O moderno sistema de controle de aquecimento permite a implementação dos programas e esquemas mais complexos e avançados para ajustar os modos de operação do equipamento, alcançar grande economia de energia e fornecer controle remoto de aquecimento. Gostaríamos de considerar a unidade de controle de aquecimento do ponto de vista de suas características estruturais e vantagens e operacionais.
Como funciona
O princípio de funcionamento da unidade de controle do sistema de aquecimento é muito simples:
Quando a temperatura externa cai, por exemplo para -20 ° C, a unidade de controle de aquecimento fornece mais calor para os quartos, mantendo assim a temperatura interna no nível necessário, por exemplo +20 ° C.
E vice versa.
Quando a temperatura exterior sobe, por exemplo para + 5 ° C, a unidade de controle de clima, como também é chamada, fornece menos calor para as instalações.
Assim, o consumo de calor é reduzido e a temperatura no local permanece no nível que precisamos, por exemplo, +20 ° С e não aumenta para +28 ° С, como costuma acontecer durante um aquecimento forte.
A temperatura não sobe para +28 ° С
E, se for cientificamente, a unidade de controle climático é projetada para garantir e manter a temperatura necessária do refrigerante na tubulação de abastecimento, dependendo da temperatura do ar externo.
As principais vantagens de instalar uma unidade de controle de aquecimento automatizado
Como já dissemos, o objetivo desta medida de poupança energética é otimizar o consumo de energia térmica no edifício, a saber:
- uma redução significativa no custo de aquecimento de edifícios e estruturas,
- melhorando a qualidade e confiabilidade do fornecimento de calor,
- regulação automática do fornecimento de calor a edifícios e estruturas,
- a capacidade de monitorar remotamente os parâmetros do refrigerante e os modos de operação do equipamento de fornecimento de calor,
- a capacidade, sem custo adicional, de reconfigurar o funcionamento do sistema de aquecimento, por exemplo, após isolar fachadas, substituir janelas, renovar um edifício,
- automação do sistema de medição do consumo de energia térmica.
Como mostra a prática, uma unidade de controle automatizado (AUU) economiza cerca de 25% - 37% da energia térmica e fornece condições de vida confortáveis em cada quarto.
O dispositivo e o princípio de operação do elevador
No ponto de entrada da tubulação da rede de aquecimento, geralmente no subsolo, é notado um nó que conecta os tubos de abastecimento e retorno. Este é um elevador - uma unidade de mistura para aquecer uma casa. O elevador é fabricado em estrutura de ferro fundido ou aço equipado com três flanges. Este é um elevador de aquecimento comum, seu princípio de funcionamento é baseado nas leis da física. Dentro do elevador há um bocal, uma câmara de recepção, um gargalo de mistura e um difusor. A câmara receptora é conectada ao "retorno" por meio de um flange. A água superaquecida entra na entrada do elevador e flui para o bico. Devido ao estreitamento do bico, a vazão aumenta e a pressão diminui (lei de Bernoulli). A água do "retorno" é sugada para a área de pressão reduzida e misturada na câmara de mistura do elevador. A água reduz a temperatura ao nível desejado e ao mesmo tempo diminui a pressão. O elevador funciona simultaneamente como bomba de circulação e misturador. Este é, em resumo, o princípio de funcionamento de um elevador no sistema de aquecimento de um edifício ou estrutura.
Diagrama da unidade de aquecimento
O ajuste do fornecimento de refrigerante é realizado pelas unidades de aquecimento do elevador da casa. O elevador é o elemento principal da unidade de aquecimento e precisa de correias.O equipamento de controle é sensível à contaminação, portanto, estão incluídos na tubulação filtros de lama, que são conectados ao “abastecimento” e “retorno”.
O acabamento do elevador inclui:
- filtros de lama;
- medidores de pressão (entrada e saída);
- sensores de temperatura (termômetros na entrada do elevador, na saída e no “retorno”);
- válvulas de gaveta (para trabalho preventivo ou de emergência).
Esta é a versão mais simples do circuito para ajustar a temperatura do refrigerante, mas é freqüentemente usada como o dispositivo básico da unidade de aquecimento. A unidade básica para aquecimento de elevador de quaisquer edifícios e estruturas, fornece a regulação da temperatura e pressão do refrigerante no circuito.
