1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 39
Текст из файла (страница 39)
видами теплоисточников. При этом должны выполняться также зкономические условия Т щщ ~ 2 ( сь )»((» о (7.5) у г (~)б «Г,( )б о с (7.6 ) где Е ( ь ) — стоимостная характеристика экологического ущерба от работы бивалентной у (поливалентной) системы, х ( т ) — затраты на зксплуатецню сисммы, использующей соли солнечную энергию; Х ( т ) — затратм на эксплуатацию вльтернживного источника тепла а при условии выработки одного и того же количества энергии за одинаконый период вре- мели. 194 ллп ~ (()п.
соли( ) + (2п тр( ) + »рп.а( ) + ()п. п»»( а где 0 н — потери энергии при улавлинании солнечной радиации, ее преобразовании в п.соли г коллектепловую и переносе (рассеивании) прои»явленной тепловои знерпщ нз солнечно о тора в окружающую вреду; Дплр — потери полученной энергии лри транптортнровэнии в гелиосистеме; 0»ь — потери тепловой энергии в аккумул»поре; »р„г — потери тепловой энергии в прочих элементах системы солнечного теплоснабжения.
Задача поддержания требуемых параметров решается управлением потокораспределения через гелиоприемники и теплевые аккумуляторы, а также изменением включенной мощности дублирующего источника. Минимизация затрат при производстве в солнечном коллекторе, транспортировании и хранении тепловой энергии, достигается прекращением циркуляции теплоносителя в периоды отсутствия солнечного облучения, изменением ориентации солнечного коллектора в пространстве, обеспечивающем максимальный коэффициент эффективности коллектора при поглощении солнечных лучей и сокращение потерь при отсутствии облучения.
Минимизация затрат топливно-энергетических ресурсов при работе бивалентных систем обеспечивается за счет покрытия гелиоустановками базовой части годового (суточного) графика нагрузки и работы дублирующего источника в пиковом режиме, а также путем сезонного аккумулирования тепла (холода). Защиту оборудования гелиосистем осуществляют с помощью специальных автоматических устройств. Многообразие типов систем солнечного тепло- и хладоснабжения предопределяет необходимость разработки и применения большого числа вариантов методов и схем их автоматизации. При выборе вариантов следует учитывать следующие классифика-ционные признаки систем: виды тепловой нагрузки - сезонное горячее водоснабжение, круглогодичное горячее водоснабжение, технологическая нагрузка„кондиционирование воздуха, теплоснабжение, тепло- и холодоснабжение; типы систем — автономные (без дублирующего источника тепловой энергии, с пиковым котлом на органическом топливе, с электрокотлом, с печью, с теплонасосной установкой)„централизованные (гелиоструктуры, связанные с системой теплоснабжения от ТЭЦ, тоже от районной котельной); виды теплоносителя и количество контуров циркуляции — водяные одноконтурные системы, жидкостные двухконтурные и многоконтурные системы, водовоздушные и воздуховоздушные системы; способы циркуляции теплоносителя — термосифонные (с естественной циркуляцией), с принудительной циркуляцией; типы солнечных коллекторов — плоские солнечные коллекторы, фокусирующие солнечные коллекторы без механизма слежения, тоже с механизмом слежения, баки — солнечные водонагреватели, струйные солнечные коллекторы, открытые солнечные бассейны; виды пассивных гелиосистем — без специальных устройств регулиРования поступления солнечной радиации, со специальными устройствами и естественной циркуляцией воздуха, тоже с принудительной циркуляцией„.
195 виды аккумулирования — суточное, сезонное (в водяных, в гравийных, аккумуляторах, в грунте). Свойства технологического процесса в СТХС характеризуются такими физическими величинами, как давление, уровень, расход и температура теплоносителя. Параметры делятся на качественные (уровень илн объем жидкости для гидравлической емкости, ее давление, температура и т.д.) и количественные (приток теплоносителя в резервуар, расход теплоносителя). Параметры находятся в тесной функциональной связи и, изменяя один из них, можно управлять изменением второго. В общем виде в задачу управления технологическим процессом системы СТХС входит управление всеми простыми единичными цепями этого процесса и связывание их между собой. Многообразные динамические воздействия на процессы, протекающие в автоматнзируемых объектах систем СТХС, вызываются сравнительно небольшим числом факторов: непрерывных и дискретных.
