Caracteristicile furnizării de căldură sunt influența reciprocă strictă a modurilor de alimentare și de consum de căldură, precum și multiplicitatea punctelor de livrare pentru mai multe bunuri ( energie termică, putere, lichid de răcire, apă caldă). Scopul furnizării de căldură nu este de a asigura producerea și transportul, ci de a menține calitatea acestor bunuri pentru fiecare consumator.

Acest obiectiv a fost atins relativ eficient cu debite stabile de lichid de răcire în toate elementele sistemului. Reglarea „calității” pe care o folosim prin însăși esența sa implică o modificare numai a temperaturii lichidului de răcire. Apariția clădirilor cu consum controlat a asigurat imprevizibilitatea regimurilor hidraulice în rețele menținând în același timp costuri constante în clădirile în sine. Plângerile din casele învecinate trebuiau eliminate prin circulație crescută și supraîncălzirea masivă corespunzătoare.

Modelele de calcul hidraulic utilizate astăzi, în ciuda calibrării lor periodice, nu pot lua în considerare abaterile debitelor la aporturile din clădire din cauza schimbărilor în generarea internă de căldură și consumul de apă caldă, precum și influența soarelui, vântului și ploii. Cu o reglementare calitativă și cantitativă efectivă, este necesar să se „vezi” sistemul în timp real și să se asigure:

• controlul numărului maxim de puncte de livrare;
• întocmirea balanțelor curente de aprovizionare, pierderi și consum;
• acţiune de control în cazul încălcării inacceptabile a regimurilor.

Managementul trebuie să fie cât mai automatizat posibil, altfel este pur și simplu imposibil de implementat. Provocarea a fost de a realiza acest lucru fără a suporta costuri excesive pentru echipamentul punctului de control.

Astăzi, când un număr mare de clădiri au sisteme de măsurare cu debitmetre, senzori de temperatură și presiune, nu este înțelept să le folosim doar pentru calcule financiare. ACS „Teplo” este construit în principal pe generalizarea și analiza informațiilor „de la consumator”.

La crearea sistemului de control automat, au fost depășite problemele tipice ale sistemelor învechite:

• dependența de corectitudinea calculelor dispozitivelor de contorizare și de fiabilitatea datelor din arhivele neverificabile;
• imposibilitatea întocmirii bilanţurilor operaţionale din cauza neconcordanţelor în timpii de măsurare;
• incapacitatea de a controla procesele în schimbare rapidă;
• nerespectarea noilor cerințe securitatea informatiei legea federală„Cu privire la securitatea infrastructurii informaționale critice a Federației Ruse.”

Efectele implementării sistemului:

Servicii pentru consumatori:

• determinarea soldurilor reale pentru toate tipurile de bunuri si pierderi comerciale:
• determinarea posibilelor venituri extrabilanțiale;
• controlul consumului real de energie și respectarea specificațiilor sale de conectare;
• introducerea de restricții corespunzătoare nivelului plăților;
• trecerea la un tarif în două părți;
• monitorizarea KPI-urilor pentru toate serviciile care lucrează cu consumatorii și evaluarea calității muncii lor.

Operare:

• determinarea pierderilor și echilibrelor tehnologice în rețelele de încălzire;
• dispecerare si control de urgenta in functie de conditiile reale;
• menținerea programelor optime de temperatură;
• monitorizarea stării rețelelor;
• reglarea modurilor de alimentare cu căldură;
• controlul opririlor și încălcărilor regimului.

Dezvoltare și investiții:

• evaluare fiabilă a rezultatelor implementării proiectelor de îmbunătățire;
• evaluarea efectelor costurilor investițiilor;
• dezvoltarea schemelor de alimentare cu căldură în modele electronice reale;
• optimizarea diametrelor și configurației rețelei;
• reducerea costurilor de conectare, luând în considerare rezervele reale de lățime de bandă și economiile de energie în rândul consumatorilor;
• planificarea reparațiilor
• organizarea lucrului în comun a centralelor termice și a cazanelor.

Implementarea sisteme automate reglarea (ASR) a încălzirii, ventilației, aprovizionării cu apă caldă este principala abordare pentru economisirea energiei termice. Instalarea sistemelor automate de control în punctele individuale de încălzire, conform Institutului de Inginerie Termică All-Russian (Moscova), reduce consumul de căldură în sectorul rezidențial cu 5-10%, iar în spațiile administrative cu 40%. Cel mai mare efect este obținut datorită reglării optime în perioada primăvară-toamnă a sezonului de încălzire, când automatizarea punctelor centrale de încălzire practic nu își îndeplinește pe deplin funcționalitatea. Într-un climat continental Uralii de Sud, când diferența de temperatură exterioară în timpul zilei poate fi de 15-20 ° C, introducerea sistemelor de control automat pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă devine foarte relevantă.

Reglarea regimului termic al clădirii

Gestionarea regimului termic se reduce la menținerea acestuia la un anumit nivel sau modificarea acestuia în conformitate cu o anumită lege.

La punctele de încălzire, reglarea se realizează în principal a două tipuri de încărcare termică: alimentarea cu apă caldă și încălzirea.

Pentru ambele tipuri de încărcare termică, ACP trebuie să mențină neschimbate temperaturile setate ale apei de alimentare cu apă caldă și aerului din încăperile încălzite.

O caracteristică distinctivă a controlului încălzirii este inerția sa termică mare, în timp ce inerția sistemului de alimentare cu apă caldă este mult mai mică. Prin urmare, sarcina de a stabiliza temperatura aerului într-o cameră încălzită este mult mai dificilă decât sarcina de a stabiliza temperatura apei calde într-un sistem de alimentare cu apă caldă.

Principalele influențe perturbatoare sunt condițiile meteorologice externe: temperatura aerului exterior, vântul, radiația solară.

Există următoarele scheme de reglementare fundamental posibile:

• reglare bazată pe abaterea temperaturii interioare a incintei de la cea stabilită prin influențarea debitului de apă care intră în sistemul de încălzire;
• reglare în funcție de perturbarea parametrilor externi conducând la o abatere a temperaturii interne de la cea setată;
• reglare în funcție de modificările temperaturii exterioare și interioare (prin perturbări și abateri).

Orez. 2.1 Diagrama bloc controlați condițiile termice ale încăperii prin abaterea temperaturii interne a încăperii

În fig. 2.1 prezintă o diagramă bloc a controlului regimului termic al unei încăperi pe baza abaterii temperaturii interne a incintei, iar în Fig. Figura 2.2 prezintă o schemă bloc a controlului regimului termic al unei încăperi prin perturbarea parametrilor externi.

Orez. 2.2. Schema bloc a controlului regimului termic al unei încăperi prin perturbarea parametrilor externi

Deranjamentele interioare ale regimului termic al clădirii sunt nesemnificative.

Pentru metoda de control al perturbațiilor, pot fi selectate următoarele semnale pentru a monitoriza temperatura exterioară:

• temperatura apei care intră în sistemul de încălzire;
• cantitatea de căldură care intră în sistemul de încălzire:
• consumul de lichid de racire.

ACP trebuie să țină cont de următoarele moduri de funcționare ale sistemului centralizat de alimentare cu căldură, în care:

• Temperatura apei la sursa de căldură nu este controlată în funcție de temperatura exterioară actuală, care este principalul factor perturbator pentru temperatura internă. Temperatura apei din retea la sursa de caldura este determinata de temperatura aerului pe o perioada indelungata, tinand cont de prognoza si de puterea termica disponibila a echipamentului. Întârzierea transportului, măsurată în ore, duce și la o discrepanță între temperatura apei din rețea a abonatului și temperatura exterioară actuală;
• modurile hidraulice ale rețelelor de încălzire necesită limitarea debitului maxim și uneori minim de apă din rețea către stația de încălzire;
• Sarcina de alimentare cu apă caldă are un impact semnificativ asupra modurilor de funcționare ale sistemelor de încălzire, ducând la temperaturi variabile ale apei în sistemul de încălzire sau consumul de apă din rețea pentru sistemul de încălzire în timpul zilei, în funcție de tipul sistemului de alimentare cu căldură, schema de conectare. a încălzitoarelor de alimentare cu apă caldă și a circuitului de încălzire.

Sistem de control al perturbărilor

Un sistem de control al perturbațiilor se caracterizează prin următoarele:

• există un dispozitiv care măsoară magnitudinea perturbării;
• pe baza rezultatelor măsurătorilor, regulatorul exercită un efect de control asupra debitului de lichid de răcire;
• regulatorul primește informații despre temperatura din interiorul camerei;
• perturbarea principală este temperatura aerului exterior, care este controlată de ACP, deci perturbarea va fi numită controlată.

Variante ale schemelor de control al perturbațiilor pentru semnalele de urmărire de mai sus:

• reglarea temperaturii apei care intră în sistemul de încălzire pe baza temperaturii curente a aerului exterior;
• reglarea fluxului de căldură furnizat sistemului de încălzire în funcție de temperatura curentă a aerului exterior;
• reglarea debitului de apă din rețea în funcție de temperatura aerului exterior.

După cum se poate observa din figurile 2.1, 2.2, indiferent de metoda de control, sistemul automat de control al alimentării cu căldură trebuie să conțină următoarele elemente principale:

• aparate primare de măsurare - senzori de temperatură, debit, presiune, presiune diferențială;
• aparate secundare de măsurare;
• actuatoare care contin regulatoare si actionari;
• regulatoare cu microprocesor;
• dispozitive de incalzire (cazane, aeroterme, calorifere).

Senzori de alimentare cu căldură ACP

Principalii parametri ai alimentării cu căldură, care sunt menținuți în conformitate cu specificațiile folosind sisteme de control automat, sunt larg cunoscuți.

În sistemele de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă, temperatura, debitul, presiunea și căderea de presiune sunt de obicei măsurate. Unele sisteme măsoară sarcina termică. Metodele și metodele de măsurare a parametrilor lichidului de răcire sunt tradiționale.

Orez. 2.3

În fig. 2.3 prezintă senzorii de temperatură ai companiei suedeze „Tur and Anderson”.

Regulatoare automate

Un regulator automat este un instrument de automatizare care primește, amplifică și convertește semnalul pentru a opri variabila controlată și influențează în mod intenționat obiectul controlat.

În prezent, se folosesc în principal controlere digitale bazate pe microprocesoare. În acest caz, de obicei, mai multe regulatoare pentru sistemele de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă sunt implementate într-un controler cu microprocesor.