As vantagens de usá-lo para aquecer grandes edifícios, casas e prédios altos:
- confiabilidade devido à simplicidade do design;
- baixo preço de instalação e peças componentes;
- não-volatilidade absoluta;
- economia significativa no consumo de transportador de calor de até 30%.
Mas na presença de vantagens indiscutíveis de usar um elevador para sistemas de aquecimento, as desvantagens de usar este dispositivo também devem ser observadas:
- o cálculo é feito individualmente para cada sistema;
- você precisa de uma queda de pressão obrigatória no sistema de aquecimento da instalação;
- se o elevador não estiver regulado, não é possível alterar os parâmetros do circuito de aquecimento.
Elevador com ajuste automático
Atualmente, existem projetos de elevadores nos quais a seção transversal do bico pode ser alterada com a ajuda de ajuste eletrônico. Esse elevador tem um mecanismo que move a agulha do acelerador. Ele muda o lúmen do bico e, como resultado, a taxa de fluxo do refrigerante muda. Mudar a folga muda a velocidade de movimento da água. Como resultado, a proporção de mistura de água quente e água do "retorno" muda, alterando assim a temperatura do refrigerante no "abastecimento". Agora está claro por que a pressão da água é necessária no sistema de aquecimento.
O elevador regula o fluxo e a pressão do meio de aquecimento, e sua pressão direciona o fluxo no circuito de aquecimento.
Quando é aconselhável instalar AUU - exemplos e cálculo do período de retorno
Vamos considerar 3 exemplos de instalação de uma unidade de medição e calcular o período de retorno para este evento.
Todos os exemplos são da vida real e são baseados em pesquisas de energia que realizamos.
E assim, temos três prédios administrativos (escritórios):
- Prédio 1 com área de 1300 m2
- Prédio 2 com área de 4800 m2
- Prédio 3 com área de 18.500 m2
Todos os três edifícios estão localizados em Moscou.
Aqui estão os principais resultados da instalação de uma unidade de controle do sistema de aquecimento:
| Área, m2 | Consumo total de calor para o período de aquecimento antes da instalação da AUU | Consumo total de calor para o período de aquecimento após a instalação da AUU | Redução do consumo de calor Gcal | Custo de Gcal mil rublos. (2018 anos) | Poupança para o período de aquecimento de mil rublos. | |
| Edifício No. 1 | 1 300 | 340 | 266 | 74 | 2,0 | 148 |
| Edifício No. 2 | 4 800 | 550 | 418 | 132 | 2,0 | 264 |
| Edifício No. 3 | 18 500 | 4 400 | 3 720 | 680 | 2,0 | 1 360 |
Como pode ser visto na tabela, a instalação de uma unidade de controle de aquecimento ajudou a reduzir o consumo de calor durante o período de aquecimento por:
- Edifício nº 1 - 74 Gcal,
- Edifício nº 2 - 132 Gcal,
- Edifício No. 3 - 680 Gcal.
Essa diferença significativa na redução do consumo deve-se principalmente a:
- o tamanho dos edifícios (área e número de andares)
- o número de horas de operação,
- encontro.
A seguinte tabela mostra:
- economia de calor para o período de aquecimento (com base no custo de 2 mil rublos por Gcal)
- o custo de instalação e instalação da unidade de controle de aquecimento e
- período de recuperação.
| Poupança para o período de aquecimento de mil rublos. | Custo AUU (equipamento e instalação) | Período de retorno simples em anos | |
| Edifício No. 1 | 148 | 1 556 | 10,5 |
| Edifício No. 2 | 264 | 1 856 | 7,0 |
| Edifício No. 3 | 1 360 | 2 000 | 1,5 |
A principal conclusão que podemos tirar do cálculo do período de recuperação do AUU
É aconselhável instalar uma unidade de controle de aquecimento automatizado em edifícios com consumo de energia térmica significativo e em edifícios com sobreaquecimento.
Em edifícios pequenos e edifícios com baixo consumo de energia térmica, uma unidade de controle de aquecimento automatizado terá um retorno muito longo ou nunca.
Em edifícios pequenos, é mais aconselhável revisar ou instalar os elevadores, bem como instalar um sistema de válvulas de balanceamento nos risers principais do sistema de aquecimento.
Unidade de controle do sistema de aquecimento
Um exemplo de implementação do esquema 1 AUU
Diagrama esquemático de uma unidade de controle automatizada com uma queda de pressão disponível suficiente na entrada
(P1 - P2> 6 mWC) para temperaturas até AUU t = 95-70 ° С
O mundo moderno há muito tempo é incapaz de prescindir de tecnologias inovadoras. Não existe tecnologia ou sistema que não utilize soluções revolucionárias. O sistema de aquecimento não é exceção. Isso se deve ao fato de que se trata de uma tecnologia bastante significativa, que foi projetada para proporcionar uma existência confortável.
