Automatización de puntos de calefacción individuales (IHP). Punto de calefacción individual Esquema de conexión, etc.

20.07.2023

El sistema de control automatizado para un punto de calefacción individual (IHP) está diseñado para controlar el proceso de suministro de calor y agua caliente a un edificio residencial de varios pisos.

Objetivos de implementación

Incrementar la confiabilidad, calidad y eficiencia del suministro de calor y agua caliente a un edificio residencial debido a:

optimización del régimen de temperatura del suministro de calor.

prevención de accidentes y reducción de daños por posibles accidentes en una unidad de calefacción de un edificio residencial debido al diagnóstico automático del hardware y software del sistema, la transición a tecnología de control "no tripulado" y la reducción de la influencia del factor "humano".

Funciones del sistema

Medición de señales de sensores ITP analógicos y discretos, generación de señales de control discretas para actuadores ITP (bombas, válvulas de control)

Control automático de bombas de circulación de agua de calefacción para locales residenciales y de oficinas, bombas de circulación de agua caliente, bombas de alimentación del sistema de calefacción:

protección de bombas contra el “funcionamiento en seco”

activación automática de la bomba de reserva

funcionamiento alternativo de las bombas principal y de reserva para garantizar una producción uniforme de sus recursos

encender y apagar la bomba de alimentación del sistema de calefacción mediante señales discretas del sensor - interruptor de presión (baja/alta presión en el sistema de calefacción)

Encendido y apagado de bombas según el programa.

control de válvulas de control desde una estación de control con botones ubicada en el panel frontal del gabinete de automatización

Control automático de la temperatura del agua de calefacción para zonas residenciales y no residenciales de la casa con corrección en función de la temperatura del aire exterior.

Control automático de temperatura del sistema de agua caliente.

Salida (display) en la pantalla de cristal líquido del panel operador del gabinete de automatización de parámetros analógicos y discretos medidos y sintonizados, alarmas, botones de control virtual para equipos ITP.

Arquitectura

1er nivel incluye sensores analógicos y discretos (sensores de temperatura, presión, sensores de posición y condición de equipos ITP), actuadores (válvulas de control, bombas) 2do nivel representado por un gabinete de automatización ITP basado en un controlador por microprocesador Enlace de desarrollo ® -C1000 y módulos de entrada/salida para señales analógicas y discretas.

Diagrama de bloques de un sistema de control de procesos automatizado para un edificio residencial.

Componentes del sistema

Sensores analógicos (sensores de temperatura y presión) y discretos (contacto seco)

Actuadores (bombas, válvulas de control)

Gabinete de automatización ITP con controlador por microprocesador DevLink-C1000 y módulos de entrada/salida MDS para señales analógicas y discretas

Software del controlador.

Poder de información del sistema.

canales de medición analógicos – 10

canales de medición discretos – 45

bucles de control – 3

canales de control de la bomba – 7.

Características distintivas

Implementación de funciones de información, informática y control utilizando soluciones de diseño estándar de la empresa KRUG para instalaciones de vivienda y servicios comunales.

uso de un controlador de microprocesador disponible comercialmente Enlace de desarrollo ® -C1000 .

El sistema funciona en la ciudad de Ramenskoye, región de Moscú, en las casas nº 26-30 de la calle. Chugunova. La implementación del sistema aseguró un suministro de calor y agua caliente confiable, de alta calidad y económico a un edificio residencial debido a la automatización de las funciones de monitoreo y control de los procesos tecnológicos y la transición a la tecnología de control "no tripulado".

Punto de calefacción individual- se trata de un conjunto de dispositivos que consta de elementos de centrales térmicas, tuberías, válvulas de cierre y control, bombas de circulación, intercambiadores de calor, equipos y equipos de automatización que aseguran la conexión de los consumidores de calor en el edificio (sistemas de calefacción y agua caliente). ) a la red de calefacción urbana o urbana y la transferencia de calor a la misma. El ITP está ubicado en una habitación separada o anexo.

El objetivo principal del IHP es transferir calor del proveedor a la red del consumidor, y la tarea principal del sistema de automatización IHP es proporcionar al consumidor la cantidad de calor necesaria con la mayor eficiencia posible y con pérdidas mínimas: comodidad y eficiencia.