Majoritatea controlerelor interne și externe pentru sistemele de alimentare cu căldură au aceeași funcționalitate:

1. în funcție de temperatura aerului exterior, regulatorul asigură temperatura necesară a lichidului de răcire pentru încălzirea clădirii conform programului de încălzire, controlând o supapă de control cu ​​un antrenament electric instalat pe conducta rețelei de încălzire;


2. reglarea automată a programului de încălzire se face în conformitate cu nevoile unei anumite clădiri. Pentru cea mai mare eficiență de conservare a căldurii, programul de alimentare este ajustat în mod constant ținând cont de condițiile reale ale stației de încălzire, climă și pierderea de căldură a încăperii;


3. Economiile de lichid de răcire pe timp de noapte se realizează printr-o metodă de control temporar. Schimbarea sarcinii pentru reducerea parțială a lichidului de răcire depinde de temperatura exterioară, astfel încât, pe de o parte, să reducă consumul de căldură, pe de altă parte, să nu înghețe și să se încălzească camera la timp dimineața. În acest caz, momentul pornirii modului de încălzire pe timp de zi sau încălzire intensivă este calculat automat pentru a atinge temperatura dorită a camerei la momentul potrivit;


4. regulatoarele fac posibilă asigurarea celei mai scăzute temperaturi posibile a apei de retur. În același timp, sistemul este protejat de îngheț;


5. se face reglaj automat, setat in sistemul de alimentare cu apa calda. Când consumul în sistemul de alimentare cu apă caldă este mic, sunt acceptabile abateri mari de temperatură (zonă moartă crescută). Acest lucru va împiedica înlocuirea tijei supapei prea des și va prelungi durata de viață a acesteia. Pe măsură ce sarcina crește, zona moartă scade automat și precizia controlului crește;


6. se declanşează alarma pentru depăşirea setărilor. De obicei sunt generate următoarele alarme:
   • alarma de temperatura daca temperatura reala difera de temperatura setata;
   • un semnal de alarmă de la pompă apare în cazul unei defecțiuni;
   • semnal de alarma de la senzorul de presiune din vasul de expansiune;
   • alarma de durata de viata apare atunci cand echipamentul este epuizat Termen limită;
   • alarma generala - daca controlerul a inregistrat una sau mai multe alarme;


7. Parametrii obiectului controlat sunt înregistrați și transferați pe computer.

Orez. 2.4

În fig. Figura 2.4 prezintă controlerele cu microprocesor ECL-1000 de la Danfoss.

Autoritățile de reglementare

Un actuator este una dintre verigile sistemelor de control automat concepute pentru a influența direct obiectul de reglare. În general, actuatorul este format dintr-un actuator și un element de comandă.

Orez. 2.5

Dispozitivul de acţionare este partea de antrenare a organismului de reglementare (Fig. 2.5).

Sistemele automate de control al alimentării cu căldură folosesc în principal cele electrice (electromagnetice și electrice).

Organismul de reglementare este conceput pentru a modifica consumul unei substanțe sau energie în obiectul reglementării. Există regulatoare de măsurare și de accelerare. Dispozitivele de dozare le includ pe cele care modifică debitul unei substanțe prin modificarea performanței unităților (dozatoare, alimentatoare, pompe).

Orez. 2.6

Elementele de control al clapetei de accelerație (Fig. 2.6) sunt o rezistență hidraulică variabilă care modifică curgerea unei substanțe prin modificarea zonei de curgere a acesteia. Acestea includ supape de control, ascensoare, clapete repetate, robinete etc.

Organismele de reglementare sunt caracterizate de mulți parametri, dintre care principalii sunt: ​​debitul K v , presiunea nominală P y , căderea de presiune la nivelul regulatorului Dy și alezajul nominal Dy .

Pe lângă parametrii dați ai organismului de reglementare, care determină în principal proiectarea și dimensiunile acestora, există și alte caracteristici care sunt luate în considerare la alegerea unui organism de reglementare, în funcție de condițiile specifice de utilizare a acestora.

Cea mai importantă este caracteristica debitului, care stabilește dependența debitului față de mișcarea supapei la o cădere constantă de presiune.

Supapele de reglare a clapetei sunt de obicei modelate cu o caracteristică de debit liniară sau procentuală egală.

Cu o caracteristică de debit liniară, creșterea debitului este proporțională cu creșterea mișcării porții.

Cu o caracteristică de debit procent egal, creșterea debitului (pe măsură ce mișcarea porții se modifică) este proporțională cu valoarea curentă a debitului.

În condiții de funcționare, tipul caracteristicii debitului se modifică în funcție de căderea de presiune pe supapă. La pompare, supapa de control este caracterizată de o caracteristică de curgere, care reprezintă dependența debitului relativ al mediului de gradul de deschidere a organului de control.

Cea mai mică valoare a debitului care menține caracteristica de debit în limitele toleranței specificate este evaluată ca debit minim.

În multe cazuri de automatizare procesele de productie Regulatorul trebuie să aibă o gamă largă de capacități, care este raportul dintre capacitatea condiționată și capacitatea minimă.

O condiție necesară pentru funcționarea fiabilă a unui sistem de control automat este alegere corectă forme ale caracteristicilor de curgere ale supapei de control.

Pentru sistem specific Caracteristica de curgere este determinată de valorile parametrilor mediului care curge prin supapă și de caracteristica de curgere a acestuia. În general, caracteristica debitului diferă de caracteristica debitului, deoarece parametrii mediului (în principal presiunea și căderea de presiune) depind de obicei de debitul. Prin urmare, sarcina de a alege caracteristica de curgere preferată a unei supape de control este împărțită în două etape:

1. selectarea formei caracteristicii de curgere, asigurând constanța coeficientului de transmisie al supapei de control pe întregul domeniu de sarcină;


2. selectarea formei caracteristicii de curgere care oferă forma dorită a caracteristicii de curgere în funcție de parametrii de mediu dați.

La modernizarea sistemelor de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă, sunt specificate dimensiunile unei rețele tipice, presiunea disponibilă și presiunea inițială a mediului, corpul de reglare este selectat astfel încât la un debit minim prin supapă, pierderea în corespunde excesului de presiune a mediului dezvoltat de sursă, iar forma caracteristicii de curgere este apropiată de cea dată. Metoda de calcul hidraulic atunci când alegeți o supapă de control necesită destul de multă muncă.

AUZHKH Trust 42, în colaborare cu SUSU, a dezvoltat un program de calcul și selectare a autorităților de reglementare pentru cele mai comune sisteme de încălzire și alimentare cu apă caldă.

Pompe circulare

Indiferent de schema de conectare a sarcinii termice, în circuitul sistemului de încălzire este instalată o pompă de circulație (Fig. 2.7).

Orez. 2.7. Pompă circulară (Grundfog).

Este format dintr-un regulator de viteză, un motor electric și pompa în sine. Pompa de circulație modernă este o pompă fără etanșare cu rotor umed care nu necesită întreținere. Motorul este controlat, de regulă, de un regulator electronic de turație, conceput pentru a optimiza performanța pompei care funcționează în condiții de perturbări externe crescute care acționează asupra sistemului de încălzire.

Acțiunea pompei de circulație se bazează pe dependența presiunii de performanța pompei și, de regulă, are un caracter pătratic.

Parametrii pompei de circulație:

• performanţă;
• presiune maximă;
• viteză;
• intervalul de viteză.

AUZHKH Trust 42 are informațiile necesare cu privire la calculul și selecția pompelor de circulație și poate oferi sfaturile necesare.

Schimbatoare de caldura

Cele mai importante elemente de alimentare cu căldură sunt schimbătoarele de căldură. Există două tipuri de schimbătoare de căldură: tubulare și plăci. Într-un mod simplificat, un schimbător de căldură tubular poate fi reprezentat ca două conducte (o conductă se află în interiorul celeilalte conducte). Un schimbător de căldură cu plăci este un schimbător de căldură compact asamblat pe un cadru corespunzător de plăci ondulate echipate cu etanșări. Schimbătoarele de căldură tubulare și cu plăci sunt utilizate pentru alimentarea cu apă caldă, încălzire și ventilație. Principalii parametri ai oricărui schimbător de căldură sunt:

• putere;
• coeficient de transfer termic;
• pierderea de presiune;
• temperatura maxima de functionare;
• presiune maximă de lucru;
• debit maxim.

Schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi au o eficiență scăzută datorită debitelor scăzute de apă în tuburi și spațiul dintre tuburi. Acest lucru duce la valori scăzute ale coeficientului de transfer de căldură și, în consecință, la dimensiuni nerezonabil de mari. În timpul funcționării schimbătoarelor de căldură, sunt posibile depuneri semnificative sub formă de calcar și produse de coroziune. În schimbătoarele de căldură cu carcasă și tub, îndepărtarea depunerilor este foarte dificilă.

În comparație cu schimbătoarele de căldură tubulare, schimbătoarele de căldură cu plăci se caracterizează printr-o eficiență crescută datorită transferului de căldură îmbunătățit între plăci, în care fluxurile turbulente de lichid de răcire trec în contracurent. În plus, repararea schimbătorului de căldură este destul de simplă și ieftină.

Schimbătoarele de căldură cu plăci rezolvă cu succes problema preparării apei calde la punctele de încălzire practic fără pierderi de căldură, motiv pentru care sunt utilizate în mod activ astăzi.

Principiul de funcționare al schimbătoarelor de căldură cu plăci este următorul. Lichidele implicate în procesul de transfer de căldură sunt introduse în schimbătorul de căldură prin conducte (Fig. 2.8).

Orez. 2.8

Garniturile montate in mod special asigura distributia lichidelor prin canalele corespunzatoare, eliminand posibilitatea amestecarii debitelor. Tipul de ondulații pe plăci și configurația canalului sunt selectate în funcție de cantitatea necesară de trecere liberă între plăci, asigurând astfel conditii optime proces de transfer de căldură.

Orez. 2.9

Un schimbător de căldură cu plăci (Fig. 2.9) este format dintr-un set de plăci metalice ondulate cu găuri în colțuri pentru trecerea a două fluide. Fiecare placă este echipată cu o garnitură care limitează spațiul dintre plăci și asigură curgerea lichidelor în acest canal. consum de lichid de racire, proprietăți fizice lichidele, pierderea de presiune și condițiile de temperatură determină numărul și dimensiunea plăcilor. Suprafața lor ondulată contribuie la creșterea fluxului turbulent. Contactând în direcții de intersectare, ondulațiile susțin plăcile, care se află în condiții de presiune diferită de la ambii lichide de răcire. Pentru a modifica debitul (creșterea sarcinii termice), este necesar să adăugați un anumit număr de plăci la pachetul schimbătorului de căldură.

