Instalação de auy para edifícios de apartamentos. Unidade de controle do sistema de aquecimento automatizado

Reparação e decoração

03/06/2018 Anastasia Prozheva

Uma unidade de controle automatizada é um conjunto de equipamentos e dispositivos projetados para fornecer a regulação automática da temperatura e da vazão do refrigerante, que é realizada na entrada de cada edifício de acordo com a programação de temperatura exigida para um determinado edifício. Ajustes também podem ser feitos de acordo com as necessidades dos moradores.

Montagem da tubulação do aquecedor de água.

Entre as vantagens da AUU, se a compararmos com as unidades de elevador e aquecimento, que possuem uma seção transversal fixa da abertura de passagem, está a possibilidade de variar a quantidade de refrigerante, que depende da temperatura da água no retorno e oleodutos de abastecimento.

Uma unidade de controle automatizada é normalmente instalada para todo o edifício, o que a distingue de uma unidade de elevador, que é montada em cada seção da casa.

Neste caso, a instalação é realizada após a unidade que leva em consideração a energia térmica do sistema.

Imagem 1. Diagrama esquemático da AUU com bombas misturadoras no lintel para temperaturas até AUU t = 150-70 ˚C com sistemas de aquecimento de um e dois tubos com termostatos (P1 - P2 ≥ 12 mWC).

A unidade de controle automatizado é representada por um diagrama ilustrado pela IMAGEM 1. O diagrama fornece: uma unidade eletrônica (1), que é representada por um painel de controle; sensor de nível de temperatura externa (2); sensores de temperatura no refrigerante nas tubulações de retorno e alimentação (3); válvula de controle de fluxo equipada com uma engrenagem (4); válvula de controle de pressão diferencial (5); filtro (6); bomba de circulação (7); válvula de retenção (8).

Como mostra o diagrama, a unidade de controle consiste basicamente em 3 partes: rede, circulação e eletrônica.

A parte de rede da AUU inclui uma válvula para um regulador de fluxo de transportador de calor com uma engrenagem, uma válvula reguladora de pressão diferencial com um elemento regulador de mola e um filtro.

A parte de circulação da unidade de controle inclui uma bomba de mistura com uma válvula de retenção. Um par de bombas serve para misturar. Neste caso, devem ser utilizadas bombas que cumpram os requisitos da unidade automática: devem funcionar alternadamente com um ciclo de 6 horas. Seu funcionamento deve ser monitorado por um sinal do sensor, que é responsável pela pressão diferencial (o sensor é instalado nas bombas).

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Como funciona

O princípio de funcionamento da unidade de controle do sistema de aquecimento é muito simples:

Quando a temperatura externa cai, por exemplo para -20 ° C, a unidade de controle de aquecimento fornece mais calor para os quartos, mantendo assim a temperatura interna no nível necessário, por exemplo +20 ° C.

E vice versa.

Quando a temperatura exterior sobe, por exemplo para + 5 ° C, a unidade de controle de clima, como também é chamada, fornece menos calor para as instalações.

Assim, o consumo de calor é reduzido e a temperatura no local permanece no nível que precisamos, por exemplo, +20 ° С e não aumenta para +28 ° С, como costuma acontecer durante um aquecimento forte.

A temperatura não sobe para +28 ° С

E, se for cientificamente, a unidade de controle climático é projetada para garantir e manter a temperatura necessária do refrigerante na tubulação de abastecimento, dependendo da temperatura do ar externo.

Benefícios

É fácil controlar o sistema com as próprias mãos a qualquer distância.

Quais são as vantagens de usar uma unidade de controle de aquecimento automático?

