Ćwiczenia audytoryjne

Transkrypt

1 Automatyzacja w ogrzewnictwie i klimatyzacji Ćwiczenia audytoryjne

2 Zakres tematyczny ćwiczeń audytoryjnych Przykłady doboru układów i elementów automatyki do węzła ciepłowniczego, kotłowni na paliwo gazowe, centrali klimatyzacyjnej z odzyskiem ciepła, systemy solarne). Przykłady doboru zaworów regulacyjnych jedno- i trójdrogowych w układach automatyki instalacji budynkowych

3 Warunki zaliczenia przedmiotu Pozytywny wynik kolokwium zaliczeniowego. Obecność obowiązkowa na wszystkich zajęciach

4 Automatyzacja węzła ciepłowniczego Schemat ideowy węzła ciepłowniczego Zco 5 Zcw c.w.u. WCO WCWII c.o. LC2 cyrk WCWI sieć LC1 ΔpRRC ZRRC 4 3 w.z.

5 Automatyzacja węzła ciepłowniczego realizowane funkcje Instalacja c.o.: 1. Utrzymywanie temperatury na zasilaniu T zas c.o. w funkcji temperatury zewnętrznej T e (regulacja nadążna -pogodowa-według wykresu regulacyjnego). 2. Zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej T zas -ograniczenie górne, ograniczenie dolne. 3. Funkcja zakończenia sezonu grzewczego (w sezonie grzewczym tzew = 16 /15 C, latem tzew = 12 /11 C ). 4. Funkcja osłabienia nocnego. 5. Optymalizacja wykresu regulacyjnego (temperatury zasilania). 6. Wyłączenia optymalizowane: tzco = f (tzew, ti, τ ) patrz wykres, Układ przygotowania c.w.u.: 7. Utrzymywanie temperatury c.w.u. T cwu 8. Sterowanie cyrkulacją. 9. Priorytet c.w.u. Funkcje dodatkowe 10. Regulacja obrotów pomp obiegowych: Δpdico = const, 11. Przełączanie pomp obiegowych, (pracująca, rezerwowa), (kontrola Δ p), 12. Testowanie pomp obiegowych latem. 13. Uzupełnianie wody w instalacji c.o.: (pomiar ps i sterowanie zaworem elektromagnetycznym), 14. Funkcje monitoringu: np. pz, pp, dane z ciepłomierza -komunikacja cyfrowa-protokół komunikacji), 15. Regulator Vs, Δ pd.

6 Regulacja dostawy ciepła na potrzeby c.o. (nadążna, pogodowa, kompensacyjna?) Utrzymywanie temperatury na zasilaniu T zas c.o. w funkcji temperatury zewnętrznej T e

7 Wykres regulacji temperatury Tzco=f(Tzew) Tzcomax<100 C Tzco=90 C Tzco=f(Tzew) Tzco=Tw=20 C Tzcomin>5 C Tzew=-20 C Tzew=Tw=20 C

8 Utrzymywanie temperatury na zasilaniu T zas c.o.. w funkcji temperatury zewnętrznej T e Te c.w.u. cyrkulacja Wymiennik c.w.u. II stopień ZRcw ZRco PO Tzas Sieć ciepłownicza PC Wymiennik c.o. Instalacja c.o. Wymiennik c.w.u. I stopień WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA woda zimna AI AO DI DO 8

9 Regulacja pogodowa c.o. 1. Utrzymywanie temperatury na zasilaniu Tzas c.o. w funkcji temperatury zewnętrznej Te (według wykresu regulacyjnego). REGULATOR CYFROWY zakłócenia Czujnik t.zewn. Te Te Wykres regulacyjny Tzad e Regulator u Siłownik ZRco Wymiennik c.o. Tzas y Tzas +90 Tzad Czujnik t.zasil. Tzas Tzas Te +20 Te

10 Regulacja pogodowa c.o. C ZRco % 100% 90 C Tzad C Tzas C 0 C czas 0% C Te C

11 Ograniczenie Tzas 2. Zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej T zas. Ograniczenie dolne: zabezpieczenie przed zamarzaniem wody w instalacji c.o., np. +5 C (zależnie od rozległości instalacji). Ograniczenie górne: zabezpieczenie ludzi (poparzenie) i instalacji c.o. (przewody z tworzyw sztucznych), np. +80 C. Sposób działania: 80 C Tzas C 5 C 11 czas

12 Zakończenie sezonu 3. Funkcja zakończenia sezonu grzewczego. Wyłącz c.o.: gdy temperatura zewnętrzna wzrośnie powyżej progu wyłączenia c.o., np. +14 C (zależnie od obiektu). Załącz c.o.: gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej progu wyłączenia c.o. - histereza, np C (zależnie od obiektu). Wyłączenie c.o. = zamknięcie ZRco i wyłączenie PO (z opóźnieniem). załącz c.o. H = 2K Te 12 wyłącz c.o. 12 C 14 C Te 0/1

13 Zakończenie sezonu Te c.w.u. cyrkulacja Wymiennik c.w.u. II stopień ZRcw ZRco PO Tzas Sieć ciepłownicza PC Wymiennik c.o. Instalacja c.o. Wymiennik c.w.u. I stopień woda zimna WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA AI AO DI DO 13

