Le système de commande de chauffage moderne permet la mise en œuvre des programmes et schémas les plus complexes et avancés pour ajuster les modes de fonctionnement de l'équipement, réaliser de grandes économies d'énergie et fournir une commande de chauffage à distance. Nous souhaitons considérer l'unité de commande de chauffage du point de vue de sa structure, de ses avantages et de ses caractéristiques opérationnelles.
Comment ça fonctionne
Le principe de fonctionnement de la commande du système de chauffage est très simple:
Lorsque la température extérieure chute, par exemple à -20 ° C, la régulation de chauffage fournit plus de chaleur aux pièces, maintenant ainsi la température intérieure au niveau requis, par exemple +20 ° C.
Et vice versa.
Lorsque la température extérieure s'élève, par exemple à + 5 ° C, la centrale météo, comme on l'appelle aussi, délivre moins de chaleur aux locaux.
Ainsi, la consommation de chaleur est réduite et la température dans les locaux reste au niveau dont nous avons besoin, par exemple, +20 ° C et n'augmente pas à +28 ° C, comme c'est souvent le cas lors d'un réchauffement brutal.
La température ne monte pas à +28 ° С
Et si scientifiquement, l'unité de contrôle météorologique est conçue pour assurer et maintenir la température requise du liquide de refroidissement dans la canalisation d'alimentation, en fonction de la température de l'air extérieur.
Les principaux avantages de l'installation d'un régulateur de chauffage automatisé
Comme nous l'avons déjà dit, cette mesure d'économie d'énergie a pour but d'optimiser la consommation d'énergie thermique dans le bâtiment, à savoir:
- une réduction significative du coût de chauffage des bâtiments et des structures,
- améliorer la qualité et la fiabilité de l'approvisionnement en chaleur,
- régulation automatique de l'approvisionnement en chaleur des bâtiments et des structures,
- la possibilité de surveiller à distance les paramètres du liquide de refroidissement et les modes de fonctionnement de l'équipement de fourniture de chaleur,
- la possibilité, sans frais supplémentaires, de reconfigurer le fonctionnement du système de chauffage, par exemple après isolation de façades, remplacement de fenêtres, rénovation d'un bâtiment,
- automatisation du système de comptage de la consommation d'énergie thermique.
Comme le montre la pratique, une unité de commande automatisée (AUU) économise environ 25% à 37% de l'énergie thermique et offre des conditions de vie confortables dans chaque pièce.
Le dispositif et le principe de fonctionnement de l'ascenseur chauffant
Au point d'entrée de la canalisation du réseau de chaleur, généralement au sous-sol, le nœud qui relie les tuyaux d'alimentation et de retour est frappant. Ceci est un ascenseur - une unité de mélange pour chauffer une maison. L'ascenseur est fabriqué sous la forme d'une structure en fonte ou en acier équipée de trois brides. Il s'agit d'un ascenseur de chauffage ordinaire, son principe de fonctionnement est basé sur les lois de la physique. À l'intérieur de l'ascenseur, il y a une buse, une chambre de réception, un col de mélange et un diffuseur. La chambre d'entrée est reliée au "retour" au moyen d'une bride. L'eau surchauffée entre dans l'entrée de l'élévateur et s'écoule dans la buse. En raison du rétrécissement de la buse, le débit augmente et la pression diminue (loi de Bernoulli). L'eau du «retour» est aspirée dans la zone de pression réduite et mélangée dans la chambre de mélange de l'élévateur. L'eau réduit la température au niveau souhaité et en même temps diminue la pression. L'ascenseur fonctionne simultanément comme une pompe de circulation et un mélangeur. C'est, en bref, le principe de fonctionnement d'un ascenseur dans le système de chauffage d'un bâtiment ou d'une structure.
Schéma de l'unité de chauffage
Le réglage de l'alimentation en liquide de refroidissement est effectué par les unités de chauffage d'ascenseur de la maison. L'ascenseur est l'élément principal de l'unité de chauffage; il a besoin de cerclage.L'équipement de régulation est sensible à la contamination, par conséquent, des filtres à boue sont inclus dans la tuyauterie, qui sont connectés à «l'alimentation» et «retour».
La garniture de profondeur comprend:
- filtres à boue;
- manomètres (entrée et sortie);
- capteurs de température (thermomètres à l'entrée de l'ascenseur, à la sortie et au «retour»);
- vannes d'arrêt (pour travaux préventifs ou d'urgence).
Il s'agit de la version la plus simple du circuit de réglage de la température du liquide de refroidissement, mais il est souvent utilisé comme dispositif de base de l'unité de chauffage. L'unité de base pour le chauffage d'ascenseur de tous les bâtiments et structures assure la régulation de la température et de la pression du liquide de refroidissement dans le circuit.
