Reparación y decoración
03/06/2018 Anastasia Prozheva
Una unidad de control automatizada es un conjunto de equipos y dispositivos diseñados para proporcionar una regulación automática de la temperatura y el caudal del refrigerante, que se lleva a cabo en la entrada de cada edificio de acuerdo con el programa de temperatura requerido para un edificio en particular. También se pueden realizar ajustes de acuerdo con las necesidades de los residentes.
Conjunto de tubería del calentador de agua.
Entre las ventajas del AUU, si lo comparamos con las unidades de ascensor y calefacción, que tienen una sección transversal fija de la abertura de paso, está la posibilidad de variar la cantidad de refrigerante, que depende de la temperatura del agua en el retorno. y tuberías de suministro.
Por lo general, se instala una unidad de control automatizada para todo el edificio, lo que la distingue de una unidad de ascensor, que se monta en cada sección de la casa.
En este caso, la instalación se realiza después de la unidad que tiene en cuenta la energía térmica del sistema.
Imagen 1. Esquema del AUU con bombas mezcladoras en dintel para temperaturas hasta AUU t = 150-70 ˚C con sistemas de calefacción de una y dos tuberías con termostatos (P1 - P2 ≥ 12 mWC).
La unidad de control automatizada está representada por el diagrama ilustrado por la IMAGEN 1. El diagrama proporciona: una unidad electrónica (1), que está representada por un panel de control; sensor de nivel de temperatura exterior (2); sensores de temperatura en el refrigerante en las tuberías de retorno y suministro (3); válvula de control de flujo equipada con transmisión por engranajes (4); válvula de control de presión diferencial (5); filtro (6); bomba de circulación (7); válvula de retención (8).
Como muestra el diagrama, la unidad de control consta básicamente de 3 partes: red, circulación y electrónica.
La parte de red del AUU incluye una válvula para un regulador de flujo de portador de calor con transmisión por engranajes, una válvula reguladora de presión diferencial con un elemento regulador cargado por resorte y un filtro.
La parte de circulación de la unidad de control incluye una bomba mezcladora con una válvula de retención. Un par de bombas sirve para mezclar. En este caso se deben utilizar bombas que cumplan con los requisitos de la unidad automática: deben funcionar alternativamente con un ciclo de 6 horas. Su funcionamiento debe ser monitoreado por una señal del sensor, que es responsable de la presión diferencial (el sensor está instalado en las bombas).
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Cómo funciona
El principio de funcionamiento de la unidad de control del sistema de calefacción es muy simple:
Cuando la temperatura exterior desciende, por ejemplo a -20 ° C, la unidad de control de calefacción suministra más calor a las habitaciones, manteniendo así la temperatura interior al nivel requerido, por ejemplo +20 ° C.
Y viceversa.
Cuando la temperatura exterior sube, por ejemplo a + 5 ° C, la unidad de control meteorológico, como también se le llama, entrega menos calor al local.
Por lo tanto, el consumo de calor se reduce y la temperatura en las instalaciones permanece en el nivel que necesitamos, por ejemplo, +20 ° С y no aumenta a +28 ° С, como suele ser el caso durante un calentamiento brusco.
La temperatura no sube a +28 ° С
Y si científicamente, la unidad de control del clima está diseñada para garantizar y mantener la temperatura requerida del refrigerante en la tubería de suministro, dependiendo de la temperatura del aire exterior.
Beneficios
Es fácil controlar el sistema con sus propias manos desde cualquier distancia.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar una unidad de control de calefacción automática?
Un controlador moderno con un módulo de comunicación le permite obtener las siguientes ventajas y beneficios:
- El ajuste fino del sistema en tiempo real le permite lograr el máximo ahorro con un nivel adecuado de comodidad;
- Puede lograr exactamente los parámetros climáticos y de temperatura de la habitación que desee, y para esto es suficiente establecer los valores de las temperaturas deseadas;
- El sistema de notificación instantánea de modos de emergencia y eventos anormales aumenta significativamente la confiabilidad y seguridad del trabajo;
- Tienes la oportunidad de salir de casa con el sistema de calefacción en funcionamiento y controlar de forma remota su estado, así como controlar los modos de funcionamiento, encender o apagar el equipo de forma remota;
- Una visita de invierno a una casa de campo con la calefacción apagada requiere ingresar a una habitación fría, derretir la unidad y esperar varias horas hasta que la habitación se caliente. Ahora puede dar el comando para encender con anticipación y no perder el tiempo.