Pentru a rezuma cele de mai sus, observăm că avantajele schimbătoarelor de căldură cu plăci sunt:

• compactitatea. Schimbătoarele de căldură cu plăci sunt de peste trei ori mai compacte decât schimbătoarele de căldură cu carcasă și tub și de peste șase ori mai ușoare, cu aceeași putere;
• ușurință de instalare. Schimbatoarele de caldura nu necesita o fundatie speciala;
• costuri reduse de întreținere. Debitul foarte turbulent provoacă o poluare scăzută. Noile modele de schimbatoare de caldura sunt proiectate in asa fel incat sa extinda, pe cat posibil, perioada de functionare in care nu sunt necesare reparatii. Curățarea și verificarea durează puțin timp, deoarece fiecare foaie de încălzire din schimbătoarele de căldură este îndepărtată și poate fi curățată individual;
• utilizare eficientă energie termică. Schimbatorul de caldura cu placi are un coeficient ridicat de transfer termic, transfera caldura de la sursa catre consumator cu pierderi reduse;
• fiabilitate;
• capacitatea de a crește semnificativ sarcina termică prin adăugarea unui anumit număr de plăci.

Regimul de temperatură al unei clădiri ca obiect de reglementare

La descrierea proceselor tehnologice de alimentare cu căldură, se folosesc scheme de calcul statice, care descriu stările staționare, și scheme de calcul dinamice, care descriu moduri tranzitorii.

Diagramele de proiectare ale sistemului de alimentare cu căldură determină conexiunile dintre influențele de intrare și ieșire asupra obiectului de control sub principalele perturbații interne și externe.

O clădire modernă este un sistem complex de căldură și energie, prin urmare, sunt introduse ipoteze simplificatoare pentru a descrie regimul de temperatură al clădirii.

• Pentru clădirile civile cu mai multe etaje se localizează partea din clădire pentru care se efectuează calculul. Deoarece regimul de temperatură într-o clădire variază în funcție de etaj și de amenajarea orizontală a încăperii, regimul de temperatură este calculat pentru una sau mai multe dintre camerele cele mai favorabile situate.


• Calculul transferului de căldură convectiv într-o încăpere se bazează pe ipoteza că temperatura aerului în fiecare moment este aceeași pe întregul volum al încăperii.


• La determinarea transferului de căldură prin gardurile externe, se presupune că gardul sau partea sa caracteristică are aceeași temperatură în planuri perpendiculare pe direcția fluxului de aer. Apoi procesul de transfer de căldură prin gardurile exterioare va fi descris printr-o ecuație unidimensională de conducere a căldurii.


• Calculul transferului de căldură radiantă într-o cameră permite, de asemenea, o serie de simplificări:

  a) consideram ca aerul din incapere este un mediu radiant;
  b) neglijăm reflexia multiplă a fluxurilor radiante de pe suprafețe;
  c) înlocuim formele geometrice complexe cu altele mai simple.



• Parametrii climatului exterior:

  a) dacă se fac calcule ale regimului de temperatură al incintelor la valori extreme ale indicatorilor de climă extern posibil într-o zonă dată, atunci protecția termică a gardurilor și puterea sistemului de control al microclimatului vor asigura menținerea stabilă a condițiilor specificate. ;
  b) dacă acceptăm cerințe mai relaxate, atunci în încăpere vor fi observate abateri de la condițiile de proiectare în anumite momente.

Prin urmare, la atribuirea caracteristicilor de proiectare ale climatului extern, este necesar să se țină cont de disponibilitatea condițiilor interne.

Specialiștii de la AUZHKH Trust 42, împreună cu oamenii de știință de la SUSU, au dezvoltat un program de calculator pentru calcularea modurilor de funcționare statice și dinamice ale intrărilor abonaților.

Orez. 2.10

În fig. 2.10 prezintă principalii factori perturbatori care acționează asupra obiectului reglementării (premise). Sursa de căldură Q, provenită de la sursa de căldură, îndeplinește funcțiile unei acțiuni de control pentru a menține temperatura camerei T camera la ieșirea obiectului. Temperatura exterioară T afară, viteza vântului V vântul, radiația solară J rad, pierderea de căldură internă Q în interior sunt influențe perturbatoare. Toate aceste influențe sunt funcții ale timpului și sunt aleatorii în natură. Sarcina este complicată de faptul că procesele de transfer de căldură sunt nestaționare și sunt descrise ecuatii diferentialeîn derivate parţiale.

Mai jos este o diagramă de proiectare simplificată a sistemului de încălzire, care descrie destul de precis regimurile termice statice din clădire și, de asemenea, ne permite să evaluăm calitativ influența principalelor perturbații asupra dinamicii transferului de căldură și să implementăm metodele de bază de reglare. procesele de încălzire a spațiului.

În prezent, studiile sistemelor neliniare complexe (care includ procese de schimb de căldură într-o încăpere încălzită) sunt efectuate folosind metode de modelare matematică. Aplicație tehnologie informatică a studia dinamica procesului de încălzire a camerei și posibilele metode de control este o metodă de inginerie eficientă și convenabilă. Eficacitatea modelării constă în faptul că dinamica unui sistem real complex poate fi studiată folosind programe de aplicație relativ simple. Modelarea matematică vă permite să studiați un sistem cu parametrii săi în continuă schimbare, precum și influențele perturbatoare. Utilizarea pachetelor de software de modelare pentru a studia procesul de încălzire este deosebit de valoroasă, deoarece cercetarea prin metode analitice se dovedește a fi foarte laborioasă și complet nepotrivită.

Orez. 2.11

În fig. Figura 2.11 prezintă fragmente din diagrama de proiectare pentru modul static al sistemului de încălzire.

Figura conține următoarele simboluri:

1. t 1 (T n) - temperatura apei rețelei în linia de alimentare a rețelei electrice;
2. Tn (t) - temperatura aerului exterior;
3. U este coeficientul de amestecare al unității de amestecare;
4. φ - debitul relativ al apei din rețea;
5. ΔТ - diferența de temperatură calculată în sistemul de încălzire;
6. δt - diferența de temperatură calculată în rețeaua de încălzire;
7. T in - temperatura interioară a încăperii încălzite;
8. G - consumul de apa din retea la punctul de incalzire;
9. D r - scăderea presiunii apei în sistemul de încălzire;
10. t - timp.

Cu intrarea abonatului cu echipamentul instalat și o anumită sarcină de încălzire calculată Q 0 și un program zilnic al sarcinii de alimentare cu apă caldă Q r, programul vă permite să rezolvați oricare dintre următoarele probleme.

La orice temperatură a aerului exterior Tn:

• determina temperatura interioara a incintei incalzite T in, in timp ce cele specificate sunt debitul de apa din retea sau intrarea G c si graficul temperaturii din linia de alimentare;
• determinarea debitului de apă din rețea pentru intrarea G c necesar pentru asigurarea temperaturii interioare specificate a incintei încălzite T în cu un program de temperatură cunoscut al rețelei de încălzire;
• determinați temperatura necesară a apei în conducta de alimentare a rețelei de încălzire t 1 (graficul temperaturii rețelei) pentru a asigura temperatura internă specificată a incintei încălzite T in la un debit dat de apă de alimentare G c. Aceste probleme sunt rezolvate pentru orice schema de racordare la instalatia de incalzire (dependenta, independenta) si orice schema de racordare la alimentarea cu apa calda (serie, paralela, mixta).

Pe lângă parametrii indicați, se determină consumul de apă și temperatura în toate punctele caracteristice ale circuitului, consumul de căldură pentru sistemul de încălzire și sarcinile termice ale ambelor trepte ale încălzitorului și pierderea presiunii lichidului de răcire în acestea. Programul vă permite să calculați modurile de intrare a abonaților cu orice tip de schimbătoare de căldură (carca și tub sau placă).

Orez. 2.12

În fig. Figura 2.12 prezintă fragmente din diagrama de calcul a modului dinamic al sistemului de încălzire.

Program de calcul dinamic regim termic clădirea permite intrarea abonatului cu echipament selectat la o sarcină de încălzire proiectată dată Q 0 pentru a rezolva oricare dintre următoarele probleme:

• calculul unei scheme de control pentru regimul termic al unei încăperi pe baza abaterii temperaturii sale interne;
• calculul unei scheme de control pentru regimul termic al unei încăperi pe baza perturbărilor parametrilor externi;
• calculul regimului termic al unei clădiri folosind metode de control calitativ, cantitativ și combinat;
• calculul controlerului optim cu caracteristici statice neliniare ale elementelor reale ale sistemului (senzori, supape de control, schimbătoare de căldură etc.);
• cu o temperatură a aerului exterior variabilă în timp Tn (t), este necesar:
• determinați modificarea în timp a temperaturii interioare a încăperii încălzite T in;
• determina modificarea în timp a debitului de apă din rețea pe intrare G c necesară pentru a asigura temperatura internă specificată a incintei încălzite T în la un program de temperatură arbitrar al rețelei de încălzire;
• determinați modificarea în timp a temperaturii apei în conducta de alimentare a rețelei de încălzire t 1 (t).

Aceste probleme sunt rezolvate pentru orice schema de racordare la instalatia de incalzire (dependenta, independenta) si orice schema de racordare la alimentarea cu apa calda (serie, paralela, mixta).

Introducerea sistemelor automate de control al alimentării cu căldură în clădirile rezidențiale

Orez. 2.13

În fig. Figura 2.13 prezintă o diagramă schematică a unui sistem de control automat pentru încălzire și alimentare cu apă caldă într-un punct de încălzire individual (IHP) cu o conexiune dependentă a sistemului de încălzire și un circuit în două trepte al încălzitoarelor de alimentare cu apă caldă. A fost instalat de AUZHKH Trust 42 și a trecut teste și verificări operaționale. Acest sistem este aplicabil oricărei scheme de conectare pentru sistemele de încălzire și alimentare cu apă caldă de acest tip.

Sarcina principală a acestui sistem este menținerea unei anumite dependențe a modificărilor debitului de apă din rețea pentru sistemul de încălzire și alimentare cu apă caldă de temperatura aerului exterior.

