Автоматизированные системы управления водонагревательных котлов, отопления

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Декабря 2010 в 12:32, курсовая работа

Краткое описание

При проектировании нагревательной системы в первую очередь решается вопрос о типе котельной установки и использующемся виде энергии. Электрические котлы устанавливают в домах площадью не более 100 кв. м, чаще всего – в коттеджах. Электрокотлы могут использоваться и как запасной источник тепла в случае поломки основного котельного устройства. Электрические котлы отличаются малым весом, компактностью, бесшумностью, простым обслуживанием и отсутствием продуктов горения. Главный недостаток таких котлов – высокое потребление электроэнергии и проблемы с подключением к сети. Помимо этого, электрические котлы требуют постоянного контроля, так как при отключении электричества вода в системе отопления может замерзнуть. Самые известные производители электрических котлов - Eleсtrolux (Швеция), Dakon (Чехия), Sliebel Eltron (Германия), Eleco и Protherm (Словакия).

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….3

Проектирование систем отопления…………………………………………………..5

Выбор оборудования отопления……………………………………………………...9

Автоматизированная система управления ………………………………………....11

Список используемой литературы…………………………………………………..16

Прикрепленные файлы: 1 файл

Министерство образования и культуры республики Дагестан5doc.doc

— 502.00 Кб (Скачать документ)
  • для него не нужен отдельный дымовой канал и газоход (при небольшом помещении котельной, сложно выдержать требования газовых служб, к обеспечению достаточного воздухообмена для работы двух потребителей газа);
  • если подвод газа в перспективе и временно котел будет работать на дизельном топливе, а мощности электрического водонагревателя не хватает для быстрой подготовки достаточного количества горячей воды;
  • мощность теплообменника пассивного водонагревателя составляет от 15 до 42 кВт и более, (газового 7 кВт);

простота  технического обслуживания (у пассивного водонагревателя нет камеры сгорания, поэтому он требует только санации емкости нагрева воды).

    Котельные пункты должны монтироваться так, чтобы все составляющие: котел отопительный, водонагреватель, насосные группы, группы безопасности и распределители теплоносителя были ремонтопригодны (т.е. могли перекрываться и демонтироваться для ремонта или замены).  
    Автоматика котельных бывает стандартной, погодозависимой и адаптивной.  
   Стандартная автоматика - режим работы выставляется вручную, регулировкой котлового термостата (изменение температуры теплоносителя в подающей линии).  
    Возможная модернизация - установка импульсного термостата с датчиком температуры помещения. Пользователь устанавливает на термостате комфортную для себя температуру, вручную или программируя, в зависимости от типа термостата, например + 20 град С. Если температура в помещении отклоняется от заданного значения, термостат сообщает котлу о необходимости перехода на более или менее интенсивный режим работы. Программируемый термостат, способен переводить котел в дежурный режим работы, для поддержания температуры + 7-10 град. С и обратно в комфортный. При пуско-наладке котла отопительного специалист фирмы осуществляющей запуск, обязан проконсультировать пользователя и запрограммировать устройство по его желанию. Недостаток - при значительных перепадах температур наружного воздуха, учитывая инерционность системы отопления (реакция системы в целом на команду термостата может затягиваться до 3-х часов). Дефицит тепла может ощущаться при интенсивном водоразборе в вечерние или утренние часы, котел отключает отопление по приоритету ГВС. При резком повышении температуры воздуха за окном, разогнавшийся котел будет медленно остывать, а в помещениях, будет избыток тепла. Инерционность системы зависит от размеров дома и использования чугунных радиаторов и котлов с чугунными теплообменниками. Этот материал медленно нагревается и остывает.  
    Самые современные материалы и технологии, позволяют лишь сократить инерцию. При стандартной автоматике ее минимизирует использование котлов со стальным теплообменником. Основным недостатком их является не большой срок службы до 5 лет, конденсат, образующийся на стенках топки в результате критичной разницы температур подающей и обратной линии котла, способствует ее быстрому прогоранию. Исключение составляют котлы, имеющие внутри кожуха котла механизм подмеса в обратную линию. Российский потребитель, все же предпочитает более привычный и надежный чугун.  
    Погодозависимая автоматика - работа котла зависит от данных внешней среды. АСУ, снабженная датчиком наружного воздуха. Реагируя на капризы погоды, система отопления становиться более экономичной, колебания температуры воздуха внутри дома оснащенного такой системой почти не заметны, а возможность управлять тремя контурами (отопление, ГВС, теплый пол), делает ее еще более интересной для потребителя. Недостаток - при сбое показаний наружного датчика, автоматика теряет ориентацию, поэтому вершиной современных разработок является адаптивная система управления - интеллект котла, получающий информацию от датчиков:

  • наружного воздуха;
  • температуры помещения;
  • контроля отходящих газов;
  • котловой воды;
  • температуры водонагревателя.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выбор оборудования отопления

    Настенный  и напольный котел.

