ГлавнаяКак уже указывалось выше, отопление высотных зданий осуществляется по зональному принципу, причем в каждой зоне устраивается ряд самостоятельных систем с ориентировкой по странам света. Таким образом, высотные здания имеют большое количество систем, которые должны регулироваться независимо одна от другой. Регулирование отопительных систем с гидравлическим управлением осуществляется во всех зданиях по единому принципу и в схемах автоматизации имеются лишь незначительные различия.
Основное регулирование температурного режима производится путем поддержания на определенном уровне температуры воды за теплообменниками в зависимости от температуры наружного воздуха.
Это регулирование (настройка) выполняется ежедневно по суточному прогнозу погоды с учетом температурного графика. Для каждой отдельной местной системы устанавливается соответствующая температура вторичной (местной) воды путем настройки термореле, расположенного на трубопроводе после теплообменника.
При повышении температуры вторичной воды термореле дает импульс на клапан, установленный на теплофикационном трубопроводе. Клапан автоматически уменьшает поступление первичной (теплофикационной) воды в подогреватель, что приводит к понижению температуры местной воды до заданного уровня.
Вторичное подрегулирование температурного режима помещений производится автоматически путем периодического полного прекращения подачи тепла в отопительные системы по следующей схеме (рис. 4).
В каждой части здания, обогреваемой отдельной системой, выбираются три контрольные комнаты, в которых устанавливаются контактные термометры ( датчики комнатной температуры).Электрический импульс от контактных термометров передается на суммирующее реле, которое срабатывает при одновременном включении или выключении не менее двух контактных термометров. Импульс от суммирующего реле передается на гидрореле (биметаллический золотник), посредством которого увеличивается или уменьшается давление на чувствительную часть клапана (мембрана, сильфон), и клапан закрывается или открывается.
В схемах автоматизации обычных городских зданий в качестве регулирующих органов применяют двухходовые клапаны, пропускающие воду только в одном направлении.
В высотных зданиях, как правило, устанавливают трехходовые клапаны, которые дают возможность перепуска вторичной воды из отключенной системы в обратную линию.
Установка таких клапанов не вызывает перераспределения воды в зонных системах при отключении их отдельных частей, ориентированных по странам света.
Перепускаемая вторичная вода повышает температуру общей обратной воды перед теплообменником, что в свою очередь ведет к увеличению температуры прямой вторичной воды; в этом случае термореле дает импульс на клапан, установленный на первичной (теплофикационной) воде; клапан постепенно закрывается, сокращая подачу горячей воды из тепловой сети.
На рис. 5 показаны внутренние устройства щита управления теплового центра дома у Красных ворот. На щите выполнена вся коммутация и размещена вспомогательная и релейная аппаратура.По-иному автоматизируются бойлерные установки и системы отопления здания Московского университета.
На рис. 6 приведена принципиальная схема автоматического регулирования и контроля одной из теплообменных установок здания университета. Система контроля дает возможность обслуживающему персоналу следить за работой установки и операциями пуска и остановки оборудования. Приборы, за показаниями которых наблюдают лишь периодически, и приборы, необходимые на время пуска или остановки оборудования, установлены по месту измерения. К таким приборам относятся: термометры на трубопроводах обогреваемой воды до и после теплообменников, термометры на трубопроводах первичного теплоносителя за теплообменниками, манометры на всасывающей и нагнетательной сторонах циркуляционных насосов.В качестве автоматических регуляторов температуры применены электронные мосты типа ЭМД-237 показывающие и одновременно записывающие, с пневматическим изодромным регулирующим устройством, работающие в комплексе с мембранными исполнительными механизмами.
При помощи указанных выше автоматических электронных мостов осуществляется пропорциональное регулирование температуры подогреваемой воды за теплообменниками. При повышении температуры подогреваемой воды сверх установленной электронный мост, получив соответствующий импульс, прикрывает сопло на выходе сжатого воздуха в атмосферу, чем увеличивает давление сжатого воздуха на мембрану исполнительного механизма (клапана). Последний, будучи установлен на обратном трубопроводе первичного теплоносителя, уменьшает количество воды, проходящей через теплообменники, что в свою очередь вызывает уменьшение температуры подогреваемой воды за теплообменниками. В случае отклонения температуры подогреваемой воды от заданной в сторону уменьшения процесс регулирования идет в обратном порядке.