Con la ayuda de la automatización ITP, se resuelven las siguientes tareas:

Diagrama ITP típico

Los sistemas IHP distribuyen el calor que llega a un edificio en varios circuitos (dos o más): pueden ser varios circuitos de calefacción, circuitos de ventilación, calefacción por suelo radiante y un circuito de suministro de agua caliente, que se diferencia de los demás en que de él se puede extraer refrigerante.

Los circuitos destinados a la calefacción suelen estar cerrados, todo el refrigerante que circula en ellos, después de pasar por los dispositivos de calefacción, regresa, mientras que los consumidores pueden extraer agua caliente del circuito de agua caliente, el agua no utilizada se devuelve al punto de calefacción, donde se mezcla con agua fría del suministro de agua para compensar las pérdidas y se calienta.

El agua de los circuitos se calienta en intercambiadores de calor a partir del calor de la red o caldera. A partir de este circuito, cuando baja la presión en el circuito de calefacción, se reponen con agua. Para asegurar el movimiento del agua a través de los circuitos de ACS y calefacción se utilizan bombas de circulación, que también suministran agua fría al circuito de ACS.

El control del flujo de refrigerante se realiza mediante válvulas accionadas eléctricamente o convertidores de frecuencia, lo que en muchos casos resulta más económico.

Elementos básicos de la automatización ITP

Los equipos de automatización para puntos de calefacción individuales son similares a los equipos de automatización para otros sistemas de control climático (calefacción o ventilación), y se realizan mediante los siguientes elementos:

Enfoques para la automatización ITP

Al resolver un problema automatización del punto de calefacción, es necesario tener en cuenta las siguientes características del funcionamiento del ITP: ajustar y mantener la temperatura, caudal o caída de presión del refrigerante según la época del año, el día y teniendo en cuenta los fines de semana y festivos, también como registrar y transmitir datos a la consola de despacho central, etc.

Estas tareas se pueden realizar teniendo en cuenta el consumo dentro de la instalación (más caro durante la construcción, pero más barato durante la operación) o con contabilidad "condicional".

Automatización local. Asume una contabilidad "condicional" de los parámetros operativos del sistema. Como regla general, estos sistemas se suministran completos con equipos (paneles de automatización completos) y tienen una cierta cantidad de configuraciones de usuario. El desarrollo de su propio algoritmo de control no está disponible para el usuario. El funcionamiento de los sistemas externos se tiene en cuenta según los parámetros en la “entrada” de los flujos al ITP.

Automatización teniendo en cuenta el trabajo de los consumidores de calor. trabaja en el marco del sistema de despacho y automatización de edificios. En tales sistemas, el proyecto prevé paneles de automatización individuales basados en controladores de libre programación. El usuario tiene la oportunidad de desarrollar su propio algoritmo de control, que tendrá en cuenta parámetros como la presencia de personas en las instalaciones o el consumo actual (instantáneo) de agua en los circuitos de ACS. Todo depende de la tarea del cliente. Evidentemente, el desarrollo y coste de los escudos individuales es mayor que el coste de los escudos completos.

¿Qué panel de automatización es preferible? Es lógico suponer que todo depende de la escala del sistema y del valor absoluto de la cifra de ahorro. Obviamente, para una instalación pequeña, los ahorros absolutos en servicios públicos nunca cubrirán el costo de desarrollar la automatización individual; para una instalación industrial grande, un escudo de este tipo puede amortizarse por sí solo en seis meses.

Efecto económico de la implementación.

El efecto económico de introducir la automatización ITP se logra gracias a los siguientes factores (estamos hablando de automatización teniendo en cuenta el trabajo de los consumidores):

Reducir las pérdidas de energía térmica reduciendo el área y la temperatura de la superficie exterior de los intercambiadores de calor.
Reducir las pérdidas de energía térmica aumentando el coeficiente de transferencia de calor de los intercambiadores de calor, reduciendo la presión de temperatura requerida y el consumo de refrigerante para calentar agua;
Reducción del consumo de energía para bombear refrigerante debido a la circulación óptima de agua caliente, garantizada por el uso de bombas de circulación eficientes y control de software de las bombas y la temperatura del agua caliente.
Reducir el consumo de energía térmica en el sistema de calefacción mediante la introducción de un eficaz sistema automático de regulación en fachada del consumo de combustible en función de la temperatura del aire exterior.

Diseño de sistema de automatización ITP.