Um controlador moderno com um módulo de comunicação permite que você obtenha as seguintes vantagens e benefícios:

• O ajuste fino do sistema em tempo real permite atingir o máximo de economia com um nível de conforto adequado;
• Você pode atingir exatamente os parâmetros de temperatura e clima do ambiente que desejar, e para isso basta definir os valores das temperaturas desejadas;
• O sistema de notificação instantânea de modos de emergência e eventos anormais aumenta significativamente a confiabilidade e segurança do trabalho;
• Tem a oportunidade de sair de casa com o sistema de aquecimento a funcionar e monitorizar remotamente o seu estado, bem como controlar os modos de funcionamento, ligar ou desligar o equipamento remotamente;
• Uma visita de inverno a uma casa de campo com o aquecimento desligado requer entrar em uma sala fria, derreter a unidade e esperar várias horas até que a sala aqueça. Agora você pode dar o comando para ligar com antecedência e não perder tempo.

Você só precisa pegar seu telefone.

Você mesmo pode montar e conectar o sistema de controle - nenhuma permissão ou aprovação é necessária para isso. O trabalho é fácil de realizar seguindo as instruções do fabricante. O preço do kit pode variar de 4 a 40 mil rublos, dependendo da configuração e do fabricante.

Importante! A maioria dos módulos possui conectores para conectar sensores adicionais, com os quais você pode organizar o controle sobre a abertura de janelas e portas, ouvir ou monitorar e outras funções úteis.

As principais vantagens de instalar uma unidade de controle de aquecimento automatizado

Como já dissemos, o objetivo desta medida de economia de energia é otimizar o consumo de energia térmica no edifício, a saber:

• uma redução significativa no custo de aquecimento de edifícios e estruturas,
• melhorando a qualidade e confiabilidade do fornecimento de calor,
• regulação automática do fornecimento de calor a edifícios e estruturas,
• a capacidade de monitorar remotamente os parâmetros do refrigerante e os modos de operação do equipamento de fornecimento de calor,
• a capacidade, sem custo adicional, de reconfigurar o funcionamento do sistema de aquecimento, por exemplo, após isolar fachadas, substituir janelas, renovar um edifício,
• automação do sistema de medição do consumo de energia térmica.

Como mostra a prática, uma unidade de controle automatizado (AUU) economiza cerca de 25% - 37% da energia térmica e fornece condições de vida confortáveis ​​em cada quarto.

Economizando energia térmica

Agora, mais e mais pessoas estão pensando em questões de economia de energia. E isso não é surpreendente - por que pagar a mais pelo aquecimento quando você pode economizar nele? A maneira mais fácil de economizar energia térmica é instalar medidores (unidades de medição de calor). Este método é usado há 10 anos e permite reduzir o pagamento pela energia térmica em 20-30%. A prática tem mostrado que, em média, a instalação de uma unidade de medição de calor para um edifício de apartamentos se paga dentro de uma estação de aquecimento. Se você já instalou uma unidade de medição de calor e sentiu o efeito que ela produz - não pare. Você pode ir mais longe neste assunto. Existem várias maneiras de reduzir o consumo de energia e, como resultado, reduzir seus custos.

As principais formas de economizar energia: regulação automática da temperatura do refrigerante no sistema de aquecimento e redução da perda de calor da estrutura envolvente.

A primeira forma de economizar energia instalando um sistema de controle automático se deve a dois fatores. Em primeiro lugar, o controle automático permite manter a temperatura ambiente ideal com base na temperatura externa, reduzindo a taxa de fluxo do transportador de calor da rede de aquecimento durante os períodos de oscilações bruscas de temperatura.Isso se deve ao reaproveitamento de parte do refrigerante no sistema de aquecimento do edifício, uma vez que é necessária uma quantidade bem menor de refrigerante das redes de aquecimento para garantir a temperatura desejada. Esta opção é adequada para edifícios residenciais, públicos e de escritórios. Em segundo lugar, para as empresas industriais, graças à regulação automática, podemos definir a temperatura do líquido de refrigeração necessária numa altura em que a divisão não é utilizada (à noite, feriados e fins-de-semana). Dessa forma, ocorre a redução do consumo de energia térmica e, consequentemente, a economia de energia térmica. As normas aprovadas para o consumo de energia térmica atualmente não refletem a imagem real do consumo do portador de calor pelos edifícios e estão superestimadas.