Автоматические электронные мосты типа ЭМД-237 в отличие от электромеханических мостов обладают большей точностью (погрешность ±0,8%), незначительным запаздыванием показаний и удобочитаемой, хорошо видимой шкалой с большой показывающей стрелкой. Датчиками для автоматических электронных мостов являются платиновые малоинерционные термометры сопротивления типа ЭТП-290, устанавливаемые в трубопроводах подогретой воды за теплообменниками.
Преимущество малоинерционных термометров типа ЭТП-290 заключается в том, что они быстро воспринимают колебания температуры и тем самым сокращают время запаздывания показаний.
Соединение термометров сопротивления с мостами выполняется по трехпроводной системе, благодаря чему устраняется погрешность в показаниях прибора, возникающая как результат влияния температуры окружающей среды.
Исполнительными органами пневматических регуляторов являются мембранные клапаны, устанавливаемые на обратных трубопроводах первичного теплоносителя. На теплообменниках отопления такой регулирующий клапан установлен на общем обратном трубопроводе; на теплообменниках горячего водоснабжения — на обратном трубопроводе за каждым теплообменником. Объясняется это тем, что теплообменники отопления работают стабильно, тогда как нагрузка на теплообменники горячего водоснабжения меняется в больших диапазонах и возможно полное отклонение некоторых из них. Последнее обстоятельство заставляет устанавливать отдельные клапаны.
Сигнализация работы циркуляционных насосов производится лампами в арматуре с цветными стеклами. Для насосов красный сигнал соответствует рабочему положению агрегата, зеленый — отключенному.
Кроме того, для осуществления сигнализации верхнего, нижнего и нормального уровней воды в расширительных баках монтируются два поплавковых реле. Каждое из них имеет по два ртутных стеклянных контакта кольцевого типа, настраиваемых таким образом, что при достижении уровнем воды в баке сигнализируемого параметра замыкается один из ртутных контактов и размыкается другой. Каждому из трех положений уровня (верхний, нижний и нормальный) соответствует горение только одной лампы на щите диспетчера (красная лампа — верхний уровень, зеленая — нижний, желтая — нормальный). Схемой предусматривается возможность проверки исправности ламп поворотом рукоятки специального ключа на 45° вправо и влево от вертикального положения. При этом цепи питания всех ламп замыкаются. При отпускании рукоятки переключатель возвращается в исходное положение. Применяют и другие схемы контроля за уровнем воды в расширительном сосуде. Так, например, в доме на Смоленской площади расширительный сосуд системы отопления снабжен датчиком уровнемера (рис. 7). Этот датчик состоит из уравнительного сосуда 1, имеющего постоянный уровень, и дифманометра 2 с электроиндукционным устройством. Плюсовая сторона дифманометра соединена трубкой 3 с уравнительным сосудом 1, который в свою очередь соединен с расширительным сосудом на отметке наивысшего уровня последнего. Минусовая сторона дифманометра соединена с расширительным сосудом на отметке его наинизшего уровня. Индукционное устройство дифманометра позволяет передавать показания на щит диспетчера, гдe установлен вторичный прибор, показывающий действительное положение уровня воды в расширительном сосуде. При необходимости можно установить самопишущий вторичный прибор, регистрирующий состояние уровня воды в расширительном сосуде. Для автоматического регулирования температуры в отдельных помещениях каждая система отопления имеет три контрольных помещения, обладающих наиболее характерными для данной системы температурами.
Каждое из трех контрольных помещений оборудована контактным термометром, контакты которого замыкаются при достижении заданной величины температуры (рис. 8). Когда замыкаются контакты двух из трех контактных термометров, воздух при помощи электропневматического реле сообщается с атмосферой и тем самым освобождается от давления мембрана клапана, установленного на общем трубопроводе данной системы. Клапан прекращает доступ всей горячей воды в систему.В случае понижения температуры воздуха в контрольных помещениях и размыкания двух из трех контактов термометров процесс регулирования идет в обратном порядке.