    Настенный котел целесообразно приобретать в случае:

а) наличия  природного газа

б) отапливаемой площади от 80 до 350 м2 (при хорошем  утеплении)    

В случаях  меньшей отапливаемой площади (до 80 м2) целесообразно использовать для  отопления электрические конвекторы (например, Nobo-Норвегия) и накопительные электрические либо газовые водонагреватели – это существенно дешевле на этапе первичных затрат (оборудование, материалы и монтаж). В этом случае необходимо наличие подведенной электрической мощности приблизительно в размере потребной тепловой мощности плюс электрическая мощность на бытовые приборы и освещение.    

Окупаемость водяной системы отопления с  газовым котлом с учетом первичных  и эксплуатационных затрат (сервисное  обслуживание), а также роста цен  на природный газ – процесс  очень и очень длительный.    

Во всех остальных  случаях, как правило, используются напольные котлы.    

Преимущества  настенных котлов перед напольными:

 а) компактность: в настенном котле встроены насос, расширительный бак на отопление и ГВС (если котел со встроенным бойлером), перепускной клапан, предохранительный клапан, система контроля тяги отработанных газов, реле минимального давления природного газа (в некоторых моделях), реле минимального давления теплоносителя (в некоторых моделях) и простейшая автоматика

 б) значительно меньшая стоимость "настенной" котельной (оборудование, материалы и работы), ввиду массовости производства настенных котлов, их компактности, и, соответственно, простоты и удобства монтажа

 в) возможность размещения настенного котла в любом помещении (например, на кухне), нет необходимости предусматривать котельную, а для некоторых моделей настенных котлов не нужен достаточно дорогостоящий дымоход из нержавеющей стали.     

Настенные котлы, как и напольные, имеют возможность  подключения погодозависимой автоматики и оснащения нескольких контуров со смесителем (например, водяного теплого пола).     

Настенные котлы разделяются  на:

- газовые (в дальнейшем речь пойдет о них) и электрические: по виду используемого топлива. Диапазон рабочего давления природного газа составляет от 13 (для некоторых, адаптированных к российским реалиям, котлов) до 20 мбар (большинство котлов)

- одноконтурные: для приготовления горячей воды на бытовые цели необходимо дополнительно приобрести накопительный водонагреватель (или, попросту, бойлер) от 70 до 200 л. Чем больше объем бойлера, тем комфортнее горячее водоснабжение. Бойлеры бывают как напольного (свыше 120 л), так и настенного исполнения (от 70 до 120 л)

- двухконтурные: для приготовления горячей воды на бытовые цели используется встроенный проточный теплообменник или встроенный бойлер небольшого (50-60 л) объема. Производительности котла со встроенным проточным теплообменником по горячей воде хватит только на использование только одной точкой водоразбора. Это значит, что в случае одновременного включения сразу двух и более точек разбора горячей воды, каждый пользователь получит в лучшем случае едва теплую воду.

- с естественной тягой отработанных газов: для отвода дымовых газов требуется дымоход (внутренний, не утепленный или утепленный, проложенный в существующей дымовой шахте либо наружний, утепленный – см.раздел "Прайс-листы")

- с принудительным дымоудалением (исполнение "турбо"): для отвода дымовых газов не требуется классический дымоход. Встроенный вентилятор обеспечивает приток воздуха на горение и отвод продуктов сгорания. Для таких котлов используется недорогой комплект специального концентрического дымохода (труба в трубе), который достаточно вывести наружу через стену, на которой висит котел. Отказ от классического дымохода позволяет существенно снизить общие затраты.

- конденсационные: суперэкономичные газовые котлы мощностью от 24 до 80 кВт, использующие скрытую теплоту конденсации дымовых газов – за такими котлами недалекое будущее. В настоящее время конденсационные котлы в несколько раз дороже обычных котлов.    

 Бытовые напольные котлы разделяются на:

- газовые (атмосферные): котлы с так называемой атмосферной горелкой – используются только на природном газе, работают очень тихо, имеют простую и надежную конструкция горелки. Диапазон рабочего давления природного газа составляет от 13 (для некоторых, адаптированных к российским реалиям, котлов) до 20 мбар (большинство котлов).

- наддувные: используются в сочетании с вентиляторной (наддувной) как дизельной, так и газовой горелкой. Наддувные горелки более шумные и конструктивно более сложные. Как правило, приобретаются в том случае, если на момент ввода котла в эксплуатацию не подведен природный газ.

