفئة المنزل. يتم تصنيع المصعد على شكل هيكل من الحديد الزهر أو الفولاذ مزود بثلاث حواف. هذا مصعد تدفئة عادي ، يعتمد مبدأ تشغيله على قوانين الفيزياء. يوجد داخل المصعد فوهة وغرفة استقبال وعنق خلط وناشر. غرفة الاستقبال متصلة بـ "العودة" عن طريق شفة. يدخل الماء المسخن إلى مدخل المصعد ويتدفق إلى الفوهة. بسبب تضيق الفوهة ، يزداد معدل التدفق ويقل الضغط (قانون برنولي). يتم امتصاص الماء من "العودة" في منطقة الضغط المنخفض وخلطه في غرفة الخلط في المصعد. يقلل الماء درجة الحرارة إلى المستوى المطلوب وفي نفس الوقت يقلل الضغط. المصعد يعمل في نفس الوقت كمضخة دورانية وخلاط. هذا ، باختصار ، هو مبدأ تشغيل المصعد في نظام تدفئة المبنى أو الهيكل.

مخطط وحدة التدفئة

يتم ضبط إمداد المبرد بواسطة وحدات تسخين المصعد في المنزل. المصعد هو العنصر الرئيسي لوحدة التسخين ؛ يحتاج إلى ربط.تعتبر معدات التحكم حساسة للتلوث ، لذلك يتم تضمين مرشحات الطين في الأنابيب ، والتي يتم توصيلها بـ "الإمداد" و "الإرجاع".
يتضمن تقليم المصعد:

• مرشحات الطين
• مقاييس الضغط (مدخل ومخرج) ؛
• مستشعرات درجة الحرارة (موازين الحرارة عند مدخل المصعد وعند المخرج وعند "الرجوع") ؛
• صمامات البوابة (للعمل الوقائي أو الطارئ).

هذه هي أبسط نسخة من الدائرة لضبط درجة حرارة المبرد ، لكنها غالبًا ما تستخدم كجهاز أساسي لوحدة التسخين. توفر الوحدة الأساسية لتدفئة المصعد لأي مباني وهياكل تنظيم درجة حرارة وضغط سائل التبريد في الدائرة.
مزايا استخدامه لتدفئة المباني الكبيرة والمنازل والمباني الشاهقة:

1. الموثوقية بسبب بساطة التصميم ؛
2. انخفاض سعر التركيب والأجزاء المكونة ؛
3. عدم التقلب المطلق
4. توفير كبير في استهلاك الناقل الحراري يصل إلى 30٪.

ولكن في ظل وجود مزايا لا جدال فيها لاستخدام المصعد لأنظمة التدفئة ، يجب أيضًا ملاحظة عيوب استخدام هذا الجهاز:

• يتم الحساب بشكل فردي لكل نظام ؛
• أنت بحاجة إلى انخفاض ضغط إلزامي في نظام التدفئة بالمنشأة ؛
• إذا كان المصعد غير منظم ، فلا يمكن تغيير معلمات دائرة التسخين.

مصعد بضبط أوتوماتيكي

حاليًا ، هناك تصميمات للمصاعد يمكن من خلالها تغيير المقطع العرضي للفوهة بمساعدة الضبط الإلكتروني. يحتوي هذا المصعد على آلية تحرك إبرة الخانق. يغير تجويف الفوهة ، ونتيجة لذلك ، يتغير معدل تدفق المبرد. يؤدي تغيير الخلوص إلى تغيير سرعة حركة الماء. نتيجة لذلك ، تتغير نسبة خلط الماء الساخن والماء من "العائد" ، وبالتالي تتغير درجة حرارة المبرد في "الإمداد". أصبح من الواضح الآن سبب الحاجة إلى ضغط الماء في نظام التدفئة.
ينظم المصعد تدفق وضغط وسط التسخين ، ويؤدي ضغطه إلى دفع التدفق في دائرة التسخين.

متى يُنصح بتثبيت AUU - أمثلة وحساب فترة الاسترداد

لنفكر في 3 أمثلة لتركيب وحدة قياس وحساب فترة الاسترداد لهذا الحدث.

جميع الأمثلة مأخوذة من الحياة الواقعية وتستند إلى استطلاعات الطاقة التي أجريناها.

وبذلك يكون لدينا ثلاثة مبان إدارية (مكاتب):

• مبنى 1 بمساحة 1300 م 2
• عمارة 2 بمساحة 4800 م 2
• مبنى 3 بمساحة 18500 م 2

تقع جميع المباني الثلاثة في موسكو.

