Добрый день, форумчане! Есть много информации, особенно здесь на ABOKе, о качественном регулировании теплоносителя по температуре в зависимости от температуры наружного воздуха. Но меня интересует количественное регулирование статического давления и количества воды при поддержании постоянной заданной температуры теплоносителя независимо от температуры наружного воздуха. В интернете значительно меньше информации по колич-му рег-нию - видимо потому что в советское время все было построено на качественном регулировании (я так понимаю основная причина - необходимость частотного регулирования сетевыми, котловыми насосами). Прошу поделиться соображениями, возможно ссылками на описание алгоритма работы такой котельной, каскадного регулирования и т.д.

Заранее спасибо!!!

Если котельная выдает постоянную температуру, то количество регулируется у потребителя (различные клапана, системы). Чтобы зря не тратить электроэнергию сетевые насосы оснащаются частотным приводом, который поддерживает постоянный перепад в системе (на насосах).
Каскадное управление котлами в данном случае ни чем ни отличается от случая с качественным. Если температура в подающем коллекторе становится ниже заданной, подключается ведомый котел, повышается-отключается. У каскаднх контроллеров Висман это происходит по накопленному интегралу подключений- если он достигается то подключается/отключается ведомый котел. Мы управляем каскадом котлов при работе от ПЛК по накопленному интегралу отклонений, преобразованный в мощность каскада (идея взята с регулятора Е8.5064). Если температура ниже накапливается интеграл, который пересчитывается, с учетом коэффициента требуемой скорости подключений, в мощность каскада. В зависимости от того, чем вы управляете, ступенями горелок котлов или разрешением работы котлов, делите 100% на количество объектов регулирования. Например, если два котла и мы даем им команду- работать/стоять, то если мощность каскада менее 50%, то работает только ведущий котел, если больше, то подключается ведомый. После подключения- задержка цикла на пересчет мощности на заданное время (то же в Е8.5064).

Дело в том, что котловые насосы тоже с частотниками, а также стоит на выходе из котла расходомер. У меня была такая идея: частотником котлового насоса поддерживать давление перед сетевыми насосами (сетевые насосы стоят на подаче к потребителю - они в свою очередь будут частотниками поддерживать давление в коллекторе к потребителю), к примеру котловые насосы держат 4 бара, сетевые - 6 бар.
А каскадом управлять так: если мощность котлового насоса и производительность котла подобраны верно, то при 100% работы насоса должен быть достигнут максимальный расход, при котором котел выйдет на максимальную производительность. Насколько мне известно горелка ступенчатая (вроде бы 2 ступени...точно пока не могу сказать). Так вот: при достижении котловым насосом 100% ИЛИ при достижении рассчитанного максимального расхода (в идеале эти два события должны совпасть, но мы их запараллелим - что наступит быстрее) мы подтягиваем следующий котел и т.д. Температура подачи воды из котла должна быть всегда постоянной, ее мы будем регулировать ступенями горелки и положением трехходового клапана (при нехватке температуры будем делать рециркуляцию)


Вообщем вот такие мысли у меня...если есть замечания или идеи буду рад!!!

Котловые насосы предназначены для обеспечения номинального расхода воды через котел (больше расход сделать можно, а меньше нельзя).

Хорошо, допустим номинальный расход котла будет достигаться при 50% работы насоса. Т.к. меньше нельзя, то сделаем минимальную уставку для частотника - 50%. И будем исключать котел из каскада при работе частотника кокое-то время на 50% мощности ИЛИ при достижении минимально допустимого расхода по расходомеру!

Ну ладно, котел остынет, а дальше он будет работать как холодильник, понижая КПД котельной?

Ну почему, котел исключаем из работы, закрываем запорную задвижку - все он исключен из системы. Если котел следующий в очереди на включение в каскад, то переводим его в горячий резерв (берем теплоноситель из подачи к потребителям после сетевых насосов, он проходит через котел и уходит обратно к сетевым насосам.

Лучше схемку набросайте, а то как слепой с глухом общаемся …

Сам только что об этом подумал!