El ciclo de trabajo en la automatización de la ITP comienza con la obtención de las especificaciones técnicas del proveedor de calor y el desarrollo de la tarea de diseño de la ITP. Se tienen en cuenta las posibilidades de colocación, potencia y condiciones de funcionamiento. Al diseñar ITP, se presta mucha atención a la elección del equipo de automatización. Un enfoque racional en esta etapa proporciona importantes ahorros de costos manteniendo las cualidades operativas del ITP. La documentación de trabajo para un proyecto de automatización ITP puede contener las siguientes secciones:

La coordinación del proyecto con el servicio de operación de la instalación nos permitirá prever posibles modos de su operación y eliminar situaciones de emergencia en el futuro. Además, esto permitirá la entrega y puesta en marcha de la futura ITP.

A menudo, un proyecto de automatización ITP se lleva a cabo en el marco de un conjunto separado de dibujos que se relacionan únicamente con un punto de calefacción y pueden contener secciones de suministro de energía e iluminación eléctrica de ITP, mecánica térmica y automatización.

Costos de implementación y operación.

El funcionamiento a largo plazo de puntos de calefacción individuales en Rusia y en todo el mundo ha demostrado que el uso de equipos modernos y el desarrollo de algoritmos de control eficaces pueden reducir el consumo de energía térmica de una instalación en un 30% o más. Los costos de operación y reparación de equipos se pueden reducir entre un 40% y un 60%. Detectar fugas de calor e informar rápidamente al servicio de operación reduce las pérdidas de calor hasta en un 15%.

Un punto de calefacción individual está diseñado para ahorrar calor y regular los parámetros de suministro. Este es un complejo ubicado en una habitación separada. Se puede utilizar en un edificio privado o de apartamentos. ITP (punto de calentamiento individual), qué es, cómo funciona y funciona, echemos un vistazo más de cerca.

ITP: tareas, funciones, finalidad.

Por definición, un IHP es un punto de calefacción que calienta edificios total o parcialmente. El complejo recibe energía de la red (estación de calefacción central, punto de calefacción central o sala de calderas) y la distribuye a los consumidores:

ACS (suministro de agua caliente);
calefacción;
ventilación.

Al mismo tiempo, es posible regularlo, ya que el modo de calefacción en el salón, el sótano y el almacén es diferente. Al ITP se le asignan las siguientes tareas principales.

Contabilidad del consumo de calor.
Protección contra accidentes, control de parámetros de seguridad.
Desactivación del sistema de consumo.
Distribución uniforme del calor.
Ajuste de características, control de temperatura y otros parámetros.
Conversión de refrigerante.

Para instalar ITP se modernizan los edificios, lo que no es barato, pero aporta beneficios. El punto está ubicado en una sala técnica o sótano separada, una extensión de la casa o un edificio separado ubicado cerca.

Beneficios de tener una PTI

Se permiten costos significativos para la creación de un ITP en relación con los beneficios que se derivan de la presencia de un punto en el edificio.

Rentable (en términos de consumo, en un 30%).
Reducir los costos operativos hasta en un 60%.
El consumo de calor se controla y se tiene en cuenta.
La optimización de modos reduce las pérdidas hasta en un 15%. Se tienen en cuenta la hora del día, los fines de semana y el clima.
El calor se distribuye según las condiciones de consumo.
El consumo se puede ajustar.
El tipo de refrigerante está sujeto a cambios si es necesario.
Baja tasa de accidentes, alta seguridad operativa.
Automatización total del proceso.
Silencio.
Compacidad, dependencia de las dimensiones de la carga. El artículo se puede colocar en el sótano.
El mantenimiento de los puntos de calefacción no requiere mucho personal.
Proporciona comodidad.
El equipo se completa bajo pedido.

El consumo de calor controlado y la posibilidad de influir en el rendimiento resultan atractivos en términos de ahorro y consumo racional de recursos. Por tanto, se cree que los costes se recuperan en un plazo aceptable.

Tipos de TP

La diferencia entre TP está en la cantidad y tipos de sistemas de consumo. Las características del tipo de consumidor predeterminan el diseño y las características del equipo requerido. El método de instalación y colocación del complejo en la habitación es diferente. Se distinguen los siguientes tipos.

ITP para un solo edificio o parte del mismo, ubicado en sótano, sala técnica o estructura cercana.
Centro de calefacción central: el centro de calefacción central sirve a un grupo de edificios u objetos. Ubicado en uno de los sótanos o en un edificio independiente.
BTP - punto de calentamiento del bloque. Incluye una o más unidades fabricadas y suministradas en fábrica. Presenta una instalación compacta y se utiliza para ahorrar espacio. Puede realizar la función de ITP o TsTP.