A instalação de um medidor de calor permite fazer cálculos da quantidade real de energia consumida, bem como reduzir o seu consumo.

A organização de fornecimento de energia não regula o fornecimento de refrigerante por completo, o que leva a um consumo excessivo de recursos de energia óbvio e como resultado de custos de aquecimento.

A presença de um sistema de automação em bom funcionamento para o fornecimento de energia térmica diretamente no edifício, bem como a correta organização e adaptação do sistema de aquecimento, podem reduzir significativamente o consumo de energia térmica para necessidades de aquecimento. Ao conectar o sistema de aquecimento de um edifício de acordo com um esquema dependente (sem uma estação de aquecimento central), os custos de aquecimento podem ser reduzidos em até 50% durante o período de transição, e ao conectar um sistema de aquecimento de acordo com um esquema independente (regulamento em uma estação de aquecimento central), os custos podem ser reduzidos em 10-15%, dependendo da qualidade da regulação na estação de aquecimento central. Além disso, o dispositivo de automação do fornecimento de energia térmica permitirá atingir ótimas condições de conforto no interior das residências, melhorando as condições de vida dos moradores.

Quando é aconselhável instalar AUU - exemplos e cálculo do período de retorno

Vejamos 3 exemplos de instalação de uma unidade de medição e calculemos o período de retorno para este evento.

Todos os exemplos são da vida real e são baseados em pesquisas de energia que realizamos.

E assim, temos três prédios administrativos (escritórios):

• Prédio 1 com área de 1300 m2
• Prédio 2 com área de 4800 m2
• Prédio 3 com área de 18.500 m2

Todos os três edifícios estão localizados em Moscou.

Aqui estão os principais resultados da instalação de uma unidade de controle do sistema de aquecimento:

Área, m2	Consumo total de calor para o período de aquecimento antes da instalação da AUU	Consumo total de calor para o período de aquecimento após a instalação da AUU	Redução do consumo de calor Gcal	Custo de Gcal mil rublos. (2018 anos)	Poupança para o período de aquecimento de mil rublos.
Edifício No. 1	1 300	340	266	74	2,0	148
Edifício No. 2	4 800	550	418	132	2,0	264
Edifício No. 3	18 500	4 400	3 720	680	2,0	1 360

Como pode ser visto na tabela, a instalação de uma unidade de controle de aquecimento ajudou a reduzir o consumo de calor durante o período de aquecimento por:

• Edifício nº 1 - 74 Gcal,
• Edifício nº 2 - 132 Gcal,
• Edifício No. 3 - 680 Gcal.

Essa diferença significativa na redução do consumo deve-se principalmente a:

• o tamanho dos edifícios (área e número de andares)
• o número de horas de operação,
• compromisso.

A seguinte tabela mostra:

• economia de calor para o período de aquecimento (com base no custo de 2 mil rublos por Gcal)
• o custo de instalação e instalação da unidade de controle de aquecimento e
• período de recuperação.

Poupança para o período de aquecimento de mil rublos.	Custo AUU (equipamento e instalação)	Período de retorno simples em anos
Edifício No. 1	148	1 556	10,5
Edifício No. 2	264	1 856	7,0
Edifício No. 3	1 360	2 000	1,5

A principal conclusão que podemos tirar do cálculo do período de recuperação do AUU

É aconselhável instalar uma unidade de controle de aquecimento automatizado em edifícios com consumo de energia térmica significativo e em edifícios com sobreaquecimento.

Em edifícios pequenos e edifícios com baixo consumo de energia térmica, uma unidade de controle de aquecimento automatizado terá retorno por muito tempo ou nunca.

Em edifícios pequenos, é mais aconselhável revisar ou instalar os elevadores, bem como instalar um sistema de válvulas de balanceamento nos risers principais do sistema de aquecimento.