Вот набросал схему! Все вроде бы расписал. Задвижки указанные пунктиром должны работать в паре с задвижками К9-К12, т.к. задвижки К5-К8 закрыты, когда соответствующий котел не работает и теплоносителю, подогревающему котел, просто деваться некуда. Пунктиром указано, потому что пока этого физически нет, и нужно еще доказать подрядчику, что без этого подогрева котлов не будет.

А алгоритм по моему пониманию должен быть следующим:
1. Сетевые насосы НС1-НС4 работают просто на поддержание давления подачи к потребителям. (например, 6 бар)
2. Если пошел разбор, то давление перед насосами будет падать по понятной причине (сетевые насосы разберут воду). Котловые насосы НК1-НК4 должны работать на поддержание этого давления (например, 4 бар). Если при работе котла №1 и выходе насоса НК1 на 100% (или достижения максимально допустимого расхода через расходомер FT) давление продолжает падать, тогда подключаем котел №2 (который в это время стоит в горячем резерве). При этом котел №3 переводится в горячий резерв путем открытия задвижки К11 (и задвижки указанной пунктиром). Итак, работает 2 котла по 50% мощности насосов, далее при нехватке давления параллельно повышаем обороты насосов НК1 и НК2, ну и т.д.
3. 3-ход клапана К1-К4 смотрят на температуру за рециркуляцией и поддерживают ее равной постоянно, например 90 С (при условии, что на выходе из котла температура больше например 50 С, иначе делаем холодный пуск, путем полной рециркуляции котла и нагрева до 50 С).

Дополняйте, комментируйте, делайте замечания!!!

1. Сетевые насосы должны поддерживать постоянный перепад, а не давление. Посредством частотного регулирования.
2. Если пошел разбор, повышается частота сетевого насоса/количество сетевых насосов. перепад будет (должен быть) постоянным.
3. Трехходовые клапана не дают опускаться температуре воды на входе в котел ниже минимальной. Если у Вас разница межлу подачей и обраткой котла может быть больше разрешенной для данного котла, то также они поддерживают заданную разницу (так работает система на котлах LOOS, актуально если температура котла выше 115*С). Если температура на входе в котел выше 60*С, то трехходовой будет открыт.

Вообще, не нравится мне Ваша схема. Перемудрили, по моему.

Если Вы поддерживаете постоянную температуру на выходе котла (например 90*с, график 90/70), то у Вас ниже 70*С обратка и не будет. Незачем ставить трехходовые. Если они стоят, то надо гидрострелка. Представите, что будет у Вас после нажатия условной кнопки "пуск". У Вас котлы перекроются трехходовыми клапанами до прогрева котлов, а сетевые насосы будут работать как бы на закрытую задвижку.

Я бы убрал трехходовые клапана, убрал бы расходомеры. Задвижки К5...К8 оснастил бы электроприводами. Убрал котловые насосы. Вместо них поставил бы рециркуляционные. В зависимости от требований котла, рециркуляяционные насосы работали бы от постоянно (при работе котла на каскад) до только бы включались при низкой обратке (средний вариант, с частотным управлением в зависимости от температуры обратки)Каскадом управлял, как описано в посте 2, по темперетуре на общем коллекторе (перед сетевыми насосами).

Вдогонку. Ваша схема применяется на котлах LOOS, но ее применение целесообразно при разнице между подачей и обраткой свыше 40*С (разрешенной для этих котлов). Если брать обратку 70*С, то на подаче должно быть более 110*С. Тогда-да, данная схема нужна, т.к. трехходовые будут оберегать котел от высоких термических напряжений из-за высокой разницы температур на входе-выходе котла. И со счетчиками тепла на котлах у них есть вариант. Но он дороже, а эффективность от применения сомнительная. Всегда использовали вариант только с датчиком температуры.