Les avantages de l'utiliser pour chauffer de grands bâtiments, des maisons et des immeubles de grande hauteur:
- fiabilité due à la simplicité de la conception;
- faible coût d'assemblage et de pièces détachées;
- non-volatilité absolue;
- économies significatives de consommation de caloporteur jusqu'à 30%.
Mais en présence des avantages incontestables de l'utilisation d'un ascenseur pour les systèmes de chauffage, il convient également de noter les inconvénients de l'utilisation de cet appareil:
- le calcul est fait individuellement pour chaque système;
- vous avez besoin d'une perte de charge obligatoire dans le système de chauffage de l'objet;
- si l'ascenseur n'est pas réglable, il n'est pas possible de modifier les paramètres du circuit de chauffage.
Ascenseur avec réglage automatique
Actuellement, des conceptions d'ascenseurs ont été créées, dans lesquelles, à l'aide d'un réglage électronique, la section transversale de la buse peut être modifiée. Un tel ascenseur a un mécanisme qui déplace l'aiguille des gaz. Il modifie la lumière de la buse et, par conséquent, le débit du liquide de refroidissement change. La modification du jeu modifie la vitesse de déplacement de l'eau. En conséquence, le rapport de mélange de l'eau chaude et de l'eau du «retour» change, modifiant ainsi la température du liquide de refroidissement dans «l'alimentation». Maintenant, il est clair pourquoi la pression d'eau est nécessaire dans le système de chauffage.
L'ascenseur régule le débit et la pression du fluide caloporteur et sa pression entraîne le débit dans le circuit de chauffage.
Quand est-il conseillé d'installer AUU - exemples et calcul de la période de récupération
Regardons 3 exemples d'installation d'un compteur et calculons la période de récupération de cet événement.
Tous les exemples sont tirés de la vie réelle et sont basés sur des enquêtes énergétiques que nous avons menées.
Et donc, nous avons trois bâtiments administratifs (bureaux):
- Bâtiment 1 d'une superficie de 1300 m2
- Bâtiment 2 d'une superficie de 4800 m2
- Bâtiment 3 d'une superficie de 18500 m2
Les trois bâtiments sont situés à Moscou.
Voici les principaux résultats de l'installation d'une unité de contrôle de système de chauffage:
| Superficie, m2 | Consommation totale de chaleur pour la période de chauffage avant l'installation de AUU | Consommation totale de chaleur pour la période de chauffage après l'installation de l'AUU | Réduction de la consommation de chaleur Gcal | Coût de mille roubles Gcal. (2018 ans) | Économies pour la période de chauffage mille roubles. | |
| Bâtiment n ° 1 | 1 300 | 340 | 266 | 74 | 2,0 | 148 |
| Bâtiment n ° 2 | 4 800 | 550 | 418 | 132 | 2,0 | 264 |
| Bâtiment n ° 3 | 18 500 | 4 400 | 3 720 | 680 | 2,0 | 1 360 |
Comme le montre le tableau, l'installation d'un régulateur de chauffage a permis de réduire la consommation de chaleur pendant la période de chauffage en:
- Bâtiment n ° 1 - 74 Gcal,
- Bâtiment n ° 2 - 132 Gcal,
- Bâtiment n ° 3 - 680 Gcal.
Une telle différence significative dans la réduction de la consommation est principalement due à:
- la taille des bâtiments (superficie et nombre d'étages)
- le nombre d'heures de fonctionnement,
- rendez-vous.
Le tableau suivant montre:
- économie de chaleur pour la période de chauffage (sur la base du coût de 2000 roubles par Gcal)
- le coût d'installation et d'installation de l'unité de contrôle de chauffage et
- période de récupération.
| Économies pour la période de chauffage mille roubles. | Coût AUU (équipement et installation) | Période de récupération simple en années | |
| Bâtiment n ° 1 | 148 | 1 556 | 10,5 |
| Bâtiment n ° 2 | 264 | 1 856 | 7,0 |
| Bâtiment n ° 3 | 1 360 | 2 000 | 1,5 |
La principale conclusion que l'on peut tirer du calcul de la période de récupération de l'UAU
Il est conseillé d'installer une unité de commande de chauffage automatisée dans les bâtiments à forte consommation d'énergie thermique et dans les bâtiments en surchauffe.
Dans les petits bâtiments et les bâtiments à faible consommation d'énergie thermique, une unité de contrôle de chauffage automatisée sera rentable très longtemps ou jamais.
Dans les petits bâtiments, il est plus conseillé de réviser les unités d'ascenseur ou de les installer, ainsi que d'installer un système de vannes d'équilibrage sur les colonnes montantes principales du système de chauffage.