Unidade de controle do sistema de aquecimento

Erros no processo de introdução de um nó automático

Unidade de controle de aquecimento e água quente de acordo com um circuito independente de aquecimento e alimentação de água quente de acordo com um circuito fechado.

Podem ocorrer erros mesmo na altura do planeamento e posterior organização dos trabalhos de implementação do sistema de aquecimento. Certos erros são freqüentemente cometidos na hora de escolher uma solução técnica. Não se deve esquecer as regras para a construção de um ponto de aquecimento individual. Em última análise, no momento da instalação da unidade de controlo do aquecimento, pode ocorrer a duplicação da funcionalidade do equipamento que se encontra instalado na central de aquecimento, o que, por sua vez, contraria as regras de funcionamento das instalações térmicas. Assim, a instalação de unidades de controle de aquecimento com válvula de balanceamento pode levar a alta resistência hidráulica no sistema, o que acarretará na necessidade de substituição ou reconstrução de equipamentos térmicos e mecânicos.

Uma instalação incompleta das unidades de controle de aquecimento também pode ser considerada um erro, o que certamente violará o equilíbrio térmico e hidráulico estabelecido nas redes intra-trimestres. Isso causará uma deterioração no desempenho do sistema de aquecimento em quase todos os edifícios conectados. É necessário fazer um ajuste térmico no momento de operação do equipamento de aquecimento.

Erros geralmente ocorrem no processo de entrada em uma unidade de controle de aquecimento no estágio de projeto. Isso se deve à falta de projetos de trabalho, à utilização de um projeto padrão, desprovido de cálculos, vinculação e seleção de equipamentos a determinadas condições. O resultado é uma violação dos regimes de fornecimento de calor.

Por que é mais lucrativo instalar AUU em edifícios com alto consumo de calor?

A unidade de controle de aquecimento custa aproximadamente o mesmo para edifícios grandes e pequenos (a diferença no custo do equipamento e da instalação é de 20% -30%).

Ao mesmo tempo, um edifício grande pode economizar de 5 a 10 vezes mais energia térmica do que um edifício pequeno.

Em nosso exemplo, vemos:

• A unidade de controle de aquecimento se paga em 10,5 anos no edifício nº 1, com uma área de 1.300 m2 e um consumo de calor de 340 Gcal antes da instalação da AUU.
• A mesma unidade se paga em 1,5 anos no prédio nº 3, com uma área de 18.500 m2 e consumo de calor antes da instalação de AUU 4.400 Gcal.

Nossa análise e cálculo não são universais.

Eles apenas fornecem uma compreensão básica em que edifícios é mais conveniente instalar unidades de controle de aquecimento automatizadas.

Recomendamos fazer um cálculo da viabilidade e do período de retorno da unidade de controle de aquecimento individualmente para cada edifício, com base nas circunstâncias e condições específicas.

Como é a instalação de uma unidade de controle de sistema de aquecimento automatizado

Não há nenhuma mudança fundamental no esquema de fornecimento de calor de um edifício ao instalar uma unidade de controle de sistema de aquecimento automatizado (AUU).

Ao contrário das unidades de elevador instaladas em cada seção de uma casa, a AUU é montada, como regra, uma por prédio.

A conexão da unidade de controle é realizada após a unidade de medição de energia térmica.

A unidade de controle do clima inclui os seguintes elementos:

• elemento de controle,
• válvula de controle com um atuador,
• Bomba de circulação,
• sensores de temperatura externa,
• sensores de temperatura ambiente.

O elemento de controle da unidade de controle climático permite que você altere manualmente as configurações que determinam o modo de operação do sistema de aquecimento e permitem que você mantenha diferentes temperaturas no edifício em momentos diferentes.

Por exemplo, em prédios de escritórios nos finais de semana e feriados, você pode reduzir a temperatura do ar interno para +12 ° C.

Nos dias de semana, a temperatura pode ser elevada para +18 ° C.

O diagrama e a visão geral da unidade de controle meteorológico automatizado são mostrados nas figuras abaixo.