Solo necesitas sacar tu teléfono.
Puede ensamblar y conectar el sistema de control usted mismo; no se requieren permisos ni aprobaciones para esto. El trabajo es fácil de realizar siguiendo las instrucciones del fabricante. El precio del kit puede variar de 4 a 40 mil rublos, según la configuración y el fabricante.
¡Importante! La mayoría de los módulos tienen conectores para conectar sensores adicionales, con los que se puede organizar el control sobre la apertura de ventanas y puertas, escuchar o monitorear y otras funciones útiles.
Las principales ventajas de instalar una unidad de control de calefacción automatizada.
Como ya hemos dicho, el objetivo de esta medida de ahorro energético es optimizar el consumo de energía térmica en el edificio, a saber:
- una reducción significativa en el costo de calefacción de edificios y estructuras,
- mejorar la calidad y confiabilidad del suministro de calor,
- regulación automática del suministro de calor a edificios y estructuras,
- la capacidad de controlar de forma remota los parámetros del refrigerante y los modos de funcionamiento del equipo de suministro de calor,
- la capacidad, sin costo adicional, de reconfigurar el funcionamiento del sistema de calefacción, por ejemplo, después de aislar fachadas, reemplazar ventanas, renovar un edificio,
- Automatización del sistema de medición del consumo de energía térmica.
Como muestra la práctica, una unidad de control automatizada (AUU) ahorra entre un 25% y un 37% de energía térmica y proporciona condiciones de vida cómodas en cada habitación.
Ahorro de energía térmica
Ahora, cada vez más personas están pensando en cuestiones de ahorro de energía. Y esto no es sorprendente: ¿por qué pagar de más por la calefacción cuando puede ahorrar en ella? La forma más sencilla de ahorrar energía térmica es instalar contadores (unidades de medición de calor). Este método se ha utilizado durante 10 años y permite reducir el pago por energía térmica en un 20-30%. La práctica ha demostrado que, en promedio, la instalación de una unidad de medición de calor para un edificio de apartamentos se amortiza en una temporada de calefacción. Si ya instaló una unidad de medición de energía térmica y sintió el efecto que produce, no se detenga. Puedes ir más lejos en este asunto. Hay varias formas de reducir el consumo de energía y, como resultado, reducir sus costos.
Las principales formas de ahorrar energía: regulación automática de la temperatura del refrigerante en el sistema de calefacción y reducción de la pérdida de calor de la estructura envolvente.
La primera forma de ahorrar energía instalando un sistema de control automático se debe a dos factores. En primer lugar, el control automático le permite mantener la temperatura ambiente óptima en función de la temperatura exterior, reduciendo el caudal del portador de calor de la red de calefacción durante períodos de fluctuaciones bruscas de temperatura.Esto se debe a la reutilización de parte del refrigerante en el sistema de calefacción del edificio, ya que se requiere una cantidad mucho menor de refrigerante de las redes de calefacción para asegurar la temperatura requerida. Esta opción es adecuada para edificios residenciales, públicos y de oficinas. En segundo lugar, para las empresas industriales, gracias a la regulación automática, podemos configurar la temperatura del refrigerante requerida en un momento en que la habitación no se utiliza (por la noche, festivos y fines de semana). Así, se produce una reducción del consumo de energía térmica y, en consecuencia, el ahorro de energía térmica. Los estándares aprobados para el consumo de energía térmica actualmente no reflejan la imagen real del consumo del portador de calor por parte de los edificios y están sobreestimados.
La instalación de una unidad de medición de calor le permite realizar cálculos para la cantidad real de energía consumida, así como reducir su consumo.