Racordarea sistemului de încălzire al clădirii la rețelele de încălzire se realizează după o schemă dependentă cu amestecare cu pompă. Pentru a pregăti apă caldă pentru nevoile de apă caldă menajeră, este prevăzută instalarea încălzitoarelor cu plăci conectate la rețeaua de încălzire conform unei scheme mixte în două etape.

Sistemul de încălzire al clădirii este unul vertical cu două conducte cu distribuție mai mică a conductelor principale.

Sistemul automat de control al alimentării cu căldură al clădirii include soluții:

• pentru reglarea automată a funcționării circuitului extern de alimentare cu căldură;
• pentru reglarea automată a circuitului intern al sistemului de încălzire a clădirii;
• să creeze un regim de confort în incintă;
• pentru reglarea automată a funcționării schimbătorului de căldură ACM.

Sistemul de încălzire este echipat cu un regulator de temperatură a apei cu microprocesor pentru circuitul de încălzire al clădirii (circuit intern) complet cu senzori de temperatură și o supapă de control acționată electric. În funcție de temperatura aerului exterior, dispozitivul de control asigură temperatura necesară a lichidului de răcire pentru încălzirea clădirii în conformitate cu programul de încălzire, controlând o supapă de control cu ​​o acționare electrică instalată pe o conductă directă din rețeaua de încălzire. Pentru a limita temperatura maximă a apei de retur returnată la rețeaua de încălzire, un semnal de la un senzor de temperatură instalat pe conducta de retur a rețelei de încălzire este introdus în controlerul cu microprocesor. Controlerul cu microprocesor protejează sistemul de încălzire împotriva înghețului. Pentru a menține o presiune diferențială constantă, pe supapa de control al temperaturii este prevăzut un regulator de presiune diferențială.

Pentru a regla automat temperatura aerului în incinta clădirii, designul prevede termostate pe dispozitivele de încălzire. Termostatele oferă confort și economisesc energie.

Pentru a menține o diferență constantă de presiune între conductele înainte și retur ale sistemului de încălzire, este instalat un regulator de presiune diferențială.

Pentru a regla automat funcționarea schimbătorului de căldură, pe apa de încălzire este instalat un regulator automat de temperatură, care modifică alimentarea cu apă de încălzire în funcție de temperatura apei încălzite care intră în sistemul de ACM.

În conformitate cu cerințele „Regulilor de contabilitate a energiei termice și a lichidului de răcire” din 1995, contorizarea comercială a energiei termice a fost efectuată la intrarea rețelei de încălzire la ITP folosind un contor de căldură instalat pe conducta de alimentare de la încălzire. rețea și un contor de volum instalat pe conducta de retur la rețeaua de încălzire.

Contorul de căldură include:

• debitmetru;
• CPU;
• doi senzori de temperatură.

Controlerul cu microprocesor oferă indicații pentru următorii parametri:

• cantitatea de căldură;
• cantitatea de lichid de răcire;
• temperatura lichidului de răcire;
• diferența de temperatură;
• timpul de funcționare a contorului de căldură.

Toate elementele sistemelor automate de control și alimentarea cu apă caldă sunt realizate cu echipamente Danfoss.

Regulatorul cu microprocesor ECL 9600 este conceput pentru a controla temperatura apei în sistemele de încălzire și de alimentare cu apă caldă în două circuite independente și este utilizat pentru instalarea la punctele de încălzire.

Regulatorul are ieșiri releu pentru controlul supapelor de control și pompelor de circulație.

Elemente care trebuie conectate la controlerul ECL 9600:

• senzor de temperatură a aerului exterior ESMT;
• senzor de temperatură la alimentarea cu lichid de răcire în circuitul de circulație 2, ESMA/C/U;
• acţionare reversibilă a supapei de control din seria AMB sau AMV (220 V).

În plus, următoarele elemente pot fi atașate suplimentar:

• senzor de temperatura apei pe retur din circuitul de circulatie, ESMA/C/U;
• Senzor de temperatură a aerului interior ESMR.

Controlerul cu microprocesor ECL 9600 are cronometre analogice sau digitale încorporate și un afișaj LCD pentru întreținere ușoară.

Indicatorul încorporat este utilizat pentru a monitoriza vizual parametrii și pentru a face ajustări.

Dacă este conectat un senzor intern de temperatură a aerului ESMR/F, temperatura lichidului de răcire furnizat sistemului de încălzire este reglată automat.

Controlerul poate limita valoarea temperaturii apei pe retur din circuitul de circulație în regim de urmărire în funcție de temperatura aerului exterior (limitare proporțională) sau poate seta o valoare constantă pentru limitarea maximă sau minimă a temperaturii apei pe retur din circuitul de circulație.

Caracteristici care asigură confort și economii de energie termică:

• reducerea temperaturii în instalația de încălzire pe timp de noapte și în funcție de temperatura exterioară sau în funcție de valoarea de reducere setată;
• capacitatea de a opera sistemul cu putere crescută după fiecare perioadă de scădere a temperaturii în sistemul de încălzire (încălzirea rapidă a camerei);
• capacitatea de a opri automat sistemul de încălzire la o anumită temperatură exterioară setată (oprire de vară);
• oportunitatea de a lucra cu diverse tipuri acţionare mecanizate a supapelor de control;
• controlul de la distanță al controlerului folosind ESMF/ECA 9020.

Funcții de protecție:

• limitarea temperaturilor maxime si minime ale apei furnizate circuitului de circulatie;
• control pompa, curatare periodica vara;
• protecția sistemului de încălzire împotriva înghețului;
• posibilitate de conectare a unui termostat de siguranta.

Echipamente moderne ale sistemelor automate de control al alimentării cu căldură

Companiile interne și străine oferă o gamă largă echipamente moderne sisteme automate de control al alimentării cu căldură cu funcționalitate aproape identică:

1. Controlul încălzirii:
   • Amortizarea temperaturii exterioare.
   • „Efectul luni”
   • Constrângeri liniare.
   • Limite de temperatură pe retur.
   • Corecția temperaturii camerei.
   • Autoajustarea programului de livrare.
   • Optimizarea timpului de pornire.
   • Modul economic pe timp de noapte.


2. Controlul ACM:
   • Funcție de sarcină scăzută.
   • Limită de temperatură a apei de retur.
   • Temporizator separat.


3. Controlul pompei:
   • Protecție împotriva înghețului.
   • Oprirea pompei.
   • Promenada pompei.


4. Alarme:
   • De la pompă.
   • În funcție de temperatura de îngheț.
   • General.

Seturile de echipamente de alimentare cu căldură de la companii renumite, Danfoss (Danemarca), Alfa Laval (Suedia), Tour și Anderson (Suedia), Raab Karcher (Germania), Honeywell (SUA) includ în general următoarele instrumente și dispozitive pentru sisteme de control și contabilitate .

1. Echipamente de automatizare punct de încălzire clădiri:
   


2. Echipamente de măsurare a căldurii.
   


3. Echipamente auxiliare.
   • Supape de reținere.
   • Supapele cu sferă sunt instalate pentru a închide ermetic montantele și pentru a scurge apa. În același timp, în stare deschisă, în timpul funcționării sistemului, supapele cu bilă nu creează practic nicio rezistență suplimentară. Se pot instala si pe toate ramurile de la intrarea in cladire si la punctul de incalzire.
   • Supape cu bilă de golire.
   • O supapă de reținere este instalată pentru a proteja împotriva pătrunderii apei în conducta de alimentare în conducta de retur atunci când pompa se oprește.
   • Un filtru cu plasă cu robinet cu bilă pe scurgerea de la intrarea în sistem asigură purificarea apei din suspensiile solide.
   • Gurile de aerisire automate asigură eliberarea automată a aerului atunci când sistemul de încălzire este umplut, precum și în timpul funcționării sistemului de încălzire.
   • Radiatoare.
   • Convectoare.
   • Interfoane ("Vika" AUZHKH trust 42).

O analiză a fost efectuată la AUZHKH Trust 42 funcţionalitate echipamente pentru sisteme automate de control al alimentării cu căldură de la cele mai cunoscute companii: Danfoss, Tour și Anderson, Honeywell. Angajații Trust pot oferi sfaturi calificate cu privire la implementarea echipamentelor de la aceste companii.

Modernizarea și automatizarea sistemului de alimentare cu căldură experiența Minsk

V.A. Sednin, Consultant științific, doctor în inginerie, profesor,
A.A. Gutkovskii, Inginer șef, Universitatea Națională Tehnică din Belarus, Centrul de cercetare științifică și inovații al sistemelor automate de control în industria energiei termice

Cuvinte cheie: sistem de alimentare cu căldură, sisteme automate de control, fiabilitate și îmbunătățire a calității, reglarea livrării căldurii, arhivarea datelor

Furnizarea de căldură a orașelor mari din Belarus, ca și în Rusia, este asigurată de sistemele de cogenerare și de alimentare cu energie termică (denumite în continuare - DHSS), unde instalațiile sunt combinate într-un singur sistem. Cu toate acestea, adesea deciziile luate cu privire la elementele individuale ale sistemelor complexe de alimentare cu căldură nu îndeplinesc criteriile sistematice, fiabilitatea, controlabilitatea și cerințele de protecție a mediului. Prin urmare, modernizarea sistemelor de alimentare cu căldură și crearea de sisteme automate de control al procesului este sarcina cea mai relevantă.

Descriere:

V. A. Sednin, A. A. Gutkovski

Furnizarea de căldură către orașele mari din Belarus, ca și în Rusia, este asigurată de sisteme de încălzire și de încălzire centralizată (denumite în continuare DHS), ale căror facilități sunt legate într-o singură schemă. Cu toate acestea, adesea deciziile luate cu privire la elementele individuale ale sistemelor complexe de alimentare cu căldură nu îndeplinesc criteriile sistemului, fiabilitatea, controlabilitatea și cerințele ecologice. Prin urmare, modernizarea sistemelor de alimentare cu căldură și crearea sistemelor de control automatizate procese tehnologice este sarcina cea mai presantă.

V. A. Sednin, consultant stiintific, doctor in stiinte tehnice. stiinte, profesore

A. A. Gutkovski, inginer sef, Universitatea Tehnică Națională din Belarus, Centrul de Cercetare și Inovare pentru Sisteme Automatizate de Control în Inginerie și Industrie a Energiei Termice

Furnizarea de căldură către orașele mari din Belarus, ca și în Rusia, este asigurată de sisteme de încălzire și de încălzire centralizată (denumite în continuare DHS), ale căror facilități sunt legate într-o singură schemă. Cu toate acestea, adesea deciziile luate cu privire la elementele individuale ale sistemelor complexe de alimentare cu căldură nu îndeplinesc criteriile sistemului, fiabilitatea, controlabilitatea și cerințele ecologice. Prin urmare, modernizarea sistemelor de alimentare cu căldură și crearea de sisteme automate de control al proceselor este sarcina cea mai urgentă.