Unité de contrôle du système de chauffage
Un exemple de mise en œuvre du schéma 1 AUU
Schéma de principe d'une unité de commande automatisée avec une perte de charge disponible suffisante à l'entrée
(P1 - P2> 6 mWC) pour des températures jusqu'à AUU t = 95-70 ° С
Le monde moderne a longtemps été incapable de se passer de technologies innovantes. Il n'y a pas de technologie ou de système qui n'utilise pas de solutions révolutionnaires. Le système de chauffage ne fait pas exception. Cela est dû au fait qu'il s'agit d'une technologie assez importante, conçue pour offrir une existence confortable.
Pour des raisons évidentes, une attention particulière est portée à la conception d'une maison. Depuis l'Antiquité, les maisons ont été construites à partir d'un poêle, c'est-à-dire qu'un poêle a d'abord été érigé, puis il a été envahi par des murs et un plafond
Cela a été fait pour une raison, pour cela nous devons dire "merci" à notre climat.
Partant de la zone médiane de notre vaste pays et se terminant par le lointain Sakhaline, une température plutôt inconfortable règne la plupart de l'année. La colonne du thermomètre varie de +30 à -50 degrés.
En raison de la résonance de température assez complexe, le système de chauffage est tout aussi important que l'alimentation électrique. Auparavant, un cuisinier compétent qui savait fabriquer le bon poêle était valorisé au niveau d'un forgeron. Après tout, vous devez calculer correctement la taille de la chambre de combustion, le diamètre de la cheminée, en outre, le poêle devait être multifonctionnel:
- la nourriture y était préparée;
- elle a chauffé la pièce;
- réchauffé l'eau;
- servait de petit lieu de couchage.
C'est pourquoi la construction du four a été difficile et longue. Elle devait avoir un tirage suffisant pour que tous les produits de combustion n'entrent pas dans la pièce. Mais avec tout cela, elle devait être économique.
Aujourd'hui, en principe, peu de choses ont changé. Les principales fonctions et exigences du système de chauffage restent les mêmes:
- économie;
- efficacité maximale;
- multifonctionnalité;
- simplicité de conception;
- qualité et durabilité;
- coûts d'exploitation minimaux;
- sécurité.
Le feu a été la première source de chaleur pour l'homme. Et même maintenant, sa pertinence n'a pas perdu de son importance. Le moyen le plus primitif de chauffer était de faire un feu, qui offrait une protection contre les prédateurs, les basses températures et servait de source de lumière.
De plus, au fil du temps, l'humanité a commencé à apprivoiser le don d'Hermès. Des poêles sont apparus, ils étaient généralement construits en argile et en pierres. Plus tard, avec les progrès de la technologie, ils ont commencé à utiliser des briques en céramique. Et c'est alors que le premier est apparu.
Les fours d'acier sont apparus beaucoup plus tard, ils ont déterminé la formation de l'âge de l'acier. Le charbon, le bois de chauffage, la tourbe ont servi de combustible pour les poêles. Avec la gazéification des villes, des fours d'acier. Et pendant tout ce temps, les gens se sont efforcés d'améliorer le système de chauffage.
Pourquoi est-il plus rentable d'installer AUU dans des bâtiments à forte consommation de chaleur?
L'unité de contrôle de chauffage coûte à peu près le même prix pour les grands et les petits bâtiments (la différence entre le coût de l'équipement et de l'installation est de 20% à 30%).
Dans le même temps, un grand bâtiment peut économiser 5 à 10 fois plus d'énergie thermique qu'un petit bâtiment.
Dans notre exemple, nous voyons:
- La régulation de chauffage est rentabilisée en 10,5 ans dans le bâtiment n ° 1, avec une superficie de 1 300 m2 et une consommation de chaleur de 340 Gcal avant l'installation de l'AUU.
- La même unité est rentabilisée en 1,5 an dans le bâtiment n ° 3, avec une superficie de 18 500 m2 et une consommation de chaleur avant l'installation de 4 400 AUU.
Notre analyse et notre calcul ne sont pas universels.
Ils vous donnent seulement une compréhension de base dans quels bâtiments il est plus opportun d'installer des unités de contrôle de chauffage automatisées.
Nous vous recommandons de calculer la faisabilité et la période de récupération de l'unité de commande de chauffage individuellement pour chaque bâtiment, en fonction des circonstances et des conditions spécifiques.
Comment se déroule l'installation d'une unité de commande de système de chauffage automatisé
Il n'y a pas de changement fondamental dans le schéma d'alimentation en chaleur du bâtiment lors de l'installation d'une unité de commande automatisée pour le système de chauffage (AUU).
Contrairement aux unités d'ascenseur installées sur chaque section d'une maison, l'AUU est montée, en règle générale, une par bâtiment.
Le raccordement de l'unité de commande est effectué après l'unité de mesure de l'énergie thermique.
L'unité de contrôle météorologique comprend les éléments suivants:
- élément de contrôle,
- vanne de régulation avec actionneur,
- pompe de circulation,
- capteurs de température extérieure,
- sondes de température ambiante.