La organización de suministro de energía no regula el suministro de refrigerante en su totalidad, lo que conduce a un consumo excesivo obvio de recursos energéticos y como resultado de los costos de calefacción.
La presencia de un sistema de automatización que funcione bien para el suministro de energía térmica directamente en el edificio, así como la organización y el ajuste correctos del sistema de calefacción, pueden reducir significativamente el consumo de energía térmica para las necesidades de calefacción. Al conectar el sistema de calefacción de un edificio de acuerdo con un esquema dependiente (sin una estación de calefacción central), los costos de calefacción se pueden reducir hasta en un 50% durante el período de transición y al conectar un sistema de calefacción de acuerdo con un esquema independiente (regulación en una estación de calefacción central), los costos se pueden reducir en un 10-15%, dependiendo de la calidad de la regulación en la estación de calefacción central. Asimismo, el dispositivo para automatizar el suministro de energía térmica permitirá lograr condiciones óptimas de confort dentro de los locales residenciales, mejorando las condiciones de vida de los residentes.
¿Cuándo es recomendable instalar AUU? Ejemplos y cálculo del período de recuperación.
Veamos 3 ejemplos de instalación de una unidad de medición y calculemos el período de recuperación de este evento.
Todos los ejemplos son de la vida real y se basan en estudios energéticos que hemos realizado.
Y así, tenemos tres edificios administrativos (oficinas):
- Edificio 1 con una superficie de 1300 m2
- Edificio 2 con una superficie de 4800 m2
- Edificio 3 con una superficie de 18.500 m2
Los tres edificios están ubicados en Moscú.
Estos son los principales resultados de la instalación de una unidad de control del sistema de calefacción:
| Área, m2 | Consumo total de calor para el período de calefacción antes de la instalación de AUU | Consumo total de calor para el período de calefacción posterior a la instalación del AUU | Reducción del consumo de calor Gcal | Costo de Gcal mil rublos. (2018 y.) | Ahorros para el período de calefacción mil rublos. | |
| Edificio No. 1 | 1 300 | 340 | 266 | 74 | 2,0 | 148 |
| Edificio No. 2 | 4 800 | 550 | 418 | 132 | 2,0 | 264 |
| Edificio No. 3 | 18 500 | 4 400 | 3 720 | 680 | 2,0 | 1 360 |
Como se puede ver en la tabla, la instalación de una unidad de control de calefacción ayudó a reducir el consumo de calor durante el período de calefacción al:
- Edificio No. 1 - 74 Gcal,
- Edificio No. 2 - 132 Gcal,
- Edificio No. 3 - 680 Gcal.
Una diferencia tan significativa en la reducción del consumo se debe principalmente a:
- el tamaño de los edificios (área y número de pisos)
- el número de horas de funcionamiento,
- cita.
La siguiente tabla muestra:
- ahorro de calor para el período de calefacción (basado en el costo de 2 mil rublos por Gcal)
- el costo de instalación e instalación de la unidad de control de calefacción y
- periodo de recuperación.
| Ahorros para el período de calefacción mil rublos. | Costo AUU (equipo e instalación) | Período de recuperación simple en años | |
| Edificio No. 1 | 148 | 1 556 | 10,5 |
| Edificio No. 2 | 264 | 1 856 | 7,0 |
| Edificio No. 3 | 1 360 | 2 000 | 1,5 |
La principal conclusión que podemos extraer del cálculo del período de recuperación de la AUU
Es aconsejable instalar una unidad de control de calefacción automatizada en edificios con un consumo de energía térmica importante y en edificios con sobrecalentamiento.
En edificios pequeños y edificios con bajo consumo de energía térmica, una unidad de control de calefacción automatizada dará sus frutos durante mucho tiempo o nunca.
En edificios pequeños, es más recomendable revisar las unidades de ascensor o instalarlas, así como instalar un sistema de válvulas de equilibrado en los elevadores principales del sistema de calefacción.
Unidad de control del sistema de calefacción
Errores en el proceso de introducción de un nodo automático.
