X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Российская федерация занимает существенную часть материка, большая часть которого расположена в северной климатической зоне. В нашем районе температура для расчёта системы отопления составляет минус 31 °С, поэтому несколько месяцев в году нам необходимо обеспечить теплоснабжение зданий: жилых домов, офисов и других помещений.

Система отопления должна отвечать современным требованиям¹ [1]:

Высокая эффективность системы.

Экономичность.

Возможность автоматического регулирования и создания максимально комфортных условий проживания.

Отопительные системы разрешают одну из задач по созданию микроклимата в помещениях. Они служат для поддержания заданной температуры воздуха во внутренних помещениях зданий в холодное время года.

Система отопления представляет собой комплекс элементов, необходимых для обогрева помещений. Основными элементами являются генераторы теплоты, теплопроводы, отопительные приборы.

Рис.1 Принципиальная схема системы отопления

В отопительный сезон система отопления должна обеспечивать температуру в соответствии с ГОСТ 30494-2011 во всех помещениях. Рассмотрим систему отопления на примере гостиницы. Согласно основному положению СНиП 2.08.02-89 отопление в гостиницах должно поддерживать температуру не ниже 18,5 °С в жилых и общественных помещениях (температура берётся по ГОСТ 30494-2011). Заполнение гостиниц носит переменный характер, и поддержание заданной температуры в нежилых комнатах является невыгодным. Для решения этой задачи, будет рассмотрены современные системы автоматизированной регулировки теплоты в помещении. Система автоматики принципиально состоит из:

Контроллера системы отопления, в который можно загрузить программу, которая будет управлять системой отопления и в нежилых комнатах температура будет снижена, что позволит значительно сэкономить бюджет на отопление.

Термопары для снятия параметров температуры

Расходомеры для определения расхода потока жидкости на разных участках системы.

Такую же систему можно использовать в многокомнатных квартирах, в контроллер отопления можно загрузить программу, которая будет работать по системе: когда хозяева квартиры уходят на работу температура в определенное время будет снижена, а до прихода хозяев в квартиру температура будет подниматься, чтобы вернуться в комфортные условия для жильцов к их приходу. Это также поможет семьям сэкономить деньги на отопление. Выгоду можно узнать по формулам:

, где

Q — количество тепла, теряемого конструкцией одного типа, Вт;

R — термическое сопротивление материала конструкции, м² °С / Вт;

S — площадь наружного ограждения, м²;

t_в — температура внутреннего воздуха, °С;

t_н — наиболее низкая температура окружающей среды, °С;

n — постоянная, равная 1

Сначала находим - теплопотери в помещении с нормальной температурой и потом находим теплопотери со сниженной температурой до 5°С , и теперь мы сможем найти выгоду. Итого мы экономим .

Общее понятие системы отопления:

Система отопления - это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне.

Основные конструктивные элементы системы отопления:

теплоисточник (теплогенератор при местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) - элемент для получения теплоты;

теплопроводы - элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;

отопительные приборы - элемент для передачи теплоты в помещение.

Как работает система регулировки отопления:

Регулирование теплового потока отопительных приборов может быть качественным и количественным.

Рис.2 Рассматриваемая схема системы отопления.

(1 – термодатчик , 2 – радиатор, 3 – терморегулятор, 4 – расходометр)

Количественноерегулирование осуществляется изменением количества теплоносителя подаваемого в систему отопления или радиаторы. Такое регулирование, как правило, осуществляется на отопительном приборе (радиаторе) посредством установки муфтовых вентилей для механической регулировки, а так же регулировки при помощи термостатических вентилей, управляемые термостатическими головками.

Качественное регулирование осуществляется изменением температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления. Регулирование осуществляется непосредственно на отопительных котлах.

Поэтому качественное регулирование мы не трогаем, а изменяем только количественное.

Регулирование при помощи цифровых контроллеров значительно облегчает жизнь, поскольку контроль температуры осуществляется автоматически.

В каждой комнате стоят термодатчики, которые сообщают контроллеру температуру комнаты. Узнав температуру контроллер с помощью, терморегуляторов может изменять ее. Как же он ее будет изменять?

В компьютер, управляющий контроллером, забиваем нужное значение температуры для комнаты, и контроллер за определенный интервал времени с помощью термодатчика отрегулирует температуру в помещении изменением расхода теплоносителя. (Все термодатчики подключаются к входам контроллера, а терморегуляторы – к выходам.)

Сравнение контроллеров для системы отопления:

Характеристика	ОВЕН ТРМ 232М-Р	ZONT H-1V	ADVANTECH ADAM-5000/485
Потребляемая мощность:	не более 18 Вт	10-28Вт	3Вт
Количество входов:	8	2	128
Количество выходов:	6	1
Управление:	Компьютер	SMS управление. Голосовое управление Мобильное приложение	Компьютер
Цена:	13 570 руб.	8,580 руб.	15889,60 руб.
Настройки:	Встроенные	Встроенные	Требуются дополнительные настройки мастером

ВЫВОД: Современная автоматизированная поквартирная система регулирования отпуска теплоты имеет неоспоримые преимущества и реальную экономию для гостиниц и гостиничных комплексов. При отсутствии постояльцев в номере, экономия составит около 30% с каждого номера с пониженной температурой. Для решения задачи рассмотрены особенности регулировки системы отопления и ряд доступных в широкой продаже контролеров для автоматизирования регулировки отпуска теплоты. Сравнив эти контроллеры, можно сказать, что ADVANTECH ADAM-5000/485 хорошо подходит для гостиниц, потому что имеет больше входов и выходов, что имеет большое значение в экономии. ОВЕН ТРМ 232М-Р может подойти для одного этажа жилого дома. А для многокомнатной квартиры будет достаточно и ZONT H-1V, к тому же он удобнее в управлении. Список литературы:

Отопление // Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. - М.: Государственное Научное издательство «Большая Советская энциклопедия», 1959.
А.Н. Сканави, Л.М. Махов «Отопление». Издательство Ассоциации строительных вузов. 2002г.
https://bibliofond.ru/view.aspx?id=891195
https://insat.ru/prices/info.php?pid=1183
https://zont-online.ru/internet-magazin/termostaty/zont-h-1v
https://www.specarmatura.ru/catalog/kontroller_dlya_sistem_otopleniya_gvs_i_nasosnykh_grupp_trm_232m/oven_trm232m_r/

1^ [1]https://bibliofond.ru/view.aspx?id=891195

Код для цитирования: Скопировать