Оптимизиране на топлопреносни мрежи за ефективно централно отопление
Оптимизиране на топлопреносни мрежи за ефективно централно отопление
Централното отопление играе ключова роля за намаляване на въглеродните емисии. Разберете как оптимизацията на топлопреносните мрежи осигурява ефективност и гъвкавост.
- Блог
- Краен клиент - инвеститор
Постигането на оптимална ефективност изисква цялостен системен подход
Въпреки това има опасения относно цялостната ефективност на централното отопление. Когато обаче ситуацията се проучи внимателно, става ясно, че когато системите за централно отопление са постигнали разочароващи резултати, това обикновено е резултат от неоптимален дизайн на системата.
Ключовият момент тук е, че постигането на оптимална ефективност изисква цялостен системен подход. Определянето на инсталация, която по своята същност е ефективна, със сигурност е една част от уравнението, но останалата част от системата трябва да бъде проектирана така, че да използва тази присъща ефективност.
В повечето случаи това ще включва и интегриране на различни отоплителни технологии и осигуряване на тяхната хармонична работа. Отвъд помещението на инсталацията, както става ясно в Практическия кодекс за топлинни мрежи на CIBSE/ADE, управлението на дебита на гореща вода и температурите на потока и връщането също е от решаващо значение.
Топлофикация в единични и многоетажни сгради
По-голямата част от системите за централно отопление, които се инсталират в момента, обслужват единични, многообитаеми сгради или относително малки групи от сгради от централно помещение. С появата на по-малки инсталации за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия (CHP), много от тези схеми се възползват от възможността да генерират едновременно топлина и електричество. Освен това когенерацията може да бъде подкрепена от други източници на топлина, които могат да включват котли на биомаса, котли, работещи с газ или нафта, термопомпи и слънчева топлина.
В случай на отделни многообитаеми сгради, отоплението на помещенията и битовата гореща вода обикновено се контролират и евентуално измерват от топлинни интерфейсни модули (HIU) във всяко от пространствата. Това е сравнително лесно, тъй като температурите и наляганията ще бъдат постоянни в цялата сграда, а добре проектираните HIU могат да се адаптират към променливото търсене от различни пространства.
Когато има повече от една сграда, може да има значителна разлика между температурите и наляганията, изисквани от всяка сграда. Това е особено случаят със схеми, които включват редица различни типове сгради - подход, който обикновено е желателен, тъй като моделите на смесено търсене разпределят топлинните натоварвания по-равномерно.
В такива случаи всяка сграда трябва да бъде снабдена с подстанция, която е в състояние да преобразува температурите и наляганията на горещата вода, осигурени от енергийния център, към работните условия, изисквани от сградата. Всяка подстанция обикновено включва пластинчат топлообменник, помпи и топломери – в идеалния случай в компактна пакетирана конфигурация, за да се сведат до минимум изискванията за пространство в производствените помещения.
Централен контрол
В допълнение към този относително постоянен товар през зимата ще има по-висок базов товар, тъй като отоплителните системи са включени. Тук котелът на биомаса често ще осигури много ефективен резерв на когенерацията.
В такива случаи контролните параметри трябва да признаят, че котлите на биомаса не са проектирани за бързо включване/изключване и позволяват достатъчно толеранси за котела на биомаса, за да достигне зададената температура. Трябва да се определи буферен съд, който да се монтира между котела на биомаса и отоплителната система, за да се гарантира постигането на оптимално време за работа на котела.
Множество източници на топлина
Въпреки това е също така важно да се предвидят пикови натоварвания с топлинни източници, които са силно реагиращи и ефективни при променливи отоплителни натоварвания, като същевременно поддържат постоянни температури на потока. Очевидно решение е да се включат напълно модулиращи газови или нафтови кондензни котли.
Ако енергийният център произвежда и битова гореща вода (БГВ), тогава трябва да се обмислят калорификатори с висока производителност за минимално съхранение или пластинчати топлообменници, захранващи буферни съдове от неръждаема стомана. Това разположение дава възможност за включване на слънчево топлинно отопление или термопомпи в сместа, като ги използва за предварително загряване на студената вода от мрежата. Тогава ще се използва един от другите източници на топлина, за да доведе водата до необходимата температура.
Ясно е, че при такъв разнообразен микс от източници на топлина контролите ще играят основна роля за предотвратяване на конфликти между различните видове растения. Поради това е важно да се специфицират контроли, които могат да управляват един или множество конвенционални и нисковъглеродни топлинни източници, с функционалност като наблюдение и визуализация в реално време.
Важното е, че при всяка система за централно отопление, обслужвана от енергиен център с множество източници, е важно да се гарантира, че всички системи работят ефективно заедно и че температурите и наляганията на горещата вода се контролират правилно във всяка сграда. Холистичният подход към проектирането на системата и използването на съвместими компоненти в системата е начинът да се достави най-доброто решение за крайния клиент.