Centralita de calefacción y agua caliente según circuito independiente de calefacción y agua caliente según circuito cerrado.
Pueden ocurrir errores incluso en el momento de la planificación y posterior organización del trabajo sobre la implementación del sistema de calefacción. A menudo se cometen ciertos errores a la hora de elegir una solución técnica. No se deben pasar por alto las reglas para la construcción de un punto de calentamiento individual. En última instancia, en el momento de la instalación de la unidad de control de calefacción, puede producirse una duplicación de la funcionalidad del equipo que está instalado en la estación de calefacción central, esto, a su vez, contradice las reglas para el funcionamiento de las instalaciones térmicas. Por lo tanto, la instalación de unidades de control de calefacción con válvula de equilibrado puede generar una alta resistencia hidráulica en el sistema, lo que supondrá la necesidad de reemplazar o reconstruir equipos térmicos y mecánicos.
Una instalación incompleta de unidades de control de calefacción también se puede llamar un error, lo que ciertamente violará el equilibrio térmico e hidráulico establecido en las redes intra-trimestre. Esto provocará un deterioro en el rendimiento del sistema de calefacción en casi todos los edificios conectados. Es necesario realizar un ajuste térmico en el momento de la operación del equipo de calefacción.
A menudo ocurren errores en el proceso de ingresar a una unidad de control de calefacción en la etapa de diseño. Esto se debe a la falta de proyectos de trabajo, el uso de un proyecto estándar, desprovisto de cálculos, encuadernación y selección de equipos a ciertas condiciones. El resultado es una violación de los regímenes de suministro de calor.
¿Por qué es más rentable instalar AUU en edificios con alto consumo de calor?
La unidad de control de calefacción cuesta aproximadamente lo mismo para edificios grandes y pequeños (la diferencia en el costo del equipo y la instalación es del 20% al 30%).
Al mismo tiempo, un edificio grande puede ahorrar entre 5 y 10 veces más energía térmica que un edificio pequeño.
En nuestro ejemplo, vemos:
- La centralita de calefacción se amortiza en 10,5 años en el edificio nº 1, con una superficie de 1.300 m2 y un consumo de calor de 340 Gcal antes de la instalación del AUU.
- La misma unidad se amortiza en 1,5 años en el edificio nº 3, con una superficie de 18.500 m2 y consumo de calor antes de la instalación de AUU 4.400 Gcal.
Nuestro análisis y cálculo no son universales.
Solo le brindan una comprensión básica de en qué edificios es más conveniente instalar unidades de control de calefacción automatizadas.
Recomendamos hacer un cálculo de la viabilidad y el período de recuperación de la unidad de control de calefacción individualmente para cada edificio, en función de las circunstancias y condiciones específicas.
¿Cómo es la instalación de una unidad de control de sistema de calefacción automatizado?
No hay ningún cambio fundamental en el esquema de suministro de calor de un edificio cuando se instala una unidad de control del sistema de calefacción automatizado (AUU).
A diferencia de las unidades de ascensor instaladas en cada sección de una casa, AUU se monta, por regla general, una por edificio.
La conexión de la unidad de control se realiza después de la unidad de medición de energía térmica.
La unidad de control meteorológico incluye los siguientes elementos:
- elemento de control,
- válvula de control con actuador,
- bomba de circulación,
- sensores de temperatura exterior,
- Sensores de temperatura ambiente.
El elemento de control de la unidad de control meteorológico le permite cambiar manualmente los ajustes que determinan el modo de funcionamiento del sistema de calefacción y le permiten mantener diferentes temperaturas en el edificio en diferentes momentos.
Por ejemplo, en edificios de oficinas los fines de semana y festivos, puede reducir la temperatura del aire en el interior a +12 ° C.
De lunes a viernes, la temperatura se puede elevar a +18 ° C.
El diagrama y la vista general de la unidad de control meteorológico automatizado se muestran en las figuras siguientes.