Caracteristicile sistemelor de termoficare

Având în vedere principalele caracteristici ale DHS în Belarus, se poate observa că acestea se caracterizează prin:

• continuitatea și inerția dezvoltării sale;
• repartizarea teritorială, ierarhia, varietatea mijloacelor tehnice utilizate;
• dinamismul proceselor de producție și stocasticitatea consumului de energie;
• incompletitudinea și gradul scăzut de fiabilitate a informațiilor despre parametrii și modurile de funcționare a acestora.

Este important de menționat că în SCT rețele de încălzire, spre deosebire de alte sisteme de conducte, nu servesc la transportul unui produs, ci o energie de răcire, ai cărui parametri trebuie să îndeplinească cerințele diferitelor sisteme de consum.

Aceste caracteristici subliniază necesitatea esențială de a crea sisteme automate de control al proceselor (denumite în continuare sisteme automate de control al procesului), a căror implementare poate îmbunătăți eficiența energetică și de mediu, fiabilitatea și calitatea funcționării sistemelor de alimentare cu căldură. Introducerea sistemelor automate de control al proceselor de astăzi nu este un tribut adus modei, ci decurge din legile de bază ale dezvoltării tehnologiei și este justificată din punct de vedere economic în stadiul actual de dezvoltare a tehnosferei.

REFERINŢĂ

Sistemul centralizat de încălzire din Minsk este un complex structural complex. În ceea ce privește producția și transportul energiei termice, include facilitățile RUE Minskenergo (Minsk Heat Networks, complexe de încălzire CHPP-3 și CHPP-4) și facilitățile UE Minskkommunteploset - cazane, rețele de încălzire și puncte de încălzire centrală. Crearea unui sistem automat de control al procesului pentru Minskkommunteploset UE a început în 1999, iar în prezent funcționează, acoperind aproape toate sursele de căldură (peste 20) și o serie de districte de rețele de încălzire. Dezvoltarea proiectului APCS pentru rețelele de încălzire Minsk a început în 2010, implementarea proiectului a început în 2012 și este în prezent în derulare.

Dezvoltarea unui sistem automat de control al procesului pentru sistemul de alimentare cu căldură din Minsk

Folosind exemplul Minsk, prezentăm principalele abordări care au fost implementate într-un număr de orașe din Belarus și Rusia la proiectarea și dezvoltarea sistemelor automate de control al proceselor pentru sistemele de alimentare cu căldură.

Având în vedere amploarea problemelor acoperite domeniul subiectului furnizarea de căldură și experiența acumulată în domeniul automatizării sistemelor de alimentare cu căldură, a fost dezvoltat un concept în etapa de pre-proiectare a creării unui sistem automat de control al procesului pentru rețelele de încălzire Minsk. Conceptul definește principiile fundamentale ale organizării unui sistem automat de control al procesului pentru furnizarea de căldură în Minsk (vezi referința) ca un proces de creare a unei rețele (sistem) de calculatoare axat pe automatizarea proceselor tehnologice ale unei întreprinderi de furnizare a căldurii centralizate distribuite topologic.

Sarcini de informare tehnologică ale sistemelor automate de control al proceselor

Sistemul de control automatizat care este introdus asigură în primul rând îmbunătățirea fiabilității și calității controlului operațional al modurilor de funcționare ale elementelor individuale și al sistemului de alimentare cu căldură în ansamblu. Prin urmare, acest sistem automat de control al procesului este conceput pentru a rezolva următoarele probleme tehnologice de informare:

• asigurarea controlului centralizat de grup funcțional al regimurilor hidraulice ale surselor de căldură, rețelelor principale de încălzire și stațiilor de pompare de pompare, ținând cont de modificările zilnice și sezoniere ale debitelor de circulație cu reglare (feedback) în funcție de regimurile hidraulice efective din rețelele de distribuție a căldurii ale orașului;
• implementarea metodei de reglare centrală dinamică a furnizării de căldură cu optimizarea temperaturilor lichidului de răcire în conductele de alimentare și retur ale rețelei de încălzire;
• asigurarea colectării și arhivării datelor privind modurile de funcționare termică și hidraulică a surselor de căldură, rețelele principale de încălzire, stația de pompare și rețelele de distribuție a căldurii ale orașului pentru monitorizarea, managementul operațional și analiza funcționării rețelelor de încălzire centrală a rețelelor de încălzire Minsk;
• Creare sistem eficient protecția echipamentelor surselor de căldură și a rețelelor de încălzire în situații de urgență;

crearea unei baze de informații pentru rezolvarea problemelor de optimizare apărute în timpul funcționării și modernizării instalațiilor sistemului de alimentare cu căldură din Minsk.

AJUTOR 1

Rețelele termice Minsk includ 8 districte de rețea (RTS), 1 CET, 9 case de cazane cu o capacitate de la câteva sute până la o mie de megawați. În plus, rețelele de încălzire din Minsk sunt deservite de 12 stații de pompare reduse și 209 de stații de încălzire centrală. Structura organizatorică și de producție a rețelelor de încălzire Minsk conform schemei „de jos în sus”: primul nivel (inferior) – instalații de rețea de încălzire, inclusiv substații de încălzire centrală, substație de încălzire, camere de încălzire și pavilioane; al doilea nivel – zone de atelier ale cartierelor termale; al treilea nivel - surse de căldură, care includ cazane districtuale (Kedyshko, Stepnyaka, Shabany), cazane de vârf (Orlovskaya, Komsomolka, Kharkovskaya, Masyukovshchina, Kurasovshchina, Zapadnaya) și stații de pompare; al patrulea nivel (superior) este serviciul de dispecerat al întreprinderii.

Structura sistemelor automate de control al proceselor rețelelor termice Minsk

În conformitate cu structura de producție și organizare a rețelelor de căldură Minsk (a se vedea referința 1), a fost selectată o structură pe patru niveluri a sistemului de control al procesului al rețelelor de căldură Minsk:

• primul nivel (superior) este camera centrală de control a întreprinderii;
• al doilea nivel – posturi de operator ale rețelelor de termoficare;
• al treilea nivel – posturi de operare a surselor de căldură (stații de operare a atelierelor de secții de rețea de încălzire);
• al patrulea nivel (inferior) – stații control automat instalatii (cazane) si procese de transport si distributie a energiei termice (schema tehnologica a sursei de caldura, puncte de incalzire, retele de incalzire etc.).

Dezvoltarea (crearea unui sistem automat de control al procesului pentru alimentarea cu căldură a întregului oraș Minsk) implică includerea în sistem la al doilea nivel structural al stațiilor de operare a complexelor de încălzire din Minsk CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4. și stația de operator (camera centrală de control) a Întreprinderii Unitare Minskkommunteploset. Toate nivelurile de management sunt planificate să fie combinate într-o singură rețea de computere.

Arhitectura sistemului automat de control al procesului pentru sistemul de alimentare cu căldură din Minsk

Analiza obiectului de control în ansamblu și a stării elementelor sale individuale, precum și a perspectivelor de dezvoltare a sistemului de control, au făcut posibilă propunerea arhitecturii unui sistem automatizat distribuit pentru controlul proceselor tehnologice ale sistemului de alimentare cu căldură în Minsk în facilitățile RUE Minskenergo. Rețeaua corporativă integrează resursele de calcul ale biroului central și ale unităților structurale la distanță, inclusiv stațiile de control automat (ACS) ale obiectelor din zonele de rețea. Toate pistoalele autopropulsate (TsTP, ITP, PNS) și stațiile de scanare sunt conectate direct la stațiile operatorului din zonele de rețea corespunzătoare, probabil instalate în zonele de atelier.

De la distanță unitate structurală(de exemplu, RTS-6), sunt instalate următoarele stații (Fig. 1): stația operator „RTS-6” (OPS RTS-6) - este centrul de control al zonei de rețea și este instalată la locul principal din RTS-6. Pentru personalul operațional, OpS RTS-6 oferă acces la toate informațiile și resursele de control ale sistemelor automate de control de toate tipurile, fără excepție, precum și acces la resurse informaționale birou central. OpS RTS-6 oferă scanarea regulată a tuturor stațiilor de control slave.

Informațiile operaționale și comerciale colectate de la toate centrele de control centrale sunt trimise pentru stocare la un server de baze de date dedicat (instalat în imediata apropiere a sistemului operațional RTS-6).

Astfel, ținând cont de scara și topologia obiectului de control și de structura organizatorică și de producție existentă a întreprinderii, sistemul de control al procesului rețelelor termice Minsk este construit conform unei scheme multi-link folosind o structură ierarhică de software și hardware și rețele de calculatoare care rezolvă diverse probleme de control la fiecare nivel.

Nivelurile sistemului de control

La nivelul inferior, sistemul de control efectuează:

• prelucrarea și transmiterea prealabilă a informațiilor;
• reglarea parametrilor tehnologici de bază, funcțiile de optimizare a controlului, protecția echipamentelor tehnologice.

LA mijloace tehnice nivelul inferior are cerințe sporite de fiabilitate, inclusiv capacitatea de a funcționa autonom în cazul pierderii conexiunii cu rețeaua de calculatoare de nivel superior.

Nivelurile ulterioare ale sistemului de control sunt construite în conformitate cu ierarhia sistemului de alimentare cu căldură și rezolvă problemele la nivelul corespunzător și oferă, de asemenea, o interfață pentru operator.

Dispozitivele de control instalate pe amplasamente, pe lângă responsabilitățile lor directe, trebuie să ofere și capacitatea de a le agrega în sisteme de control distribuite. Dispozitivul de control trebuie să asigure operabilitatea și siguranța informațiilor contabile primare obiective în timpul întreruperilor lungi de comunicare.

Elementele principale ale unei astfel de scheme sunt stațiile tehnologice și de operator conectate între ele prin canale de comunicare. Nucleul stației tehnologice ar trebui să fie un computer industrial echipat cu mijloace de comunicare cu obiectul de control și adaptoare de canal pentru organizarea comunicării interprocesor. Scopul principal al stației tehnologice este implementarea algoritmilor de control digital direct. În cazuri justificate din punct de vedere tehnic, unele funcții pot fi efectuate în modul de supraveghere: procesorul stației de proces poate controla controlere inteligente de la distanță sau module logice de programare folosind protocoale moderne de interfață de teren.