Principio de funcionamiento

El esquema de diseño depende de la fuente de energía y del consumo específico. El más popular es el independiente, para un sistema cerrado de agua caliente. El principio de funcionamiento de ITP es el siguiente.

El refrigerante llega al punto a través de una tubería, suministrando temperatura a los calentadores de calefacción, agua caliente y ventilación.
El refrigerante pasa a la tubería de retorno a la empresa generadora de calor. Reutilizables, pero algunos pueden ser utilizados por el consumidor.
Las pérdidas de calor se reponen con la reposición disponible en las centrales térmicas y las salas de calderas (tratamiento de agua).
El agua del grifo entra en la instalación de calefacción pasando por una bomba de agua fría. Una parte va al consumidor, el resto lo calienta el calentador de primera etapa y se envía al circuito de ACS.
La bomba de ACS mueve el agua en círculo, pasa por el TP del consumidor y regresa con caudal parcial.
El calentador de segunda etapa funciona regularmente cuando el líquido pierde calor.

El refrigerante (en este caso agua) se mueve a lo largo del circuito, lo que es facilitado por 2 bombas de circulación. Son posibles sus fugas, que se reponen mediante reposición de la red de calefacción primaria.

Diagrama esquemático

Tal o cual esquema ITP tiene características que dependen del consumidor. Un proveedor de calor central es importante. La opción más común es un sistema cerrado de agua caliente con conexión de calefacción independiente. El portador de calor ingresa al TP a través de una tubería, se vende cuando se calienta agua para los sistemas y se devuelve. Para el regreso, hay una tubería de retorno que va desde la línea principal hasta el punto central: la empresa de generación de calor.

La calefacción y el suministro de agua caliente se organizan en forma de circuitos a través de los cuales se mueve el refrigerante mediante bombas. El primero suele diseñarse como un ciclo cerrado con posibles fugas repuestas desde la red primaria. Y el segundo circuito es circular, equipado con bombas para suministro de agua caliente, suministrando agua al consumidor para su consumo. Cuando se pierde calor, el calentamiento lo realiza la segunda etapa de calentamiento.

ITP para distintos fines de consumo

Al estar equipado para calefacción, el IHP dispone de un circuito independiente en el que se instala un intercambiador de calor de placas con el 100% de carga. La pérdida de presión se evita instalando una bomba doble. La reposición se realiza desde la tubería de retorno a las redes de calefacción. Además, el TP está equipado con dispositivos de medición, una unidad de ACS si hay otros componentes necesarios disponibles.

ITP destinado al suministro de agua caliente es un circuito independiente. Además, es paralelo y monoetapa, equipado con dos intercambiadores de calor de placas cargados al 50%. Hay bombas que compensan la disminución de presión y dispositivos dosificadores. Se supone la presencia de otros nodos. Estos puntos de calor funcionan según un esquema independiente.

¡Esto es interesante! El principio de calefacción urbana para un sistema de calefacción puede basarse en un intercambiador de calor de placas con una carga del 100%. Y el ACS tiene un circuito de dos etapas con dos dispositivos similares, cada uno cargado a la 1/2. Las bombas para diversos fines compensan la presión decreciente y recargan el sistema desde la tubería.

Para la ventilación se utiliza un intercambiador de calor de placas con 100% de carga. Se proporciona ACS a dos de estos dispositivos cargados al 50%. Mediante el funcionamiento de varias bombas se compensa el nivel de presión y se reabastece. Además - dispositivo de contabilidad.

Pasos de instalación

Durante la instalación, el TP de un edificio o instalación se somete a un procedimiento paso a paso. El mero deseo de los residentes de un edificio de apartamentos no es suficiente.

Obtención del consentimiento de los propietarios de locales en un edificio residencial.
Solicitud a empresas de suministro de calor para diseño en una vivienda concreta, elaboración de especificaciones técnicas.
Emisión de especificaciones técnicas.
Inspección de una instalación residencial u otra instalación para el proyecto, determinando la presencia y condición de los equipos.
Se diseñará, desarrollará y aprobará el TP automático.
Se concluye un acuerdo.
Se está implementando el proyecto ITP para un edificio residencial u otra instalación y se están realizando pruebas.

