Реконструкция тепловых сетей и тепловых пунктов Регулирование отпуска тепла с применением частотно-регулируемых приводов

Известны системы с регулирующим клапаном на перемычке между подающим и обратным трубопроводами. Новая схема отличается благоприятным режимом работы регулирующего оборудования и низким расходом электроэнергии на работу насосов. Она предназначена для модернизации существующих ЦТП путем введения централизованного регулирования температуры теплоносителя на выходе из ЦТП при зависимом присоединении систем отопления к тепловой сети и использовании частотно - регулируемых приводов (ЧРП).

Имеется несколько типов приводов, которые могут использоваться с насосами в тепловых сетях: частотно-регулируемые и приводы постоянного тока, механические вариаторы, а также двигатели с фазным ротором. Наиболее перспективными на сегодняшний день являются частотно-регулируемые приводы.

Приводы постоянного тока так же, как и двигатели постоянного тока, постепенно уступают свои позиции в системах управления с переменной скоростью. При их использовании снижается надежность оборудования, повышаются эксплуатационные затраты и сметная стоимость оборудования. Механические вариаторы в большинстве случаев могут быть заменены ЧРП, который в состоянии обеспечить заданный момент на валу асинхронного двигателя в интервале от 0 до 100% номинальной скорости двигателя.

Применение двигателей с фазным ротором ограничивает диапазон изменения скорости количеством ступеней переключения обмоток ротора и предполагает дополнительные потери мощности во время пуска, что сужает область использования таких двигателей и не обеспечивает в полной мере эффективности метода изменения скорости в системах с насосами и вентиляторами. При этом затраты на его обслуживание превышают затраты на обслуживание асинхронных двигателей.

Современный ЧРП представляет собой электронное микропроцессорное устройство, преобразующее входное переменное напряжение (одно-или трехфазное) частотой 50 Гц в переменное трехфазное напряжение с синусоидальной формой тока и регулируемой частотой. Быстродействующая микропроцессорная система управления ЧРП позволяет обеспечить нагрузочную характеристику обыкновенного асинхронного двигателя почти идентичную двигателю постоянного тока.

Частотно-регулируемые приводы в современных условиях перекрывают диапазон мощностей от 0,1 до 10000 кВт и предназначены для работы со стандартными асинхронными двигателями. Это дает возможность легко встраиваться в уже существующие системы.

Пример такой системы приведен на рис. 4.1, где частотно-регулируемый привод установлен в ЦТП.

Рис. 4.1. Схема ЦТП с частотно-регулируемым приводом:

1 - корректирующие насосы, управляемые частотно-регулируемым электроприводом и установленные на перемычке между подающим и обратным Трубопроводами; 2 - электронный регулятор температуры, поддерживающий заданный температурный график; 3 - гидравлический регулятор давления

Период работы системы - период осенне-весенней срезки температурного графика. В зимнее время корректирующие насосы отключены.

Для работы системы подогреватели ГВС переводятся на смешанную ему При наступлении весеннего (осеннего) периода, когда температура в тепловой сети превышает требуемую для системы отопления, электронный регулятор через преобразователь частоты включает насос, который добавляет систему столько охлажденного теплоносителя из обратного трубопровода, сколько необходимо для поддержания требуемой температуры. Гидравлический регулятор, в свою очередь, закрывается, сокращая таким образом подачу сетевой воды и выдерживая заданный гидравлический режим.

Предложенная система автоматического регулирования обеспечивает стабильный расход теплоносителя и помогает выдерживать заданный температурный график на систему отопления в период срезки температурного графика в тепловой сети (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Расчетная экономия тепла в период срезки температурного графика (в межсезонье)