Aspectul informativ al construirii unui sistem automat de control al procesului pentru alimentarea cu căldură

Pe parcursul dezvoltării, s-a acordat o atenție deosebită aspectului informațional al construirii unui sistem automat de control al procesului pentru alimentarea cu căldură. Completitudinea descrierii tehnologiei de producție și perfecțiunea algoritmilor de conversie a informațiilor sunt partea cea mai importantă suport informativ Un sistem de control al procesului construit pe tehnologia de control digital direct. Capacitățile informaționale ale sistemelor automate de control al proceselor pentru furnizarea de căldură oferă capacitatea de a rezolva un set de probleme de inginerie, care sunt clasificate ca:

• pe etape ale tehnologiei principale (producție, transport și consum de energie termică);
• pentru scopul propus (identificare, prognoză și diagnosticare, optimizare și management).

Atunci când se creează un sistem automat de control al procesului pentru rețelele de încălzire Minsk, se plănuiește formarea unui câmp de informații care să facă posibilă rezolvarea rapidă a întregului complex al problemelor de mai sus de identificare, prognoză, diagnosticare, optimizare și management. În același timp, informațiile oferă posibilitatea rezolvării problemelor de sistem ale nivelului superior de conducere cu dezvoltarea și extinderea ulterioară a sistemelor automate de control al proceselor ca fiind corespunzătoare. servicii tehnice asigurarea procesului tehnologic principal.

În special, acest lucru se aplică problemelor de optimizare, adică optimizarea termică și energie electrica, moduri de furnizare a energiei termice, distribuția debitului în rețelele de încălzire, moduri de funcționare a principalelor echipamente tehnologice ale surselor de căldură, precum și calculul raționalizării resurselor de combustibil și energie, contabilitatea și exploatarea energiei, planificarea și prognoza dezvoltării sistemul de alimentare cu căldură. În practică, rezolvarea unor probleme de acest tip se realizează în cadrul sistemului de control automatizat al întreprinderii. În orice caz, acestea trebuie să țină cont de informațiile obținute în cursul rezolvării problemelor de control tehnologic direct al procesului, iar sistemul automatizat de control al procesului creat trebuie să fie integrat informațional cu alte sisteme informaticeîntreprinderilor.

Metodologia de programare a obiectelor software

Constructii software sistemul de control, care este o dezvoltare originală a echipei centrului, se bazează pe metodologia de programare software-obiect: obiectele software sunt create în memoria posturilor de control și operator care afișează procese reale, unități și canale de măsurare ale automatelor. obiect tehnologic. Interacțiunea acestor obiecte software (procese, unități și canale) între ele, precum și cu personalul de exploatare și echipamentele tehnologice, asigură de fapt funcționarea elementelor rețelei de încălzire conform unor reguli sau algoritmi predefiniti. Astfel, descrierea algoritmilor se reduce la o descriere a proprietăților cele mai esențiale ale acestor obiecte software și a metodelor de interacțiune a acestora.

Sinteza structurii sistemului de management al obiectelor tehnice se bazează pe analiză schema tehnologica obiect de control și o descriere detaliată a tehnologiei principalelor procese și funcționări inerente acestui obiect în ansamblu.

Un instrument convenabil pentru compilarea acestui tip de descriere pentru instalațiile de alimentare cu căldură este metodologia de modelare matematică la nivel macro. În cursul elaborării unei descrieri a proceselor tehnologice, se elaborează un model matematic, se efectuează o analiză parametrică și se determină o listă a parametrilor reglementați și monitorizați și a organismelor de reglementare.

Sunt specificate cerințele de regim ale proceselor tehnologice, pe baza cărora se determină limitele intervalelor admisibile de modificări ale parametrilor reglementați și controlați și cerințele pentru selectarea actuatorilor și a organismelor de reglementare. Pe baza informațiilor generalizate, se sintetizează un sistem automat de control al obiectului care, la utilizarea metodei de control digital direct, este construit pe un principiu ierarhic în conformitate cu ierarhia obiectului de control.

ACS al cazanelor raionale

Astfel, pentru o centrală raională (Fig. 2), sistemul de control automat este construit pe baza a două clase.

Nivelul superior este stația de operator „Kotelnaya” (OPS „Kotelnaya”) - stația principală care coordonează și controlează stațiile subordonate. OPS „Boiler backup” este o stație de așteptare la cald, care se află în mod constant în modul de ascultare și înregistrare a traficului de la OPS-ul principal și ACS-ul său subordonat. Baza de date conține parametrii actuali și date istorice complete privind funcționarea sistemului de control al funcționării. În orice moment, stația de rezervă poate fi atribuită ca stație principală cu transfer complet de trafic către aceasta și permisiunea funcțiilor de control de supraveghere.

Nivelul inferior este un complex de stații de control automate unite împreună cu stația de operator într-o rețea de calculatoare:

• ACS „Kotloagregat” asigură controlul unității cazanului. De regulă, nu este rezervată, deoarece puterea termică a cazanului este rezervată la nivelul unității cazanului.
• ACS „Grupul de rețea” este responsabil pentru modul de funcționare termo-hidraulic al cazanului (controlul unui grup de pompe de rețea, o linie de bypass la ieșirea din camera cazanului, o linie de bypass, supape de intrare și ieșire ale cazanelor, recirculare individuală a cazanului pompe etc.).
• ACS „Tratamentul apei” asigură controlul tuturor echipamentelor auxiliare din camera cazanelor necesare pentru alimentarea rețelei.

Pentru obiectele mai simple ale sistemului de alimentare cu căldură, de exemplu, punctele de încălzire și centralele bloc, sistemul de control este construit ca unul cu un singur nivel, bazat pe o stație de control automată (ACS TsTP, ACS BMK). În conformitate cu structura rețelelor de încălzire, stațiile de control ale punctelor de încălzire sunt combinate într-o rețea de calculatoare locală a districtului rețelei de încălzire și sunt conectate la stația de operator a districtului rețelei de încălzire, care, la rândul său, are o conexiune de informații cu stația de operator mai mult nivel înalt integrare.

Posturi de operator

Software-ul stației operator oferă o interfață ușor de utilizat pentru personalul de operare care gestionează funcționarea complexului tehnologic automatizat. Posturile de operator au dezvoltat mijloace de control operațional al dispecerelor, precum și dispozitive de memorie în masă pentru organizarea arhivelor pe termen scurt și lung a stării parametrilor obiectului de control tehnologic și a acțiunilor personalului de exploatare.

În cazurile de fluxuri mari de informații limitate la personalul operațional, este recomandabil să se organizeze mai multe posturi operator cu un server de baze de date separat și, eventual, un server de comunicații.

Postul operator, de regulă, nu influențează direct obiectul de control - primește informații de la stațiile tehnologice și le transmite directive ale personalului operațional sau sarcini (puncte de referință) de control de supraveghere, generate automat sau semi-automat. Se formează locul de munca operatorul unei instalații complexe, cum ar fi un cazan.

Sistemul de control automatizat care este creat presupune construirea unei suprastructuri inteligente, care nu trebuie doar să monitorizeze perturbările apărute în sistem și să răspundă la acestea, ci și să prezică apariția situațiilor de urgență și să blocheze apariția acestora. La modificarea topologiei rețelei de alimentare cu căldură și a dinamicii proceselor acesteia, este posibilă modificarea adecvată a structurii sistemului de control distribuit prin adăugarea de noi stații de control și (sau) schimbarea obiectelor software fără a modifica configurația echipamentului existent. statii.

Eficiența sistemului automat de control al procesului al sistemului de alimentare cu căldură

O analiză a experienței de operare a sistemelor automate de control al proceselor ale întreprinderilor de furnizare de căldură 1 într-un număr de orașe din Belarus și Rusia, efectuată în ultimii douăzeci de ani, le-a arătat eficienta economicași viabilitatea confirmată deciziile luateîn arhitectură, software și hardware.

În ceea ce privește proprietățile și caracteristicile lor, aceste sisteme îndeplinesc cerințele ideologiei rețelelor inteligente. Cu toate acestea, se lucrează în mod constant pentru îmbunătățirea și dezvoltarea sistemelor de control automatizate în curs de dezvoltare. Introducerea sistemelor automate de control al proceselor pentru alimentarea cu căldură crește fiabilitatea și eficiența sistemelor de încălzire centrală. Principalele economii de combustibil și resurse energetice sunt determinate de optimizarea modurilor termo-hidraulice ale rețelelor de încălzire, a modurilor de funcționare ale echipamentelor principale și auxiliare ale surselor de căldură, stațiilor de pompare și punctelor de încălzire.

Literatură

1. Gromov N.K. Sisteme de incalzire urbana. M.: Energie, 1974. 256 p.
2. Popyrin L. S. Cercetarea sistemelor de alimentare cu căldură. M.: Nauka, 1989. 215 p.
3. Ionin A. A. Fiabilitatea sistemelor de rețea de încălzire. M.: Stroyizdat, 1989. 302 p.
4. Monakhov G.V. Modelarea modurilor de control al rețelelor de încălzire: Energoatomizdat, 1995. 224 p.
5. Sednin V. A. Teoria și practica creării sistemelor automate de control al alimentării cu căldură. Minsk: BNTU, 2005. 192 p.
6. Sednin V. A. Introducerea sistemelor automate de control al proceselor ca factor fundamental în creșterea fiabilității și eficienței sistemelor de alimentare cu căldură // Tehnologie, echipamente, calitate. sat. mater. Forumul Industrial Belarus 2007, Minsk, 15–18 mai 2007 / Expoforum - Minsk, 2007. pp. 121–122.
7. Sednin V. A. Optimizarea parametrilor programului de temperatură de alimentare cu căldură în sistemele de încălzire // Energetică. Știrile Supremului institutii de invatamantși asociațiile energetice ale CSI. 2009. Nr 4. P. 55–61.
8. Sednin V. A. Concept de creare a unui sistem automat de control pentru procesele tehnologice ale rețelelor termice Minsk / V. A. Sednin, A. V. Sednin, E. O. Voronov // Creșterea eficienței echipamentelor de putere: Materialele unei conferințe științifice-practice, în 2 T. T. 2. 2012. pp. 481–500.

1 Creat de echipa Centrului de Cercetare și Inovare pentru Sisteme de Control Automate în Inginerie și Industrie Termoenergetică al Universității Naționale Tehnice din Belarus.