Por razões óbvias, atenção especial é dada ao projetar uma casa. Desde a antiguidade, as casas eram construídas a partir de um fogão, ou seja, primeiro se erguia um fogão e depois era coberto de paredes e teto
Isso foi feito por um motivo, por isso precisamos dizer "obrigado" ao nosso clima.
Começando na zona intermediária de nosso espaçoso país e terminando na distante Sakhalin, uma temperatura bastante desconfortável reina na maior parte do ano. A coluna do termômetro varia de +30 a -50 graus.
Devido à ressonância de temperatura bastante complexa, o sistema de aquecimento é tão importante quanto o fornecimento de eletricidade. Anteriormente, um fabricante de fogões competente que sabia fazer o fogão certo era avaliado como um ferreiro. Afinal, é preciso calcular corretamente o tamanho da fornalha, o diâmetro da chaminé, além disso, o fogão tinha que ser multifuncional:
- comida era preparada nele;
- ela aqueceu o quarto;
- aqueceu a água;
- servia como um pequeno local de dormir.
É por isso que a construção do forno foi difícil e demorada. Ela precisava de uma corrente de ar suficiente para que todos os produtos da combustão não entrassem na sala. Mas com tudo isso, ela tinha que ser econômica.
Hoje, em princípio, pouca coisa mudou. As principais funções e requisitos para o sistema de aquecimento permanecem os mesmos:
- economia;
- eficiência máxima;
- multifuncionalidade;
- simplicidade de design;
- qualidade e durabilidade;
- custos operacionais mínimos;
- segurança.
O fogo serviu como a primeira fonte de calor para o homem. E mesmo agora sua relevância não perdeu seu significado. A forma mais primitiva de aquecimento era fazer uma fogueira, que protegia contra predadores, as baixas temperaturas e servia como fonte de luz.
Além disso, com o tempo, a humanidade começou a domar o dom de Hermes. Surgiram fogões, geralmente construídos com argila e pedras. Posteriormente, com o avanço da tecnologia, passaram a usar tijolos cerâmicos. E foi então que o primeiro apareceu.
Os fornos de aço surgiram muito mais tarde, eles determinaram a formação da Idade do Aço. Carvão, lenha, turfa serviam de combustível para os fogões. Com a gaseificação das cidades, fornos de aço. E todo esse tempo, as pessoas têm se esforçado para melhorar o sistema de aquecimento.
Por que é mais lucrativo instalar AUU em edifícios com alto consumo de calor?
A unidade de controle de aquecimento custa aproximadamente o mesmo para edifícios grandes e pequenos (a diferença no custo do equipamento e da instalação é de 20% -30%).
Ao mesmo tempo, um grande edifício pode economizar de 5 a 10 vezes mais energia térmica do que um pequeno edifício.
Em nosso exemplo, vemos:
- A unidade de controle de aquecimento se paga em 10,5 anos no edifício nº 1, com uma área de 1.300 m2 e um consumo de calor de 340 Gcal antes da instalação da AUU.
- A mesma unidade se paga em 1,5 anos no prédio nº 3, com uma área de 18.500 m2 e consumo de calor antes da instalação de AUU 4.400 Gcal.
Nossa análise e cálculo não são universais.
Eles apenas fornecem uma compreensão básica em que edifícios é mais conveniente instalar unidades de controle de aquecimento automatizadas.
Recomendamos que você calcule a viabilidade e o período de retorno da unidade de controle de aquecimento individualmente para cada edifício, com base nas circunstâncias e condições específicas.
Como é a instalação de uma unidade de controle de sistema de aquecimento automatizado
Não há nenhuma mudança fundamental no esquema de fornecimento de calor de um edifício ao instalar uma unidade de controle de sistema de aquecimento automatizado (AUU).
Ao contrário das unidades de elevadores instaladas em cada seção da casa, a AUU é montada, via de regra, uma por prédio.
A conexão da unidade de controle é realizada após a unidade de medição de energia térmica.
A unidade de controle do clima inclui os seguintes elementos:
- elemento de controle,
- válvula de controle com um atuador,
- Bomba de circulação,
- sensores de temperatura externa,
- sensores de temperatura ambiente.
