Всем добрый день!
Сегодня хотелось остановиться на ошибках, которые совершают при попытках экономии потребления тепловой энергии.
Для начала хотелось бы остановиться на критерии для оценки эффективности ИТП.
На мой взгляд это количество тепловой энергии, которое передает 1т поступающего теплоносителя от источника тепловой энергии зданию.
Для примера сейчас 1 т от источника тепловой энергии передает зданиям 10 Мкал. Здание, где произведена модернизация ИТП, с этой же 1 т здание получает 30,4 Мкал. Как видим эффективность этого ИТП выше в 3 с лишним раза. Как правило для экономии потребляемой тепловой энергии начинают устанавливать регуляторы.
На рис. 1 показана установка регулятора на подающем трубопроводе:
На рис. 2 показана установка регулятора на обратном трубопроводе, что чаще всего применяют для уменьшения стоимости регулятора:
В обоих случаях регуляторы ограничивают поступление теплоносителя, а значит количество тепловой энергии, получаемое зданием, что приведет к снижению комфортной температуры в здании.
Еще в большей степени уменьшается коэффициент смешения ИТП. Об уменьшении при этом количества тепловой энергии, которое будет получать здание, я писал в предыдущей статье.
Кроме этого, при уменьшении поступления теплоносителя примерно в 2 раза, возникает вероятность сброса поступающего теплоносителя через перемычку в обратный трубопровод, что однажды приходилось наблюдать. При этом может прекратиться циркуляция теплоносителя в приборах отопления здания. Это тот случай, когда коэффициент смешения ИТП будет равен нулю.
Еще одна неприятная вещь, когда регулятор установлен на обратном трубопроводе рис. 2. При этом повышается давление в приборах отопления, что может стать причиной их прорыва.
Для исключения случаев сброса поступающего теплоносителя через перемычку начинают устанавливать на ней обратный клапан рис. 3:
ИТП это жидкостной эжектор и в Советское время они были рассчитаны и спроектированы. По своему опыту скажу, любое вмешательство в работу жидкостного или пневматического эжектора, чревато снижением его характеристик. Спроектировал пневматический эжектор. При испытаниях получил разряжение 0,7 атм. Решил увеличить расход воздуха. Рассверлил незначительно сопло и при испытаниях уже получил разряжение только 0,3 атм. В нашем случае снижение коэффициента смешения. Обратный клапан создаст дополнительное гидравлическое сопротивление, что тоже повлияет на коэффициент смешения.
Много лет назад вручную регулировал ИТП. При снижении потребления теплоносителя в 2 раза дельта Т выросла в 1,5 раза. Не трудно посчитать экономию в 25%, это критическая работа ИТП. Да и во многих публикациях обещают экономию 10-25%. В основном обосновывают тем, что автоматика ИТП отрабатывает быстрее, чем начинают регулировку на источнике тепловой энергии.
Еще один пример. Организация, занимающаяся модернизацией ИТП разработала проект насосного смешения, что сейчас считают прогрессивным направлением. Возможно ошибка получилась из-за того, что заданием был паспорт ИТП, а не фактические параметры работы ИТП. Схема ИТП приведена на рис. 4:
Как видно из недостатков, это установка в перемычку обратного клапана, что создает дополнительное гидравлическое сопротивление при подмешивании.
Следующее это выбор насоса с расходом 15,1 м3/ч. Исходя из паспорта ИТП до модернизации в задание поступало 22,5 т/ч, а по проекту получается 15,1 м3/ч. Исходя из расхода теплоносителя по паспорту 7,5 т/ч, подмешиваться будет только 7,6 м3/ч. Не трудно подсчитать коэффициент смешения ИТП чуть больше 1. По факту средний расход теплоносителя до модернизации был 13,5 т/ч. С учетом гидравлического сопротивления обратного клапана смешение при таком расходе будет практически отсутствовать. Как я писал в предыдущей статье снизится комфортная температура в здании, а чтобы покрыть дискомфорт в здании надо увеличивать расход потребляемого теплоносителя. Что на практике сейчас и делают. Расход потребляемого теплоносителя вырос до 17 т/ч. С наступлением морозов увеличивается до 22-23 т/ч. Физику не обманешь.
Наглядно это иллюстрируют статистические данные представленные на графике суточного потребления теплоносителя в процентах от среднесуточного потребления до модернизации ИТП рис. 5:
Нижний график на рис. 5 для сравнения приведены статистические данные суточного потребления теплоносителя в процентах от среднесуточного потребления до модернизации ИТП, доработанного с учетом моих предложений. Эффективность ИТП на лицо. Как говорят картина маслом.
Как исправить похожие ситуации? Очень просто. Насос надо установить в перемычку рис. 6:
При этом отпадет необходимость в обратном клапане и его можно сдать в металлолом. Обычно размеры фланца перемычки совпадают с размерами фланца насоса, поэтому для его врезки достаточно вырезать из перемычки участок трубопровода равный высоте устанавливаемого насоса.
Теперь о выборе насоса. Производительность насоса надо выбирать кратное 3-м расходам поступающего теплоносителя желательно на 1-ой скорости. Этим получим коэффициент смешения ИТП равным 3 (экономия 30% согласно публикации [1] из предыдущей статьи).
Следующий шаг по выбору насоса, чтобы его характеристики были в районе обведенного на рис. 7 [2]. Это исследования немецких специалистов:
Продолжение следует. Владимир.
Список литературы приведен в предыдущей статье.