14 Osłabienie parametrów c.o. 4. Funkcja osłabienia nocnego. Normalna praca c.o.: według krzywej grzewczej dla utrzymywania temperatury wewnętrznej na zadanym poziomie np. +20 C (zależnie od obiektu). Osłabienie c.o.: utrzymywanie w budynku obniżonej temperatury na poziomie temperatury dyżurnej np. +13 C (zależnie od obiektu, uniknięcie kondensacji). Tzas +90 Dzień: Ti = 20 C Q Q A U (Ti = A U (Ti d Te) Te) noc n = = dzień = ,83 Noc: Ti = 13 C Te +20 Te

15 Osłabienie parametrów c.o. PRACA OGRZEWANIE DYŻURNE 7.00 PRACA Ti C Qco 100% 83% OSZCZĘDNOŚĆ 15 0% PRACA (20 C) WYCHŁADZANIE PODTRZYMANIE (+13 C) ROZGRZEWANIE PRACA (20 C)

16 Optymalizacja temp. zasilania Temperatura zasilania, C P1 P2 P3 P4 P5 Temperatura zewnętrzna, C

17 Optymalizacja czasu włączenia i wyłączenia ogrzewania τ = f (tzco, tzew, ti, a) Obecność Optymalny czas startu Optymalny czas stopu Oszczędność energii Noc Noc Czas

18 Układ przygotowania c.w.u. 7. Utrzymywanie temperatury c.w.u. T cwu 8. Sterowanie cyrkulacją. 9. Priorytet c.w.u.

19 Regulacja Tcwu 7. Utrzymywanie temperatury c.w.u. T cwu. Temperatura zadana: +60 C regulacja stałowartościowa. Dezynfekcja układu: raz na dobę podgrzać c.w.u. do 70 C. Legionelle. Funkcja realizowana w nocy ( rano). Wartość zadana Tcwu: 60 lub 70 C (wg zegara) REGULATOR CYFROWY e Regulator u Siłownik ZRcwu zakłócenia Wymiennik c.w.u Tcwu y Czujnik Tcwu Tcwu 19

20 Regulacja Tcwu c.w.u. Tcwu ZRcw Te cyrkulacja Wymiennik c.w.u. II stopień ZRco PO Tzas Sieć ciepłownicza PC Wymiennik c.o. Instalacja c.o. Wymiennik c.w.u. I stopień woda zimna WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA AI AO DI DO 20

21 Regulacja Tcwu 110 Przykładowe dane z monitoringu pracy układu przygotowania c.w.u.: Otwarcie siłownika ZRcwu % Temperatura Tcwu C (zadana +55 C) :00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 Rozbiór c.w.u. dm 3

22 Sterowanie cyrkulacją Te c.w.u. cyrkulacja Tcwu Wymiennik c.w.u. II stopień ZRcw ZRco PO Tzas Sieć ciepłownicza PC Wymiennik c.o. Instalacja c.o. Wymiennik c.w.u. I stopień WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA woda zimna AI AO DI DO 22

23 Układ przygotowania c.w.u. Ograniczenie zużycia ciepła przez dostosowanie czasu pracy układu c.w.u. i cyrkulacji: Energia, GJ 0,04 0,03 Rozbiór c.w.u. dm3 Energia cieplna GJ Rozbiór c.w.u., dm3 Energia, GJ 0,04 0,03 Rozbiór c.w.u. dm3 Energia cieplna GJ Rozbiór c.w.u., dm3 0, , , , Godzina Godzina 0

24 Priorytet c.w.u. Przy dużych rozbiorach c.w.u. częściowe ograniczenie dostawy energii cieplnej do c.o. przymknięcie ZRco więcej energii cieplnej trafia do układu przygotowania c.w.u. Stosowany w obiektach gdzie rozbiory c.w.u. są okresowe, duże i krótkotrwałe (np. koszary, umywalnie ośrodków sportowych). Q Q Moc zamówiona C.W.U. C.W.U. Moc zamówiona C.O. C.O. Bez funkcji priorytetu c.w.u. czas Z funkcją priorytetu c.w.u. czas

25 Realizowane funkcje Funkcje dodatkowe 10. Regulacja obrotów pomp obiegowych: Δpdico = const, 11. Przełączanie pomp obiegowych, (pracująca, rezerwowa), (kontrola Δp), 12. Testowanie pomp obiegowych latem. 13. Uzupełnianie wody w instalacji c.o.: (pomiar ps i sterowanie zaworem elektromagnetycznym), 14. Funkcje monitoringu: np. pz, pp, dane z ciepłomierza - komunikacja cyfrowa-protokół komunikacji), 15. Regulator Vs, Δ pd.

26 Dobór regulatora Te c.w.u. cyrkulacja Tcwu Wymiennik c.w.u. II stopień ZRcw ZRco PO Tzas Sieć ciepłownicza PC Wymiennik c.o. Instalacja c.o. Wymiennik c.w.u. I stopień WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA AI AO DI DO 26 woda zimna

27 Dobór sterownika węzła ciepłowniczego - sygnały obsługiwane przez sterownik węzła T T c.w.u. T T cyrk. c.o.. P T s.c. LC1 ΔP P P T W w.z. ZS AI AO DI DO

28 Dobór sterownika węzła ciepłowniczego

29 STEROWNIK IAC 600 wejścia/wyjścia