فيما يلي النتائج الرئيسية لتركيب وحدة التحكم في نظام التدفئة:

المساحة ، م 2	إجمالي استهلاك الحرارة لفترة التسخين قبل تركيب وحدة AUU	إجمالي استهلاك الحرارة لفترة التسخين بعد تركيب AUU	تقليل استهلاك الحرارة Gcal	تكلفة ألف روبل جمي كالوري. (2018 ذ.)	التوفير لفترة التدفئة ألف روبل.
مبنى رقم 1	1 300	340	266	74	2,0	148
مبنى رقم 2	4 800	550	418	132	2,0	264
مبنى رقم 3	18 500	4 400	3 720	680	2,0	1 360

كما يتضح من الجدول ، فإن تركيب وحدة التحكم في التدفئة ساعد في تقليل استهلاك الحرارة أثناء فترة التسخين من خلال:

• مبنى رقم 1 - 74 Gcal ،
• مبنى رقم 2 - 132 ج.ك.
• عمارة رقم 3 - 680 ج.ح.

هذا الاختلاف الكبير في خفض الاستهلاك يرجع بشكل رئيسي إلى:

• حجم المباني (المساحة وعدد الطوابق)
• عدد ساعات العمل ،
• موعد.

يوضح الجدول التالي:

• توفير الحرارة لفترة التسخين (بناءً على تكلفة 2000 روبل لكل Gcal)
• تكلفة تركيب وتركيب وحدة التحكم في التدفئة و
• فترة الاسترداد.

التوفير لفترة التدفئة ألف روبل.	تكلفة AUU (المعدات والتركيب)	فترة الاسترداد البسيطة بالسنوات
مبنى رقم 1	148	1 556	10,5
مبنى رقم 2	264	1 856	7,0
مبنى رقم 3	1 360	2 000	1,5

الاستنتاج الرئيسي الذي يمكننا استخلاصه من حساب فترة الاسترداد في AUU

يُنصح بتركيب وحدة تحكم بالتدفئة الآلية في المباني ذات الاستهلاك الكبير للطاقة الحرارية وفي المباني ذات السخونة الزائدة.

في المباني والمباني الصغيرة ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة الحرارية ، فإن وحدة التحكم في التدفئة الآلية ستؤتي ثمارها لفترة طويلة جدًا أو لا تؤتي ثمارها أبدًا.

في المباني الصغيرة ، يُنصح بمراجعة وحدات المصاعد أو تركيبها ، وكذلك تثبيت نظام صمامات الموازنة على الروافع الرئيسية لنظام التدفئة.

وحدة التحكم في نظام التدفئة

مثال على تنفيذ مخطط 1 AUU

رسم تخطيطي لوحدة تحكم مؤتمتة مع انخفاض ضغط كافٍ متاح عند المدخل

(P1 - P2> 6 mWC) لدرجات حرارة تصل إلى AUU t = 95-70 ° C

لطالما كان العالم الحديث غير قادر على الاستغناء عن التقنيات المبتكرة. لا توجد تقنية أو نظام لا يستخدم الحلول الثورية. نظام التدفئة ليس استثناء. هذا يرجع إلى حقيقة أن هذه تقنية مهمة إلى حد ما ، وهي مصممة لتوفير حياة مريحة.

لأسباب واضحة ، يتم إيلاء اهتمام خاص عند تصميم المنزل. منذ العصور القديمة ، كانت المنازل تُبنى من الموقد ، أي أولًا نصب موقد ، ثم غُمر بالجدران والسقف

لقد تم ذلك لسبب ما ، ولهذا نحتاج أن نقول "شكرًا" لمناخنا.

بدءًا من المنطقة الوسطى لبلدنا الواسع وانتهاءً بسخالين البعيد ، تسود درجة حرارة غير مريحة إلى حد ما معظم أيام السنة. يتراوح عمود مقياس الحرارة من +30 إلى -50 درجة.

نظرًا لرنين درجة الحرارة المعقد نوعًا ما ، فإن نظام التدفئة لا يقل أهمية عن مصدر الكهرباء. في السابق ، كان يتم تقييم صانع المواقد المختص الذي يعرف كيفية صنع الموقد المناسب على مستوى حداد. بعد كل شيء ، تحتاج إلى حساب حجم صندوق الاحتراق بشكل صحيح ، وقطر المدخنة ، بالإضافة إلى أن الموقد يجب أن يكون متعدد الوظائف:

• تم تحضير الطعام فيه ؛
• قامت بتسخين الغرفة
• سخن الماء
• بمثابة مكان نوم صغير.

هذا هو السبب في أن بناء الفرن كان صعبًا ويستغرق وقتًا طويلاً. كان يجب أن يكون لديها تيار كافٍ حتى لا تدخل جميع منتجات الاحتراق إلى الغرفة. لكن مع كل هذا ، كان عليها أن تكون اقتصادية.