L'élément de commande de l'unité de contrôle météorologique vous permet de modifier manuellement les paramètres qui déterminent le mode de fonctionnement du système de chauffage et vous permet de maintenir différentes températures dans le bâtiment à des moments différents.
Par exemple, dans les immeubles de bureaux le week-end et les jours fériés, vous pouvez réduire la température de l'air à l'intérieur à +12 ° C.
En semaine, la température peut être augmentée à +18 ° C.
Le schéma et la vue générale de l'unité de contrôle météorologique automatisé sont illustrés dans les figures ci-dessous.
Le régime prévoit:
- commutation automatique entre la pompe principale et la pompe de secours en cas de panne d'une des pompes,
- la possibilité d'introduire un horaire flexible de régulation de la température de l'air dans les locaux, en tenant compte de la nuit, des week-ends et des jours fériés pour toute la saison de chauffage,
- contrôle obligatoire de la température du caloporteur de retour,
- maintenir le programme de température.
La température du système de chauffage est contrôlée en modifiant le débit de la vanne et en ajoutant de l'eau de chauffage à l'aide d'une pompe de circulation.
Pendant le fonctionnement, le contrôleur:
- interroge périodiquement les capteurs de température du liquide de refroidissement, le capteur d'air intérieur (le cas échéant) et le capteur d'air extérieur,
- traite les informations reçues et
- génère des signaux de commande donnant l'ordre à l'actionneur de s'ouvrir ou de se fermer.
L'action de contrôle du contrôleur modifie l'ouverture de la zone d'écoulement de la vanne de régulation.
En l'absence de capteur d'air intérieur, la principale priorité de contrôle est de maintenir le programme de température.
Caractéristiques d'installation et de vérification
Il convient de noter tout de suite que l'installation et la vérification du fonctionnement de l'ascenseur et du système de chauffage sont la prérogative des représentants de l'entreprise de services. Les résidents de la maison sont strictement interdits de le faire. Cependant, la connaissance de la disposition des unités d'ascenseur du système de chauffage central est recommandée.
Lors de la conception et de l'installation, les caractéristiques du caloporteur entrant sont prises en compte
La dérivation du réseau dans la maison, le nombre d'appareils de chauffage et le régime de température de fonctionnement sont également pris en compte. Toute unité d'ascenseur automatique pour le chauffage se compose de deux parties
- Ajuster le débit d'eau chaude entrante, ainsi que mesurer ses indicateurs techniques - température et pression;
- Directement l'unité de mélange elle-même.
La principale caractéristique est le rapport de mélange. C'est le rapport des volumes d'eau chaude et froide. Ce paramètre est le résultat de calculs précis. Elle ne peut pas être constante, car elle dépend de facteurs externes. L'installation doit être effectuée strictement selon le schéma de l'unité d'ascenseur du système de chauffage. Après cela, un réglage fin est effectué.Une charge maximale est recommandée pour réduire les erreurs. Ainsi, la température de l'eau dans le tuyau de retour sera minimale. Ceci est une condition préalable pour un contrôle précis de la vanne d'arrêt automatique.
Après un certain laps de temps, des contrôles programmés du fonctionnement de l'ascenseur et du système de chauffage dans son ensemble sont nécessaires. La procédure exacte dépend du schéma spécifique. Cependant, vous pouvez élaborer un plan général, qui comprend les procédures obligatoires suivantes:
- Vérifier l'intégrité des tuyaux, des vannes et des appareils, ainsi que la conformité de leurs paramètres avec les données du passeport;
- Alignement des capteurs de température et de pression;
- Détermination des pertes de charge lors du passage du liquide de refroidissement à travers la buse;
- Calcul du coefficient de déplacement. Même pour le schéma de chauffage le plus précis de l'ascenseur, l'équipement et les canalisations s'usent avec le temps. Cette correction doit être prise en compte lors de la mise en place.
Une fois ces travaux terminés, l'unité de chauffage central automatique de l'ascenseur doit être scellée pour éviter toute interférence non autorisée.
N'utilisez pas de schémas de nœuds d'ascenseur faits maison pour les systèmes de chauffage central. Ils ne prennent souvent pas en compte les caractéristiques les plus importantes, qui peuvent non seulement réduire l'efficacité du travail, mais également provoquer une urgence.
Utilisation efficace des stations de comptage automatisées
L'utilisation d'AUU est la plus efficace:
- dans les grands bâtiments à forte consommation de chaleur,
- dans les maisons raccordées aux réseaux de chaleur de la ville,
- dans les bâtiments avec une perte de charge insuffisante dans le système de chauffage central et avec l'installation obligatoire de pompes de chauffage central,
- dans les bâtiments avec alimentation en eau chaude décentralisée et chauffage central.