El esquema prevé:
- conmutación automática entre la bomba principal y la de reserva en caso de avería de una de las bombas,
- la posibilidad de introducir un horario flexible para regular la temperatura del aire en el local, teniendo en cuenta el horario nocturno, fines de semana y festivos para toda la temporada de calefacción,
- control obligatorio de la temperatura del portador de calor de retorno,
- manteniendo el horario de temperatura.
La temperatura del sistema de calefacción se controla cambiando el rendimiento de la válvula y agregando agua de calefacción mediante una bomba de circulación.
Durante el funcionamiento, el controlador:
- sondea periódicamente los sensores de temperatura del refrigerante, el sensor de aire interior (si lo hay) y el sensor de aire exterior,
- procesa la información recibida y
- genera señales de control que dan una orden al actuador para abrir o cerrar.
La acción de control del controlador cambia la apertura del área de flujo de la válvula de control.
En ausencia de un sensor de aire interior, la principal prioridad de control es mantener el programa de temperatura.
Requisitos adicionales para la puesta en funcionamiento de la unidad de control de calefacción
Unidad de control de calefacción y agua caliente según esquema independiente.
Los esquemas seleccionados para instalar unidades de control de calefacción pueden no corresponder a los requeridos, lo que afecta negativamente el suministro de calor. También ocurre que en el momento de la puesta en funcionamiento del sistema, las condiciones técnicas utilizadas no se corresponden con los parámetros reales. Esto puede llevar a una selección incorrecta del diseño del nodo.
En el momento de la puesta en servicio de la unidad de automatización, debe tenerse en cuenta que el sistema de calefacción podría haber sido previamente sometido a reparaciones y reconstrucciones importantes, durante las cuales el circuito podría cambiarse de una tubería a dos tuberías. Pueden surgir problemas cuando se calcula un nodo para un sistema que existía antes de la reconstrucción.
El proceso de puesta en funcionamiento del sistema no debe realizarse en invierno, por lo que el sistema se pone en marcha de manera oportuna.
Diagrama de una unidad de control automatizada para el sistema de calefacción (AUU) en el hogar.
Cabe recordar que los sensores de temperatura del aire deben montarse en el lado norte, lo cual es necesario para el correcto ajuste del régimen de temperatura, en cuyo caso la radiación solar no puede afectar el calentamiento del sensor.
Durante el proceso de puesta en servicio, se debe proporcionar una fuente de alimentación de respaldo de la unidad, lo que ayudará a evitar detener el sistema de calefacción central en caso de un corte de energía. Es necesario realizar trabajos de ajuste y puesta en marcha, así como medidas para la reducción de ruido, la unidad debe recibir servicio. Cabe señalar que el incumplimiento de una o más de las reglas puede provocar que el sistema no se caliente, y la ausencia de equipo de amortiguación provocará un ruido incómodo.
La introducción de la unidad de control debe ir acompañada de una verificación de las condiciones técnicas emitidas, deben corresponder a los datos reales. Y la supervisión técnica debe llevarse a cabo en cada etapa del trabajo. Una vez que se haya completado todo el trabajo en el sistema, debe comenzar el mantenimiento de la unidad, que lo lleva a cabo una organización especializada. De lo contrario, el tiempo de inactividad de los costosos equipos de una unidad automatizada o su mantenimiento no calificado puede provocar fallas y otras consecuencias negativas, incluida la pérdida de documentación técnica.
Uso eficaz de estaciones de medición automatizadas
El uso de AUU es más efectivo:
- en grandes edificios con un consumo de calor significativo,
- en casas conectadas a las redes de calefacción de la ciudad,
- en edificios con una caída de presión insuficiente en el sistema de calefacción central y con la instalación obligatoria de bombas de calefacción central,
- en edificios con agua caliente descentralizada y calefacción central.
Unidad de control automático
Cita
Una unidad de control automático es un punto de calentamiento personal diseñado para controlar los parámetros del refrigerante que circula en el sistema de calefacción, en función de los indicadores de temperatura en la habitación, en el exterior, en las tuberías de suministro y retorno del circuito.
