Система оптимального теплопотребления

СОТ
Система оптимального теплотопребления

Система отпимального теплопотребления (СОТ) - это комплекс технических и программных средств по управлению теплопотреблением и его учету в системах централизованного районного теплоснабжения.

СОТ предназначена для:

• управления теплопотреблением, нормирования, контроля и анализа удельных расходов тепловой энергии;
• учета расхода теплоносителя и тепловой энергии;
• анализа технико-экономических показателей тепловых сетей потребителей и режимов их работы, а также управления параметрами внутренних тепловых сетей;
• коммерческого учета расходов теплоносителя и тепловой энергии для расчетов с энергоснабжающими организациями.

Элементная база СОТ представляет собой комплекс современной электронной и гидравлической техники. Средства автоматики СОТ по своему функциональному назначению подразделяются на аппаратную и интеллектуальную часть.
Исполнительные устройства для гидравлических систем представляют собой электрически управляемые клапаны, предназначенные для регулирования подачи теплоносителя в тепловой сети потребителей. Управляющим ядром СОТ является устройство теплорегулирующее РУДИ и система оперативного контроля и сбора данных. Оперативную настройку СОТ можно осуществить как с пульта управления и индикации, так и с ПЭВМ.

Состав системы:

• Терморегулятор РУДИ.
• Датчики температуры.
• Клапаны.
• Пульт управления.
• Программное обеспечение.

СОТ - система достраиваемая. По мере необходимости возможно как расширение числа регулируемых объектов, так и углубление регулирования, что позволяет проводить монтажные работы поэтапно, снижая финансовую нагрузку, и постепенно охватывать новые объекты, подключая их к единой сети с централизованным управлением и контролем.

СОТ по своему функциональному назначению может быть представлена как энергетическая компонента инженерных коммуникаций объекта. Она ориентирована в главной своей части на управление теплотехнической частью. Она также оснащена частью, которая контролирует "результат" работы энергохозяйства объекта. Этот результат - температурные, а в общем случае климатические (температура, влажность воздуха) параметры. Благодаря этому появляется возможность поддерживать, при необходимости, непосредственно климатические (температура, влажность) параметры на объекте. В связи с этим интересен опыт применения СОТ на предприятиях где поддержание климатических параметров имеет не только комфортное но и технологическое значение. Такими предприятиями являются предприятия полиграфической промышленности. Практический пример реализации СОТ на таком предприятии является ИПП "Советская Сибирь" в Новосибирске. Здесь в цехе офсетной печати более 6 лет функционирует СОТ для поддержание климатических параметров воздушной среды как требование технологии производства. Таким образом СОТ доказала свою эффективность как система для поддержания климата на объекте.

Революционным для модернизации СОТ явилось внедрение в её ядро Web - технологий. С их появлением проблема диспетчеризации и удалённого доступа к объекту управления стала решаться с очень высокой экономической эффективностью. Объект управления может быть представлен как Web-сервер и для его наблюдения и управления практически не требуется дополнительных затрат. При этом вход в Интернет не является необходимым.

Применение СОТ дает возможность сократить теплопотребление от 20% до 40% и более, сэкономить значительные финансовые средства благодаря оптимальному распределению тепловых потоков при сохранении необходимого климата в помещении путем снижения теплопотребления в нерабочее время, при резком изменении погодных условий, а также при использовании сопутствующей и природной энергии. Средняя окупаемость СОТ составляет от 5-6 месяцев до 1-2 лет.

ОБЪЕКТЫ
Применение системы оптимального теплопотребления

СОТ успешно работает на объектах различного профиля:

• в административных зданиях,
• школах,
• детских садах,
• объектах соцкультбыта,
• в заводских цехах
• на промышленных предприятиях.

В Новосибирске

• в издательстве "Советская Сибирь",
• в зданиях: КТИ НП СО РАН,
• НИИСистем,
• детского сада №442,
• и т.д.,

В Новосибирской области

• Кудряшовский свинокомплекс,

В других городах:

• Трест "Горводоканал" в Магнитогорске,
• УлГТУ (Ульяновский Государственный Технический Университет),
• в Кемерове и Новокузнецке более 30 объектов (Кемеровский Государственный Технический Университет и др.)

ЭКОНОМИЯ
Пример расчета экономии

Пример расчета экономии для отдельно стоящего здания:
Из теплосети в здание поступает энергия Е1 и уходит энергия Е2 виде потерь через окна, стены, крышу и т.д. При постоянной температуре внутри здания:

Е1=Е2=kSDt, где:

K - коэффициент теплопроводности;
S - общая площадь поверхности, через которую осуществляется теплообмен;
Dt - разница температур снаружи и внутри здания.

Таким образом, можно уменьшить теплопотребление объекта пропорционально уменьшению разницы температур. С помощью СОТ можно понизить температуру воздуха в помещении с 20°С до 10°С. При средней температуре воздуха в Западно-Сибирском регионе в течение отопительного сезона минус 9°С, это уменьшение в процентном соотношении составит 34,5%. При односменном режиме работы предприятия за неделю экономии энергии можно достичь следующих показателей:

34,5%*(число нерабочих часов в неделе/общее число часов в неделе)=34,5%*(((24-8)*5+24*2)/24*7)=26,3%

Практика показывает, что для административного здания 50% и более теплопотерь происходит конвекционным путем (т.е. путем массопереноса). Для такого рода потерь зависимость подведенной энергии от градиента температур нелинейна. На опыте действующих объектов эту зависимость можно оценить в первом приближении следующим образом: Е ~ Dt2 , т.е. при уменьшении градиента в 1, 53 раза (с 29°С до 19°С), потребление энергии уменьшится в 2,34 раза, т.е. на 57%. Недельная экономия составит при этом 57%*128/168=43,4%