اليوم ، من حيث المبدأ ، لم يتغير شيء يذكر. تظل الوظائف والمتطلبات الرئيسية لنظام التدفئة كما هي:

• إنقاذ؛
• أقصى قدر من الكفاءة
• تعدد الوظائف.
• بساطة التصميم
• الجودة والمتانة
• الحد الأدنى من تكاليف التشغيل
• سلامة.

كانت النار بمثابة المصدر الأول للحرارة للإنسان. وحتى الآن لم تفقد أهميتها أهميتها. كانت الطريقة الأكثر بدائية للتدفئة هي إشعال النار ، والتي وفرت الحماية من الحيوانات المفترسة ، ودرجات الحرارة المنخفضة ، وكانت بمثابة مصدر للضوء.

علاوة على ذلك ، مع مرور الوقت ، بدأت البشرية في ترويض هبة هيرميس. ظهرت المواقد ، وعادة ما يتم بناؤها من الطين والحجارة. في وقت لاحق ، مع تقدم التكنولوجيا ، بدأوا في استخدام الطوب الخزفي. ثم ظهر الأول.

ظهرت الأفران الفولاذية في وقت لاحق ، فقد حددوا تشكيل عصر الفولاذ. استخدم الفحم والحطب والجفت كوقود للمواقد. مع تغويز المدن ، أفران الصلب. وطوال هذا الوقت ، سعى الناس جاهدين لتحسين نظام التدفئة.

لماذا يعتبر تركيب AUU أكثر ربحية في المباني ذات الاستهلاك العالي للحرارة؟

تتكلف وحدة التحكم في التدفئة نفس التكلفة تقريبًا للمباني الكبيرة والصغيرة (الفرق في تكلفة المعدات والتركيب هو 20٪ -30٪).

في نفس الوقت ، يمكن لمبنى كبير أن يوفر 5-10 أضعاف الطاقة الحرارية من مبنى صغير.

في مثالنا نرى:

• تقوم وحدة التحكم في التدفئة بالدفع عن نفسها في 10.5 سنوات في المبنى رقم 1 ، بمساحة 1300 متر مربع واستهلاك حراري يبلغ 340 جيجا كالوري قبل تركيب وحدة الجامعة.
• نفس الوحدة تدفع عن نفسها في 1.5 سنة في المبنى رقم 3 ، بمساحة 18500 متر مربع واستهلاك الحرارة قبل تركيب 4،400 ج.ح.

تحليلنا وحساباتنا ليست عالمية.

إنها تمنحك فقط فهمًا أساسيًا للمباني التي يكون من الأنسب تركيب وحدات التحكم في التدفئة الآلية فيها.

نوصي بحساب الجدوى وفترة الاسترداد لوحدة التحكم في التدفئة بشكل فردي لكل مبنى ، بناءً على الظروف والظروف المحددة.

كيف يتم تركيب وحدة التحكم في نظام التدفئة الآلي

لا يوجد تغيير أساسي في مخطط إمداد الحرارة للمبنى عند تركيب وحدة التحكم في نظام التدفئة الآلي (AUU).

على عكس وحدات المصاعد المثبتة في كل قسم من المنزل ، يتم تركيب وحدة المصاعد ، كقاعدة عامة ، واحدة لكل مبنى.

يتم توصيل وحدة التحكم بعد وحدة قياس الطاقة الحرارية.

تشتمل وحدة التحكم في الطقس على العناصر التالية:

• عنصر التحكم
• صمام التحكم مع مشغل ،
• مضخة الدورة الدموية،
• أجهزة استشعار درجة الحرارة في الهواء الطلق،
• مجسات درجة حرارة الغرفة.

يسمح لك عنصر التحكم في وحدة التحكم في الطقس بتغيير الإعدادات يدويًا التي تحدد وضع تشغيل نظام التدفئة ، وتتيح لك الحفاظ على درجات حرارة مختلفة في المبنى في أوقات مختلفة.

على سبيل المثال ، في مباني المكاتب في عطلات نهاية الأسبوع والعطلات ، يمكنك تقليل درجة حرارة الهواء في الداخل إلى +12 درجة مئوية.

في أيام الأسبوع ، يمكن رفع درجة الحرارة إلى +18 درجة مئوية.

يظهر الرسم التخطيطي والمنظر العام لوحدة التحكم الآلي في الطقس في الأشكال أدناه.

ينص المخطط على:

• التبديل التلقائي بين المضخة الرئيسية والاحتياطية في حالة تعطل إحدى المضخات ،
• إمكانية إدخال جدول زمني مرن لتنظيم درجة حرارة الهواء في المباني ، مع مراعاة أوقات الليل وعطلات نهاية الأسبوع والعطلات لموسم التدفئة بأكمله ،
• التحكم الإلزامي في درجة حرارة ناقل الحرارة العائد ،
• الحفاظ على جدول درجات الحرارة.