Además, el sistema le permite implementar protección contra situaciones de emergencia, cambiar los modos de funcionamiento del equipo, control de calefacción GSM. En caso de avería o situación anormal, el módulo puede notificar a todos los suscriptores incluidos en la lista de correo a través de SMS.
Pero esta no es una lista completa de funciones.
La unidad de control puede suministrar:
- parámetros y modos de funcionamiento de la bomba de circulación del sistema de calefacción, la velocidad establecida de circulación del refrigerante,
- Cumplimiento y control del mantenimiento del programa de temperatura establecido de las tuberías de suministro y retorno.... Esto permite proteger el sistema de la hipotermia y el sobrecalentamiento,
- Mantener una presión diferencial constante predeterminada en la entrada de suministro y retorno al edificio, que permite el funcionamiento normal de todos los automatismos en modo normal,
- Limpieza estrecha y rugosa del medio de calentamiento.,
- Control visual de todos los indicadores de rendimiento del sistema: temperaturas en áreas clave, la diferencia de presión en la salida y entrada de la unidad, el modo de funcionamiento especificado, alarmas,
- Control remoto de la calefacción por teléfono y a través de Internet.,
- Control remoto de locales, alarmas, cancelas y puertas de entrada mediante sensores adicionales.
¡Nota! Para instalar tal sistema, otros equipos y la caldera deben adaptarse para ser controlados electrónicamente. Los marcos en mal estado con válvulas mecánicas con tal esquema no funcionarán.
principio y dispositivo de acción
La estructura de cualquier sistema de control automático incluye nodos sensores:
- y dichos Sensores, que recopilan los datos necesarios en diferentes lugares del sistema,
- procesadores y controladores, que comparan los datos recibidos de los sensores con los valores dictados por la instrucción (programa) escrita en la tarjeta de memoria, toman una decisión y, en base a ella, dan comandos a los mecanismos de ejecución,
- Ejecutar mecanismos, que adquieren comandos de los controladores y realizan acciones simples: cerrar válvulas y grifos, aumentar la potencia de las unidades, cambiar los modos de funcionamiento de los equipos de calefacción, hacer paradas de emergencia de las unidades averiadas.
Los sensores de temperatura y presión actúan como sensores, y cada uno de los sensores adicionales, que permiten controlar varios procesos. Los más graves son los sensores de temperatura para el suministro y el flujo de retorno del refrigerante, los sensores de temperatura interior y exterior y los sensores de presión en la entrada del sistema.
El papel del controlador lo desempeña una computadora de bajo consumo que lee los datos de todos los sensores. La tarjeta de memoria de la computadora contiene un programa que determina las condiciones de temperatura.
El controlador compara los valores obtenidos con los configurados y, si es necesario, toma la decisión de realizar transformaciones: aumentar el suministro de refrigerante a uno u otro circuito, apagar la caldera o transferirla a otro modo de funcionamiento, etc. .
Al tomar una decisión, el controlador envía una señal de control a uno u otro dispositivo ordenado: un relé de conmutación, una válvula o servoaccionamiento de compuerta, un interruptor o electrónica de caldera.Dependiendo del programa configurado, el módulo GSM para el control de la calefacción puede enviar mensajes al propietario sobre tal o cual evento y, después de esperar una respuesta, puede tomar ciertas medidas.
El control de la calefacción en una casa de campo a través de GSM se realiza mediante un módulo especial integrado en la computadora.
Este módulo incluye los siguientes elementos:
- Ranura para cambiar una tarjeta SIM,
- Fuente de alimentación y batería,
- Módem GSM,
- Conector de antena,
- Puerto LAN para conectarse a un proveedor de Internet,
- UPC,
- Tarjeta de memoria,
- Puerto USB para configuración y configuración,
- Indicadores LED o pantalla de cristal líquido,
- Grupo de contactos con salidas y entradas para recogida de datos y envío de señales de control.
¡Nota! Junto con el módulo de control GSM, se debe suministrar el software para la instalación en el sistema operativo del teléfono celular. El programa ayudará a organizar la comunicación remota del operador y del controlador.