O esquema prevê:

• comutação automática entre a bomba principal e reserva em caso de falha de uma das bombas,
• a possibilidade de introdução de um horário flexível para regular a temperatura do ar nas instalações, tendo em conta o período nocturno, fins-de-semana e feriados para toda a época de aquecimento
• controle obrigatório da temperatura do transportador de calor de retorno,
• manter o cronograma de temperatura.

A temperatura do sistema de aquecimento é controlada alterando a vazão da válvula e adicionando água de aquecimento usando uma bomba de circulação.

Durante a operação, o controlador:

• sonda periodicamente os sensores de temperatura do líquido arrefecedor, o sensor de ar interno (se houver) e o sensor de ar externo,
• processa as informações recebidas e
• gera sinais de controle dando um comando para o atuador abrir ou fechar.

A ação de controle do controlador altera a abertura da área de fluxo da válvula de controle.

Na ausência de um sensor de ar interno, a principal prioridade de controle é manter a programação de temperatura.

Requisitos adicionais ao colocar a unidade de controle de aquecimento em operação

Unidade de controle de aquecimento e água quente de acordo com um esquema independente.

Os esquemas selecionados para instalação de unidades de controle de aquecimento podem não corresponder aos necessários, o que afeta negativamente o fornecimento de calor. Acontece também que, no momento da colocação em funcionamento do sistema, as condições técnicas utilizadas não correspondem aos parâmetros reais. Isso pode levar à seleção incorreta do layout do nó.

No momento do comissionamento da unidade de automação, deve-se ter em mente que o sistema de aquecimento pode ter passado por grandes reparos e reconstruções, durante as quais o circuito pode ser alterado de um tubo para dois tubos. Podem surgir problemas quando um nó é calculado para um sistema que existia antes da reconstrução.

O processo de colocação do sistema em operação não deve ser realizado no inverno, para que o sistema seja iniciado em tempo hábil.

Diagrama de uma unidade de controle automatizado para o sistema de aquecimento (AUU) em casa.

Deve-se lembrar que os sensores de temperatura do ar devem ser montados no lado norte, o que é necessário para o correto ajuste do regime de temperatura, caso em que a radiação solar não pode afetar o aquecimento do sensor.

Durante o processo de comissionamento, uma fonte de alimentação de backup da unidade deve ser fornecida, o que ajudará a evitar a parada do sistema de aquecimento central em caso de queda de energia. É necessário realizar trabalhos de ajuste e comissionamento, bem como medidas para redução de ruído, a unidade deve passar por manutenção. Deve-se observar que a não observância de uma ou mais das regras pode levar ao não aquecimento do sistema, e a ausência de equipamento de amortecimento levará a ruídos incômodos.

A introdução da unidade de comando deve ser acompanhada por uma verificação das condições técnicas emitidas, elas devem corresponder aos dados reais. E a supervisão técnica deve ser realizada em cada etapa da obra. Após a conclusão de todas as obras do sistema, deve-se iniciar a manutenção da unidade, realizada por entidade especializada. Caso contrário, o tempo de inatividade de equipamentos caros de uma unidade automatizada ou sua manutenção não especializada pode levar a falhas e outras consequências negativas, incluindo a perda de documentação técnica.

Uso eficaz de estações de medição automatizadas

O uso de AUU é mais eficaz:

• em grandes edifícios com consumo de calor significativo,
• em casas conectadas às redes de aquecimento da cidade,
• em edifícios com queda de pressão insuficiente no sistema de aquecimento central e com instalação obrigatória de bombas de aquecimento central,
• em edifícios com abastecimento de água quente descentralizado e aquecimento central.

Unidade de controle automático

Compromisso

A unidade de controle automático é um ponto de aquecimento pessoal projetado para controlar os parâmetros do refrigerante que circula no sistema de aquecimento, dependendo dos indicadores de temperatura na sala, fora, nas tubulações de alimentação e retorno do circuito.