Articolul este dedicat utilizării sistemului SCADA Trace Mode pentru controlul online și de la distanță al instalațiilor de încălzire centralizată a orașului. Unitatea în care a fost implementat proiectul descris este situată în sudul regiunii Arhangelsk (orașul Velsk). Proiectul prevede monitorizarea operațională și managementul procesului de pregătire și distribuire a căldurii pentru încălzire și furnizarea apei calde la unitățile de viață ale orașului.

CJSC „SpetsTeploStroy”, Yaroslavl

Enunțarea problemei și a funcțiilor necesare sistemului

Scopul cu care s-a confruntat compania noastră a fost construirea unei rețele de coloană vertebrală pentru alimentarea cu căldură în cea mai mare parte a orașului, folosind metode avansate de construcție, în care s-au folosit conducte preizolate pentru a construi rețeaua. În acest scop, au fost construite cincisprezece kilometri de rețele principale de încălzire și șapte puncte de încălzire centrală (CHS). Scopul centralei termice este utilizarea apei supraîncălzite din GT-CHP (conform programului 130/70 °C), pregătirea lichidului de răcire pentru rețelele de încălzire intra-bloc (conform programului 95/70 °C) și încălziți apa la 60 °C pentru nevoile de alimentare cu apă caldă menajeră (alimentare cu apă caldă), Centrala termică funcționează după o schemă independentă, închisă.

La stabilirea problemei, au fost luate în considerare multe cerințe pentru a asigura principiul de economisire a energiei de funcționare a centralei termice. Iată câteva dintre cele deosebit de importante:

Efectuați controlul în funcție de vreme a sistemului de încălzire;

Mentinerea parametrilor ACM la un nivel dat (temperatura t, presiunea P, debitul G);

Menține parametrii fluidului de încălzire la un nivel dat (temperatura t, presiunea P, debitul G);

Organizează contabilitatea comercială a energiei termice și a lichidului de răcire în conformitate cu documentele de reglementare în vigoare (ND);

Asigurarea ATS (intrare de rezervă automată) a pompelor (rețea și alimentare cu apă caldă) cu egalizarea duratei de viață a motorului;

Corectați parametrii de bază folosind calendarul și ceasul în timp real;

Efectuează transfer periodic de date către centrul de control;

Efectuează diagnosticarea instrumentelor de măsură și a echipamentelor de operare;

Lipsa personalului de serviciu la centrala termica;

Monitorizați și informați prompt personalul de service cu privire la apariția situațiilor de urgență.

Ca urmare a acestor cerințe au fost definite funcțiile sistem creat telecomandă operațională. Au fost selectate instrumente de automatizare și transmisie de date de bază și auxiliare. A fost selectat un sistem SCADA pentru a asigura operabilitatea sistemului în ansamblu.

Funcții de sistem necesare și suficiente:

1_Funcții de informații:

Măsurarea și controlul parametrilor tehnologici;

Alarma si inregistrarea abaterilor parametrilor de la limitele stabilite;

Formarea și distribuirea datelor operaționale către personal;

Arhivarea și vizualizarea istoricului parametrilor.

2_Funcții de control:

Reglarea automată a parametrilor importanți ai procesului;

Control de la distanță a dispozitivelor periferice (pompe);

Protecție și blocare tehnologică.

3_Funcții de service:

Autodiagnosticarea complexului software și hardware în timp real;

Transferul datelor către centrul de control conform unui program, la cerere și la apariția unei situații de urgență;

Testarea performanței și a funcționării corecte a dispozitivelor de calcul și a canalelor de intrare/ieșire.

Ceea ce a influențat alegerea instrumentelor de automatizare

si software?

Alegerea principalelor instrumente de automatizare s-a bazat în principal pe trei factori - preț, fiabilitate și versatilitate de configurare și programare. Da, pentru munca independenta Pentru centrala termică și pentru transmisia datelor au fost alese controlere liber programabile din seria PCD2-PCD3 de la Saia-Burgess. Pentru a crea o cameră de control, a fost ales sistemul SCADA domestic Trace Mode 6. Pentru transmiterea datelor, s-a decis să se utilizeze un sistem convențional comunicare celulară: utilizați un canal vocal obișnuit pentru transmiterea de date și mesaje SMS pentru a notifica prompt personalul despre apariția situațiilor de urgență.

Care este principiul de funcționare al sistemului

și caracteristicile implementării controlului în modul Trace?

Ca și în cazul multor sisteme similare, functii de management pentru influența directă asupra mecanismelor de reglementare se acordă nivelului inferior, iar controlul întregului sistem în ansamblu este acordat nivelului superior. Omit în mod deliberat descrierea funcționării nivelului inferior (controlerelor) și a procesului de transfer de date și merg direct la descrierea celui superior.

Pentru ușurință în utilizare, camera de control este dotată cu un computer personal (PC) cu două monitoare. Datele din toate punctele circulă către controlerul de expediere și sunt transmise prin interfața RS-232 către un server OPC care rulează pe un PC. Proiectul este implementat în Trace Mode versiunea 6 și este conceput pentru 2048 de canale. Aceasta este prima etapă de implementare a sistemului descris.

O caracteristică specială a implementării sarcinii în modul Trace este încercarea de a crea o interfață cu mai multe ferestre cu capacitatea de a monitoriza procesul de alimentare cu căldură on-line, atât pe harta orașului, cât și pe diagramele mnemonice ale punctelor de încălzire. Utilizarea unei interfețe cu mai multe ferestre rezolvă problemele de ieșire cantitate mare informații de pe afișajul dispecerului, care ar trebui să fie suficiente și, în același timp, neredundante. Principiul unei interfețe cu mai multe ferestre vă permite să aveți acces la orice parametri de proces în conformitate cu structura ierarhică a ferestrelor. De asemenea, simplifică implementarea sistemului la fața locului, deoarece o astfel de interfață aspect Este foarte asemănător cu familia de produse Microsoft utilizată pe scară largă și are hardware de meniu și bare de instrumente similare care sunt familiare oricărui utilizator de computer personal.

În fig. 1 arată ecranul principal al sistemului. Afișează schematic rețeaua principală de încălzire indicând sursa de căldură (CHP) și punctele de încălzire centrală (de la primul până la al șaptelea). Ecranul afișează informații despre apariția situațiilor de urgență la instalații, temperatura curentă a aerului exterior, data și ora ultimei transmisii de date din fiecare punct. Obiectele de alimentare cu căldură sunt echipate cu vârfuri pop-up. Când apare o situație anormală, obiectul de pe diagramă începe să „clipească”, iar în raportul de alarmă apar o înregistrare a evenimentului și un indicator roșu intermitent lângă data și ora transmiterii datelor. Este posibil să vizualizați parametrii termici măriți pentru centralele termice și pentru întreaga rețea de încălzire în ansamblu. Pentru a face acest lucru, trebuie să dezactivați afișarea listei de rapoarte de alarmă și avertizare (butonul „OT&P”).

Orez. 1. Ecranul principal al sistemului. Amenajarea instalațiilor de alimentare cu căldură în Velsk

Trecerea la diagrama mnemonică a unui punct de încălzire este posibilă în două moduri - trebuie să faceți clic pe pictograma de pe harta orașului sau pe butonul cu inscripția punctului de încălzire.

Schema de imitație a punctului de încălzire se deschide pe al doilea ecran. Acest lucru se face atât pentru comoditatea monitorizării situației specifice la centrala termică, cât și pentru monitorizarea stării generale a sistemului. Pe aceste ecrane, toți parametrii controlați și reglabili sunt vizualizați în timp real, inclusiv parametrii care sunt citiți din contoarele de căldură. Toate echipamente tehnologice iar instrumentele de măsură sunt prevăzute cu tooltips în conformitate cu documentația tehnică.

Imaginea echipamentelor și a echipamentelor de automatizare de pe diagrama mnemonică este cât mai apropiată de aspectul real.

La următorul nivel al interfeței cu mai multe ferestre, control direct proces de transfer de căldură, modificarea setărilor, vizualizarea caracteristicilor echipamentelor de operare, monitorizarea parametrilor în timp real cu un istoric al modificărilor.

În fig. Figura 2 prezintă o interfață cu ecran pentru vizualizarea și controlul principalului echipament de automatizare (controler și calculator de căldură). Pe ecranul de control al controlerului, este posibilă schimbarea numerelor de telefon pentru trimiterea de mesaje SMS, interzicerea sau permiterea transmiterii de mesaje de urgență și informare, controlul frecvenței și cantității de transmitere a datelor și setarea parametrilor pentru autodiagnosticarea instrumentelor de măsură. Pe ecranul contorului de căldură, puteți vizualiza toate setările, puteți modifica setările disponibile și puteți controla modul de schimb de date cu controlerul.

Orez. 2. Ecrane de control pentru contorul de căldură „Vzlyot TSriv” și controlerul PCD253

În fig. Figura 3 prezintă panouri pop-up pentru echipamentele de control (supapă de control și grupuri de pompe). Aceasta afișează starea curentă a acestui echipament, informații despre eroare și unii parametri necesari pentru autodiagnosticare și testare. Astfel, pentru pompe, parametrii foarte importanți sunt presiunea de funcționare în uscat, timpul dintre defecțiuni și întârzierea la pornire.

Orez. 3. Panou de control pentru grupuri de pompe și supapă de control

În fig. Figura 4 prezintă ecrane pentru monitorizarea parametrilor și buclele de control în formă grafică cu posibilitatea de a vizualiza istoricul modificărilor. Toți parametrii controlați ai punctului de încălzire sunt afișați pe ecranul de parametri. Sunt grupate după semnificația lor fizică (temperatura, presiunea, debitul, cantitatea de căldură, puterea termică, iluminatul). Ecranul bucle de control afișează toate buclele de control ale parametrilor și afișează valoarea curentă a parametrului setat ținând cont de zona moartă, poziția supapei și legea de control selectată. Toate aceste date de pe ecrane sunt împărțite în pagini, similar designului general acceptat în aplicațiile Windows.

Orez. 4. Ecrane pentru afișarea grafică a parametrilor și a circuitelor de control

Toate ecranele pot fi mutate pe spațiul a două monitoare, efectuând simultan mai multe sarcini. Toți parametrii necesari pentru funcționarea fără probleme a sistemului de distribuție a căldurii sunt disponibili în timp real.

Cât timp a durat dezvoltarea sistemului?cati dezvoltatori au fost?