- чугунные или стальные: по материалу теплообменника котла. Предпочтительнее выбирать чугунные котлы, т.к. чугуные котлы не так боятся конденсатной коррозии, возникающей на поверхности теплообменника при понижении температуры обратной магистрали либо котловой воды.

- твердотопливные и электрические: соответственно используемому виду топлива. Твердотопливные котлы могут работать на каменном угле, коксе, дровах, деревянной стружке. Тепловая мощность электрического котла приблизительно равна количеству подведенной электрической мощности.     

Как правило, напольный котел используется в сочетании с дополнительно приобретаемым напольным или настенным бойлером, хотя имеются модификации со встроенным бойлером незначительного объема.     

Как уже отмечалось, стоимость напольной котельной (оборудование, материалы и монтаж) существенно (в несколько раз) выше "настенной" котельной.

 Котельное  оборудование, радиаторы и материалы  обвязки по качеству исполнения  и, соответственно, цене условно  можно разделить на следующие  классы, приведенные в порядке  возрастания стоимости.

      При составлении данной таблицы учитывались многие факторы, такие как надежность, срок службы и гарантийный период, торговая, техническая и сервисная поддержка, широта ассортимента и складское наличие, удобство в монтаже и эксплуатации, возможности и удобство автоматики, конструктивные и технологические особенности, дизайн и визуальное впечатление, статусность и известность брендов.  
 
 

Класс Котельное оборудование Радиаторы Трубы и фитинги
Эконом Чешские, бельгийские, итальянские, российские и корейские  котлы

Например: Mora, Protherm, Dakon, ACV, Ferroli, Baxi, Ariston  

Любые российские, китайские Любой полипропилен, итальянский, российский и китайский  металлопластик

Например: Prandelli, Valtec, Henco

Стандарт Испанские и некоторые  немецкие котлы

Например: Roca, Junkers, некоторые напольные котлы Vaillant

Любые стальные панельные, алюминиевые радиаторы

Например: Purmo, Kermi, Korado, Global

Металлопластик Tiemme, Comap, трубы из сшитого полиэтилена Kan, Jarus, Wirsbo
Премиум Немецкие котлы

Buderus, Viessmann, настенные котлы Vaillant

Любые дизайн-радиаторы, импортные внутрипольные конвекторы

Например: Zehnder, Arbonia, Moehlenhoff, Kampmann

Металлопластик Oventrop, Unipipe, трубы из сшитого полиэтилена Rehau
 

     

Некоторых производителей котельного оборудования сложно четко определить к какому-либо классу. Например, котельное оборудование DeDietrich занимает некое промежуточное положение между классами Стандарт и Премиум.     

Различие  в стоимости оборудования и материалов с одинаковыми характеристиками, но различных смежных классов, составляет около 25%. Эта весьма приблизительная оценка поможет Вам сориентироваться по приемлемой для Вас суммарной стоимости оборудования и материалов.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Автоматизированная  система управления

     Включает  в себя:

     Состав шкафа общекотельной автоматики ШКА-01-С-О-К:

Выполняет функции: 
• Управления насосами теплосети и котлов. 
• Управления насосами ГВС. 
• Управления насосами подпитки теплосети. 
• Управления уровнем воды в баке запаса воды. 
• Регулирования температуры воды в сети отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха. 
• Регулирования температуры в сети ГВС. 
• Каскадного управления котлами. 
• Контроля работы котлов и котельной. 
• Управления температурой в помещении котельной. 
• Управления клапаном подачи газа в котельную. 
• Сигнализации о загазованности по СО и СН4. 
• Мониторинга охранной и пожарной сигнализации.

     Система диспетчеризации ШКА-01-СДК-ТЛФ

Выполняет функции: 
• Считывания сообщений и аварий с контроллеров шкафа ШКА-01-С-О-К. 
• Архивация информации, полученной с контроллеров. 
• Отображения полученной информации на дисплее. 
• Отображения названия аварий в текстовом виде на дисплее. 
• Передачи кода аварии в ПЭВМ диспетчера по каналу связи. 
• Передачи информации о работе котельной в ПЭВМ диспетчера (по запросу диспетчера).
 

   Системы автоматики современных котлов выполняют разнообразные функции:

1. Автоматическое  регулирование:

  • Давление пара в барабане паровых котлов или температуры горячей воды для водогрейных;
  • расхода воздуха на горение (соотношение газ:воздух);
  • разрежение в топке;
  • температура перегрева пара;
  • уровня воды в барабане (для паровых котлов).

Информация о работе Автоматизированные системы управления водонагревательных котлов, отопления