Além disso, o sistema permite implementar proteção contra situações de emergência, comutação dos modos de operação do equipamento, controle de aquecimento GSM. Em caso de avaria ou situação anormal, o módulo é capaz de notificar todos os assinantes incluídos na mailing list via SMS.

Mas esta não é uma lista completa de funções.

A unidade de controle pode fornecer:

• parâmetros e modos de operação da bomba de circulação do sistema de aquecimento, a taxa definida de circulação do refrigerante,
• cumprimento e controle da manutenção do cronograma de temperatura definido dos dutos de abastecimento e retorno... Isso permite que o sistema seja protegido contra hipotermia e superaquecimento,
• Manter uma pressão diferencial constante predeterminada na entrada de fornecimento e retorno para o edifício, que permite a operação normal de toda a automação no modo normal,
• Limpeza estreita e grosseira do meio de aquecimento,
• Controle visual de todos os indicadores de desempenho do sistema: temperaturas em áreas-chave, diferença de pressão na saída e entrada da unidade, definir o modo de operação, alarmes,
• Controle remoto de aquecimento por telefone e via Internet,
• Controle remoto das instalações, alarmes, portões e portas de entrada por meio de sensores adicionais.

Observação! Para instalar tal sistema, outros equipamentos e a caldeira devem ser adaptados para serem controlados eletronicamente. Estruturas dilapidadas com válvulas mecânicas com tal esquema não funcionarão.

princípio e dispositivo de ação

A estrutura de qualquer sistema de controle automático inclui nós sensores:

1. e tais Sensores, que coletam os dados necessários em diferentes locais do sistema,
2. processadores e controladores, que comparam os dados recebidos dos sensores com os valores ditados pela instrução (programa) escrita no cartão de memória, tomam uma decisão e, com base nisso, dão comandos aos mecanismos de execução,
3. Mecanismos de execução, que adquirem comandos dos controladores e realizam ações simples - desligar válvulas e torneiras, aumentar a potência das unidades, alternar os modos de operação dos equipamentos de aquecimento, realizar desligamentos de emergência de unidades quebradas.

Os sensores de temperatura e pressão atuam como sensores, e cada um deles como sensores adicionais, o que permite controlar vários processos. Os mais sérios são os sensores de temperatura para o suprimento e o fluxo de retorno do refrigerante, os sensores de temperatura interna e externa e os sensores de pressão na entrada do sistema.

O papel do controlador é desempenhado por um computador de baixa potência que lê os dados de todos os sensores. O cartão de memória do computador contém um programa que determina as condições de temperatura.

O controlador compara os valores obtidos com os ajustados e, se necessário, decide sobre as transformações: aumentar o fornecimento de refrigerante a um ou outro circuito, desligar a caldeira ou transferi-lo para outro modo de funcionamento, etc. .

Ao tomar uma decisão, o controlador envia um sinal de controle para um ou outro dispositivo interessante: um relé de comutação, uma válvula ou servo acionamento amortecedor, um interruptor ou eletrônica de caldeira.Dependendo do programa configurado, o módulo GSM para controle de aquecimento pode enviar mensagens ao proprietário sobre este ou aquele evento e, após aguardar uma resposta, pode tomar certas medidas.

O controle do aquecimento em uma casa de campo via GSM é realizado por meio de um módulo especial embutido no computador.

Este módulo inclui os seguintes elementos:

• Slot para trocar um cartão SIM,
• Fonte de alimentação e bateria,
• Modem GSM,
• Conector de antena,
• Porta LAN para conexão com um provedor de Internet,
• CPU,
• Cartão de memória,
• Porta USB para configuração e instalação,
• Indicadores LED ou tela de cristal líquido,
• Grupo de contato com saídas e entradas para coleta de dados e envio de sinais de controle.

Observação! Junto com o módulo para controle GSM, o software deve ser fornecido para instalação no sistema operacional do telefone celular. O programa ajudará a organizar a comunicação remota do operador e do controlador.