O elemento de controle da unidade de controle climático permite que você altere manualmente as configurações que determinam o modo de operação do sistema de aquecimento e permite que você mantenha diferentes temperaturas no edifício em momentos diferentes.
Por exemplo, em prédios de escritórios nos finais de semana e feriados, você pode reduzir a temperatura do ar interno para +12 ° C.
Nos dias de semana, a temperatura pode ser elevada para +18 ° C.
O diagrama e a visão geral da unidade de controle meteorológico automatizado são mostrados nas figuras abaixo.
O esquema prevê:
- comutação automática entre a bomba principal e a de reserva em caso de falha de uma das bombas,
- a possibilidade de introdução de um horário flexível para regular a temperatura do ar nas instalações, tendo em conta o período nocturno, fins-de-semana e feriados para toda a época de aquecimento
- controle obrigatório da temperatura do transportador de calor de retorno,
- manter o cronograma de temperatura.
A temperatura do sistema de aquecimento é controlada alterando a vazão da válvula e adicionando água de aquecimento usando uma bomba de circulação.
Durante a operação, o controlador:
- sonda periodicamente os sensores de temperatura do líquido refrigerante, o sensor de ar interno (se houver) e o sensor de ar externo,
- processa as informações recebidas e
- gera sinais de controle dando um comando para o atuador abrir ou fechar.
A ação de controle do controlador altera a abertura da área de fluxo da válvula de controle.
Na ausência de um sensor de ar interno, a principal prioridade de controle é manter a programação de temperatura.
Recursos de instalação e verificação
De referir desde já que a instalação e verificação do funcionamento da unidade elevadora e do sistema de aquecimento é prerrogativa dos representantes da empresa prestadora de serviços. Os residentes da casa estão estritamente proibidos de fazer isso. No entanto, é recomendado o conhecimento do layout das unidades de elevador do sistema de aquecimento central.
Durante o projeto e a instalação, as características do transportador de calor de entrada são levadas em consideração
A ramificação da rede na casa, o número de aparelhos de aquecimento e o regime de temperatura de funcionamento também são levados em consideração. Qualquer unidade de elevador automático para aquecimento consiste em duas partes
- Ajustar a vazão de água quente entrante, bem como medir seus indicadores técnicos - temperatura e pressão;
- Diretamente a própria unidade de mistura.
A principal característica é a relação de mistura. Esta é a proporção dos volumes de água quente e fria. Este parâmetro é o resultado de cálculos precisos. Não pode ser constante, pois depende de fatores externos. A instalação deve ser realizada estritamente de acordo com o esquema da unidade de elevador do sistema de aquecimento. Depois disso, o ajuste fino é feito.A carga máxima é recomendada para reduzir o erro. Assim, a temperatura da água no tubo de retorno será mínima. Este é um pré-requisito para o controle preciso da válvula de gaveta automática.
Após um certo período de tempo, são necessárias verificações programadas do funcionamento da unidade do elevador e do sistema de aquecimento como um todo. O procedimento exato depende do esquema específico. No entanto, você pode traçar um plano geral, que inclui os seguintes procedimentos obrigatórios:
- Verificar a integridade de tubos, válvulas e dispositivos, bem como a conformidade dos seus parâmetros com os dados do passaporte;
- Alinhamento de sensores de temperatura e pressão;
- Determinação das perdas de pressão durante a passagem do refrigerante pelo bico;
- Cálculo do coeficiente de deslocamento. Mesmo para o esquema de aquecimento mais preciso da unidade do elevador, os equipamentos e as tubulações se desgastam com o tempo. Esta correção deve ser levada em consideração na configuração.
Após a conclusão dessas obras, a unidade de aquecimento central do elevador automático deve ser lacrada para evitar interferências não autorizadas.
Não use esquemas de nó de elevador caseiros para sistemas de aquecimento central. Muitas vezes não levam em consideração as características mais importantes, que podem não só reduzir a eficiência do trabalho, mas também causar uma emergência.
Uso eficaz de estações de medição automatizadas
O uso de AUU é mais eficaz:
- em grandes edifícios com consumo de calor significativo,
- em casas conectadas às redes de aquecimento da cidade,
- em edifícios com queda de pressão insuficiente no sistema de aquecimento central e com instalação obrigatória de bombas de aquecimento central,
- em edifícios com abastecimento de água quente descentralizado e aquecimento central.