يتم التحكم في درجة حرارة نظام التسخين عن طريق تغيير معدل نقل الصمام وإضافة ماء التسخين باستخدام مضخة الدوران.

أثناء التشغيل ، وحدة التحكم:

• يستقصي بشكل دوري مستشعرات درجة حرارة سائل التبريد ، ومستشعر الهواء الداخلي (إن وجد) ومستشعر الهواء الخارجي ،
• يعالج المعلومات الواردة و
• يولد إشارات تحكم تعطي أمرًا للمشغل بالفتح أو الإغلاق.

يغير إجراء التحكم من وحدة التحكم فتح منطقة التدفق الخاصة بصمام التحكم.

في حالة عدم وجود مستشعر هواء داخلي ، فإن أولوية التحكم الرئيسية هي الحفاظ على جدول درجة الحرارة.

ميزات التثبيت والتحقق

وتجدر الإشارة على الفور إلى أن التركيب والتحقق من تشغيل وحدة المصعد ونظام التدفئة هو من اختصاص ممثلي شركة الخدمة. سكان المنزل ممنوعون منعا باتا القيام بذلك. ومع ذلك ، يوصى بمعرفة تصميم وحدات المصعد لنظام التدفئة المركزية.

أثناء التصميم والتركيب ، يتم أخذ خصائص حامل الحرارة الوارد بعين الاعتبار

يؤخذ في الاعتبار أيضًا تفرع الشبكة في المنزل وعدد أجهزة التدفئة ونظام درجة حرارة التشغيل. تتكون أي وحدة مصعد أوتوماتيكية للتدفئة من جزأين

• ضبط معدل تدفق الماء الساخن الوارد ، وكذلك قياس مؤشراته الفنية - درجة الحرارة والضغط ؛
• مباشرة وحدة الخلط نفسها.

السمة الرئيسية هي نسبة الخلط. هذه هي النسبة بين أحجام الماء الساخن والبارد. هذه المعلمة هي نتيجة حسابات دقيقة. لا يمكن أن يكون ثابتًا ، لأنه يعتمد على عوامل خارجية. يجب أن يتم التثبيت بدقة وفقًا لمخطط وحدة المصعد في نظام التدفئة. بعد ذلك ، يتم إجراء الضبط الدقيق.يوصى بالحمل الأقصى لتقليل الخطأ. وبالتالي ، ستكون درجة حرارة الماء في أنبوب الإرجاع ضئيلة. هذا شرط أساسي للتحكم الدقيق في صمام البوابة الأوتوماتيكي.

بعد فترة زمنية معينة ، يلزم إجراء فحوصات مجدولة لتشغيل وحدة المصعد ونظام التدفئة ككل. الإجراء الدقيق يعتمد على المخطط المحدد. ومع ذلك ، يمكنك وضع خطة عامة تتضمن الإجراءات الإلزامية التالية:

• التحقق من سلامة الأنابيب والصمامات والأجهزة ، وكذلك امتثال معاييرها لبيانات جواز السفر ؛
• محاذاة مجسات درجة الحرارة والضغط ؛
• تحديد خسائر الضغط أثناء مرور المبرد عبر الفوهة ؛
• حساب معامل الإزاحة. حتى بالنسبة لمخطط التسخين الأكثر دقة لوحدة المصعد ، فإن المعدات وخطوط الأنابيب تتآكل بمرور الوقت. يجب أن يؤخذ هذا التصحيح في الاعتبار عند الإعداد.

بعد الانتهاء من هذه الأعمال ، يجب إحكام إغلاق وحدة التسخين المركزية بالمصعد الأوتوماتيكي لمنع التداخل غير المصرح به.

لا تستخدم مخططات عقد المصعد محلية الصنع لأنظمة التدفئة المركزية. غالبًا ما لا يأخذون في الاعتبار أهم الخصائص ، والتي لا يمكن أن تقلل من كفاءة العمل فحسب ، بل تتسبب أيضًا في حدوث حالة طوارئ.

الاستخدام الفعال لمحطات القياس الآلي

استخدام AUU هو الأكثر فعالية:

• في المباني الكبيرة ذات الاستهلاك الكبير للحرارة ،
• في المنازل المتصلة بشبكات تدفئة المدينة ،
• في المباني ذات انخفاض الضغط غير الكافي في نظام التدفئة المركزية ومع التركيب الإجباري لمضخات التدفئة المركزية ،
• في المباني ذات الإمداد اللامركزي بالماء الساخن والتدفئة المركزية.