методы каскадного управления котлов LOOS (система LSC-LBC)
1. По температуре на коллекторе. Если температура на коллекторе ниже заданной в течении определенного времени и мощность ведущего котла более заданной (заводское 80%), то подключается дополнительный ведомый котел (каскадом управляет каскадный контроллер LSC). Если температура коллектора выше заданной в течении определенного времени и мощность ведущего котла ниже установленной (заводлское 40%), то последний ведомый котел отключается. При этом от горелки котел получает текущую мощность работы в виде токового сигнела 4-20мА. Температура в каждом котле поддерживается котловым контроллером LBC постоянной, полученной в виде задания от LSC.
2. По теплосчетчикам. Если ведущий котел выдает теплой энергии больше заданного, то подключается ведомый котел, если меньше- то ведомый отключается (Вживую с данной системой не сталкивался, только в теории, на обучении). При этом от горелки котел получает текущую мощность работы в виде токового сигнела 4-20мА. Температура в каждом котле поддерживается котловым контроллером LBC постоянной, полученной в виде задания от LSC.

Сдается мне, трехходовые тут не нужны. Их можно заменить просто эл.задвижками или при малой мощности обратными клапанами. Разогрев котла перед пуском, включением его насоса. Определять кому включаться-выключаться по моточасам и т-ре подачи или обратки. Делал уже такую автоматику на ЛОГО, где-то тут файлы лежат.

Был сегодня на котельной, также разговаривал с заказчиком. Оказывается данная котельная в первую очередь будет работать как подпорная станция, т.е. в нашу котельную приходят подача и обратка с основной котельной, откуда мы должны подпереть насосами определенное кол-во теплоносителя, которое мы мерим расходомером FT на входе в нашу котельную. . Если сетевые насосы забираю больше, чем разрешено, мы придавливаем регулируемый клапан КР и держим расход не больше разрешенного. Соответственно давление перед насосами будет падать, тогда и включаются в работу наши котлы, поддерживая это давление, причем контролируется еще температура на выходе регулирование горелки (кстати говоря горелка модулируемая) - если при 100% работы горелки температура на выходе из котла не достигает уставки, то подключается следующий котел, даже если насос первого котла не вышел на 100%. Расходомер оказывается только для вычислений, в алгоритме он не участвует. Трехходовой нужен только для холодного старта котла, а также для поддержания на входе в котел не меньше 60 С, чтобы не достичь точки росы.

Обновленную схемку прилагаю.

Какой-то сумбур... Что-то тут не так... Вода из котельной (первой) не пойдет в котлы данной котельной- ее "унесут"сетевые насосы потребителю.

В том то весь и фокус, что данная котельная будет «пиковой» и включаются по просадке давления перед сетевыми насосами.


Правда, в этой схеме почему-то не указан подпиток.

Все правильно, вода из первой котельной и не должна проходить через наши котлы, мы ее просто траспортируем дальше на потребителя (при этом котлы в данной котельной не работают), а если потребитель просит больше воды, чем может дать первая котельная, тогда включаются в работу наши котлы. Я же вроде бы это в предыдущем посте расписал.

Подпитка врезается в обратку от потребителя, просто не указал

Не нравится мне Ваша идея регулировать давление котловыми насосами. В полнее возможно, что котлы просто не пропустят необходимый повышенный расход котлового насоса и на них будут большие потери давления, но так как я про котлы ничего не знаю, это Вам решать.
Очень меня смущает попытки воткнуть задвижки К1-К4. Зачем? Вы собрались раскрутить котловой насос в обратную сторону, что бы затруднить его пуск?
Мне вообще представляется, что задача должна быть разделена на две части: поддержание давления перед сетевыми насосами и поддержание температуры на потребителя. Допустим, что первую часть задачи можно решить количеством включенных котлов, а вторую – регулированием мощности котлов. А вот при регулировании мощности можно уже будет и порезвится, придумывая алгоритм.

den.mgn отстань от пацана. Его не переубедишь. Люлей огребет за свое творчество, сразу все понимать начнет.

Отнюдь! Все, что вам рисую и рассказываю - все творчество заказчика, и подрядчика, который делал проект, мы же являемся теми, кто будет делать монтаж и пуско-наладку....я все лишь пытаюсь понять как это застать работать!

Отлично. Тогда получите бесценный опыт в пусконаладке. Китайская пословица гласит: - Сиди тихо у воды и она пронесет мимо тебя труп твоего врага.
В приведенной вами схеме не хватает некоторых ключевых моментов, очень советую не дергаться.