Partea de bază a sistemului de expediere și control în modul Trace a fost dezvoltată în termen de o lună de autorul acestui articol și lansată în orașul Velsk. În fig. Este prezentată o fotografie din camera de control temporară în care sistemul este instalat și în funcțiune de probă. În acest moment, organizația noastră pune în funcțiune un alt punct de încălzire și o sursă de căldură de urgență. În aceste facilități este proiectată o cameră de control specială. După punerea în funcțiune, toate cele opt puncte de încălzire vor fi incluse în sistem.

Orez. 5. Loc de muncă dispecer temporar

În timpul funcționării sistemului automat de control al procesului, din serviciul de expediere apar diverse comentarii și sugestii. Astfel, sistemul este actualizat constant pentru a îmbunătăți proprietățile operaționale și confortul dispecerului.

Care este efectul implementării unui astfel de sistem de management?

Avantaje și dezavantaje

În acest articol, autorul nu își propune să evalueze efect economic de la implementarea unui sistem de management digital. Cu toate acestea, economiile sunt evidente datorită reducerii personalului implicat în întreținerea sistemului și reducerii semnificative a numărului de accidente. În plus, impactul asupra mediului este evident. De asemenea, trebuie remarcat faptul că implementarea unui astfel de sistem vă permite să răspundeți rapid și să eliminați situațiile care pot duce la consecințe neprevăzute. Perioada de rambursare a întregului complex de lucrări (construcție rețea de încălzire și puncte de încălzire, instalare și punere în funcțiune, automatizare și dispecerizare) pentru client va fi de 5-6 ani.

Avantajele unui sistem de control de lucru pot fi citate:

Vizibilitatea prezentării informațiilor reprezentare grafică obiect;

În ceea ce privește elementele de animație, acestea au fost adăugate special în proiect pentru a îmbunătăți efectul vizual al vizionării programului.

Perspective de dezvoltare a sistemului

V. G. Semenov, redactor-șef, „Știri despre furnizarea căldurii”

Conceptul de sistem

Toată lumea este obișnuită cu expresiile „sistem de alimentare cu căldură”, „sistem de control”, „sisteme de control automate”. Una dintre cele mai simple definiții ale oricărui sistem: un set de elemente de operare interconectate. O definiție mai complexă este dată de academicianul P.K Anokhin: „Un sistem poate fi numit doar un astfel de complex de componente implicate selectiv în care interacțiunea capătă caracterul de interacțiune pentru a obține un rezultat util concentrat”. Obținerea unui astfel de rezultat este scopul sistemului, iar scopul se formează pe baza necesității. ÎN economie de piata sistemele tehnice, precum și sistemele lor de management, sunt formate pe baza cererii, adică a unei nevoi pentru satisfacerea căreia cineva este dispus să plătească.

Sistemele tehnice de alimentare cu căldură constau din elemente (CHP, centrale termice, rețele, servicii de urgență etc.) care au conexiuni tehnologice foarte stricte. " Mediul extern„Pentru sistem tehnic consumatorii de alimentare cu căldură sunt de diferite tipuri; rețele de alimentare cu gaz, electricitate, apă; vreme; noi dezvoltatori etc. Ei fac schimb de energie, materie și informații.

Orice sistem există în limita unor restricții, impuse, de regulă, de cumpărători sau organismele abilitate. Acestea sunt cerințe pentru calitatea furnizării de căldură, ecologie, siguranța muncii și restricții de preț.

Există sisteme active care pot rezista impacturilor negative ale mediului (acțiuni necalificate ale administrațiilor la diferite niveluri, concurență din partea altor proiecte...), și sisteme pasive care nu au această proprietate.

Sisteme operaționale management tehnic Sistemele de alimentare cu căldură sunt sisteme tipice om-mașină, nu sunt foarte complexe și sunt destul de ușor de automatizat. De fapt, acestea sunt subsisteme ale unui sistem de nivel superior - managementul alimentării cu căldură într-o zonă limitată.

Sisteme de control

Managementul este procesul de influență intenționată asupra sistemului, asigurând o creștere a organizării acestuia și obținerea unuia sau altul efect util. Orice sistem de control este împărțit în subsisteme de control și subsisteme controlate. Comunicarea de la subsistemul de control la cel controlat se numește comunicare directă. Această legătură există întotdeauna. Legătura în direcția opusă se numește inversă. Conceptul de feedback este fundamental în tehnologie, natură și societate. Se crede că managementul fără bucle puternice de feedback nu este eficient, deoarece nu are capacitatea de a autoidentifica erorile, de a formula probleme și nu permite utilizarea capacităților de autoreglare ale sistemului, precum și experiența și cunoștințe ale specialiștilor.

S. A. Optner chiar crede că managementul este scopul feedback-ului. „Feedback-ul afectează sistemul. Impactul este un mijloc de a schimba starea existentă a unui sistem prin excitarea unei forțe care permite acest lucru.”

Într-un sistem bine organizat, abaterea parametrilor săi de la normă sau abaterea de la direcția corectă dezvoltarea se dezvoltă în feedbackși inițiază procesul de control. „Abaterea de la normă în sine servește ca un stimulent pentru a reveni la normă” (P.K. Anokhin). De asemenea, este foarte important ca scopul propriu al sistemului de control să nu contrazică scopul sistemului gestionat, adică scopul pentru care a fost creat. Este general acceptat că cerința unei organizații „superioare” este necondiționată pentru cea „inferioară” și se transformă automat într-un scop pentru aceasta. Acest lucru poate duce uneori la o înlocuire a țintei.

Scopul corect al unui sistem de control este de a dezvolta acțiuni de control bazate pe analiza informațiilor despre abateri sau, cu alte cuvinte, de a rezolva probleme.

O problemă este o situație de discrepanță între ceea ce se dorește și ceea ce există. Creierul uman este proiectat în așa fel încât o persoană începe să gândească într-o direcție oarecare numai atunci când este identificată o problemă. Prin urmare, definirea corectă a problemei predetermină corecta decizie de management. Există două categorii de probleme: stabilizarea și dezvoltarea.

Problemele de stabilizare sunt cele a căror soluție vizează prevenirea, eliminarea sau compensarea perturbărilor care perturbă funcționarea curentă a sistemului. La nivelul unei întreprinderi, regiuni sau industrie, soluția acestor probleme este denumită managementul producției.

Problemele dezvoltării și îmbunătățirii sistemelor sunt cele a căror soluție vizează creșterea eficienței operaționale prin modificarea caracteristicilor obiectului de control sau sistemului de control.

Din punct de vedere abordare sistematică problema este diferența dintre sistemul existent și cel dorit. Sistemul care umple golul dintre ele este obiectul construcției și se numește soluție a problemei.

Analiza sistemelor existente de management al alimentării cu căldură

O abordare de sistem este o abordare a studiului unui obiect (problemă, proces) ca sistem în care sunt identificate elemente, conexiuni interne și conexiuni cu mediul care afectează rezultatele operațiunii, iar obiectivele fiecărui element sunt determinate pe baza scopul general al sistemului.

Scopul creării oricărui sistem centralizat furnizare de căldură - furnizarea de căldură de înaltă calitate, fiabilă la cel mai mic preț. Acesta este un obiectiv care se potrivește consumatorilor, cetățenilor, administrației și politicienilor. Sistemul de management al căldurii ar trebui să aibă același scop.

Astăzi există 2 Principalele tipuri de sisteme de control al alimentării cu căldură:

1) administrare municipalitate sau regiune și șefii întreprinderilor de stat de furnizare de căldură din subordinea acesteia;

2) organele de conducere ale întreprinderilor nemunicipale de furnizare a căldurii.

Orez. 1. Schema generalizată sistem existent managementul alimentării cu căldură.

O diagramă generalizată a sistemului de control al alimentării cu căldură este prezentată în Fig. 1. Prezintă doar acele structuri ( mediu), care poate influența efectiv sistemele de control:

Creșterea sau scăderea veniturilor;

Forțați-i să suporte cheltuieli suplimentare;

Schimbați managementul întreprinderilor.

Pentru o analiză reală, trebuie să pornim de la premisa că se realizează doar ceea ce se plătește sau se poate concedia, și nu ceea ce este declarat. Stat

Practic nu există nicio legislație care să reglementeze activitățile întreprinderilor de furnizare a căldurii. Nici măcar procedurile nu sunt prescrise reglementare guvernamentală monopolurile naturale locale în furnizarea de căldură.

Furnizarea de căldură este principala problemă în reformele locuințelor și serviciilor comunale și RAO UES din Rusia nu poate fi rezolvată separat nici în una, nici în alta, de aceea practic nu este luată în considerare, deși aceste reforme ar trebui să fie prin intermediul furnizării de căldură; interconectate. Nu există nici măcar un concept aprobat de guvern pentru dezvoltarea alimentării cu energie termică a țării, ca să nu mai vorbim de un adevărat program de acțiune.

Autoritățile federale nu reglementează în niciun fel calitatea furnizării de căldură, nici măcar nu există documente de reglementare care definesc criteriile de calitate. Fiabilitatea furnizării de căldură este reglementată numai prin autoritățile tehnice de supraveghere. Dar, deoarece interacțiunea dintre aceștia și autoritățile tarifare nu este specificată în niciun document de reglementare, aceasta este adesea absentă. Întreprinderile au posibilitatea de a nu respecta nicio cerință, justificând acest lucru prin lipsa de finanțare.

Supraveghere tehnică asupra existente documente de reglementare se rezumă la monitorizarea unităților tehnice individuale și a celor pentru care există mai multe reguli. Sistemul în interacțiunea tuturor elementelor sale nu este luat în considerare, iar activitățile care dau cel mai mare efect la nivelul întregului sistem nu sunt identificate.

Costul furnizării de căldură este reglementat doar formal. Legislația tarifară este atât de generală încât aproape totul este lăsat la latitudinea comisiilor federale și, într-o măsură mai mare, regionale pentru energie. Standardele de consum de căldură sunt reglementate numai pentru clădirile noi. Practic nu există o secțiune privind furnizarea de căldură în programele de stat de economisire a energiei.

Ca urmare, rolul statului a fost atribuit colectării impozitelor și, prin intermediul autorităților de supraveghere, informației autoritatile locale autorităților cu privire la deficiențele existente în alimentarea cu căldură.

Ramura executivă răspunde în fața parlamentului de funcționarea monopolurilor naturale, de funcționarea industriilor care asigură existența națiunii. Problema nu este că organismele federale funcționează nesatisfăcător, ci că nu există practic nicio structură în structura organismelor federale, de la