¡Atención! Todas las etapas se pueden completar en un par de meses. La responsabilidad se confía a la organización especializada responsable. Para tener éxito, una empresa debe estar bien establecida.

Seguridad operativa

El mantenimiento del punto de calefacción automático lo realizan trabajadores debidamente cualificados. Se presenta al personal las reglas. También hay prohibiciones: la automatización no se inicia si no hay agua en el sistema, las bombas no se encienden si las válvulas de cierre en la entrada están cerradas.
Requiere control:

parámetros de presión;
ruidos;
nivel de vibración;
calentamiento del motor.

La válvula de control no debe someterse a una fuerza excesiva. Si el sistema está bajo presión, los reguladores no se desmontan. Antes de comenzar, se lavan las tuberías.

Permiso para operar

El funcionamiento de los complejos AITP (ITP automatizado) requiere la obtención de un permiso, cuya documentación se proporciona a Energonadzor. Se trata de condiciones técnicas de conexión y un certificado de su implementación. Necesario:

documentación de diseño acordada;
acto de responsabilidad de operación, equilibrio de propiedad de las partes;
acto de preparación;
los puntos de calefacción deben tener un pasaporte con los parámetros de suministro de calor;
preparación del dispositivo de medición de energía térmica - documento;
certificado de existencia de un acuerdo con la empresa energética para el suministro de calor;
certificado de aceptación de obra de la empresa instaladora;
Una orden que designa a una persona responsable del mantenimiento, capacidad de servicio, reparación y seguridad del ATP (punto de calefacción automatizado);
lista de personas responsables del mantenimiento de las instalaciones del AITP y de su reparación;
copia del documento de calificación del soldador, certificados de electrodos y tuberías;
actúa sobre otras acciones, diagrama de obra de una instalación de punto de calefacción automatizado, incluidas tuberías y accesorios;
certificado de prueba de presión, lavado de calefacción, suministro de agua caliente, que incluye un punto automatizado;
instrucciones

Se redacta un certificado de admisión, se llevan registros: operativos, sobre instrucciones, emisión de órdenes de trabajo, detección de defectos.

ITP de un edificio de departamentos

Un punto de calefacción individual automatizado en un edificio residencial de varias plantas transporta el calor desde estaciones de calefacción central, salas de calderas o plantas combinadas de calor y energía (CHP) hacia la calefacción, el suministro de agua caliente y la ventilación. Estas innovaciones (punto de calentamiento automático) ahorran hasta un 40% o más de energía térmica.

¡Atención! El sistema utiliza una fuente: las redes de calefacción a las que está conectado. La necesidad de coordinación con estas organizaciones.

Se necesitan muchos datos para calcular los modos, las cargas y los resultados de ahorro para los pagos en vivienda y servicios comunales. Sin esta información, el proyecto no se completará. Sin aprobación, el ITP no otorgará permiso para operar. Los residentes reciben los siguientes beneficios.

Mayor precisión de los dispositivos de mantenimiento de la temperatura.
La calefacción se realiza con un cálculo que incluye el estado del aire exterior.
Se están reduciendo los importes de los servicios en las facturas de vivienda y servicios comunales.
La automatización simplifica el mantenimiento de las instalaciones.
Reducción de costes de reparación y número de personal.
Se ahorran finanzas en el consumo de energía térmica de un proveedor centralizado (salas de calderas, plantas combinadas de calor y energía, estaciones de calefacción central).

En pocas palabras: cómo se obtienen los ahorros

El punto de calefacción del sistema de calefacción está equipado con un contador en el momento de la puesta en servicio, lo que es garantía de ahorro. Las lecturas del consumo de calor se toman de los dispositivos. La contabilidad por sí sola no reduce los costos. La fuente del ahorro es la posibilidad de cambiar de modo y la ausencia de sobreestimación de los indicadores por parte de las empresas proveedoras de energía, su determinación precisa. Será imposible atribuir costos, fugas y gastos adicionales a dicho consumidor. La amortización se produce en un plazo medio de 5 meses, con ahorros de hasta el 30%.

El suministro de refrigerante desde un proveedor centralizado, la tubería de calefacción, está automatizado. La instalación de una unidad moderna de calefacción y ventilación le permite tener en cuenta los cambios de temperatura diarios y estacionales durante el funcionamiento. El modo de corrección es automático. El consumo de calor se reduce en un 30% con un periodo de recuperación de 2 a 5 años.