Выделил Бойко

Прошу прощеня. Может быть банальности, но встряну.
Основной целью является оптимизация издержек?
Тогда сразу
Расход в сети определяется состоянием абонентов (степенью открыти рег. клапанов у абонентов).

Температура теплоносителя в сети (Т1) влияет на расход теплоносителя. Чем больше Т1 тем меньше требуемый расход при одинаковой нагрузке абонентов (одинаковой Т наружного воздуха при отопительной нагрузке), меньше потери напора и затраты эл.эн. на транспорт.
Но чем меньше расход теплоносителя, тем больше доля потерь тепловой энергиичерез изоляцию в 1 Гкал "франко-абонент".
Т.е. это оптимизационная задача по нескольким критериям (названо три, но их больше). "Multi-objective optimization".
Не слишком сложная/решаемая, но индивидуальная для каждой сети.
В результате получается ступенчатый график Т1 как функция нагрузки сети (Тн.в. при отопительной нагрузке).
...............
А распределение нагрузок котлов оптимизировать лучше по равенству первых производных по расходным характеристикам котлов (метод равенства относительных приростов расхода топлива). Это +5-8%.

А котлы - до 6 бар?

Попытался изобразить понагляднее:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На первый взгляд, ничего особенного. Сетевые насосы поддерживают разность давлений прямой сетевой воды и обратной. Теплопроизводительность котлов изменяется для поддержания заданной температуры прямой сетевой воды.

Хотя, для сетевых насосов предпочтительна более низкая температура воды:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вопрос №1:
Есть реальные отличия в работе одной и той же котельной (котлы водогрейные), если, в первом случае, на подающем трубопроводе сетевого контура отопления установить датчик давления 4-20мА, а во втором случае, установить датчик разности давлений 4-20мА, импульсные трубки которого подключены к подающему и к обратному трубопроводам?

Сигнал 4-20мА подается в обоих случаях на управляющий вход преобразователя частоты сетевых насосов отопления (основной/резервный), в котором, в первом случае, в качестве уставки задано требуемое постоянное значение давление, а во втором случае, требуемый постоянный перепад давления.

Принципильная схема котельной в обоих случаях одинаковая. Ну например: 2 котла, 1 контур отопления и 1 контур ГВС, сетевые контур отопления и контур ГВС подключены через разделительные теплообменники. Перед теплообменниками (греющая сторона теплообменника) каждого из контуров установлен узел "насос (основной/резервный) котлового контура и после него трехходовый разделительный клапан с электроприводом".

Вопрос №2:
Как "правильно" (с точки зрения нормативного "некоего" документа) называется регулирование частоты сетевого насоса отопления по датчику давления и как "правильно" называется регулирование частоты сетевого насоса отопления по датчику разности давлений?

Имею ввиду, не является ли это аналогом что-то типа "количественное" и "качественное" регулирование ?

Вопрос №3:
Есть ли реальные отличия в работе той же котельной, если для управления сетевым насосом (основной/резервный) рециркуляции ГВС используется частотный преобразователь, к которому в качестве управляющего воздействия, в первом случае, подключен датчик давления 4-20мА на прямом трубопроводе ГВС, и, во втором случае, датчик разности давлений 4-20мА между подающем трубопроводом ГВС и трубопроводом рециркуляции ГВС.

Вопрос №4:
Можно ли (опять же, с точки зрения нормативного "количественного" или "качественного" регулирования) для управления электроприводом трехходового разделительного клапана в контуре отопления использовать сигнал не от датчика температуры на подающем трубопроводе сетевого контура отопления, а "некую" разность (аналог датчика разности давлений, только реализованный в программе как разность температур) между сигналами датчиков температуры на подающем трубопроводе и обратном трубопроводе сетевого контура отопления ?

Вопрос №5:
Можно ли для управления электроприводом трехходового разделительного клапана в контуре ГВС использовать сигнал не от датчика температуры на подающем трубопроводе сетевого контура ГВС, а "некую" разность между сигналов датчика температуры на подающем трубопроводе и обратном трубопроводе сетевого контура ГВС?