К первым относятся изменения давления, расхода, уровня, количества теплоты и т.д.; ко вторым — состояние исполнительных механизмов и оборудования. Основные общие особенности систем СТХС заключаются в следую- 1ЦЕМ: зависимость режима работы системы от постоянно изменяющихся технологических н климатических параметров, а именно: от интенсивности солнечной радиации, изменения угла наклона солнцестояния по отношению к солнечному коллектору, метеоусловий; зависимость режима работы системы отизменяющейсяв течение суток тепловой нагрузки потребителей (горячее водоснабжение, отопление); необходимость обеспечения наиболее экономичных процессов сбора, накопления и распределения солнечной энергии; необходимость обеспечения наиболее эффективного регулирования отбора теплоты системой СТХС от дублирующего источника (ИТП, ЦТП, электроподогрев, ТНУ и т.д.).
Приведенные особенности работы систем СТХС показывают, что для оптимального управления недостаточно наличия квалифицированного обслуживающего персонала, а необходимо использования современных средств автоматического контроля и управления. Успех автоматизации систем СТХС в значительной степени определяется выбором степени и объема автоматизации. По степени автомати. зации различают объекты с частичной, комплексной и полной автоматизацией.
Частичная автоматизация — первый этап, при котором на автоматическое управление переводят отдельные узлы и механизмы. Частичная автоматизация не позволяет использовать все преимущества автомати- 196 зации, так как в технологической цепи остаются неавтоматизированные процессы. Комплексная автоматизация — второй этап, при котором весь комплекс технологических операций осуществляется по заранее разработанному алгоритму с помощью различных автоматических устройств, объединяемых общей системой управления. При этом функции человека сводятся к наблюдению за ходом процесса, анализу его показателей и выбору режимов работы оборудования. Полная автоматизация — завершающий этап автоматизации технологического процесса систем СТХС, при котором система автоматических устройств выполняет без непосредственного участия человека весь комплекс операций технологического процесса, включая выбор и установление режимов работ, обеспечиваю|цих наилучшие техникоэкономические показатели в данных условиях.
Основой перехода к полной автоматизации служит определение и установление оптимальных режимов работы оборудования и автоматизация оперативного управления, т.е. автоматическое согласование режимов работы отдельных узлов и агрегатов. Зля решения этих задач широко используется вычислительная техника (3]. 7.2. Аитоматичискии устуойстиА и уигуиятоты, ин1миияимыи в схимах АитомАтизадии систим стхс В системах автоматизации наиболее широко используют датчики, в которых какие-либо неэлектрические величины преобразуются в электрические, так как последние (ток, напряжение и др,) можно легко измерять, усиливать передавать на значительные расстояния, а при необходимости преобразовывать в другие величины.
Такие датчики разделяются на две группы: параметрические, в которых изменение соответствующей неэлектрической величины преобразуется в изменение параметра электрической цепи — активное, индуктивное или емкостное сопротивление, генераторные, в которых изменение неэлектрической величины, например температуры, преобразуется в электродвижущую силу. В системах автоматизации применяют электрические датчики следующих видов: индуктивные, емкостные, датчики сопротивления, датчики термоэлектрические.
Наряду с электрическими широко используют датчики, непосредственно воспринимающие изменение неэлектрических величин (давления, расхода и температуры), в регуляторах прямого действия. Следует отметить, что в системах СТХС и,в частности, в солнечном теплоприемном контуре рекомендуется измерять параметры теплоносителя непосредственно в солнечном коллекторе, а при невозмож- 197 ности этого — в трубопроводе, находящемся в непосредственной близости от него. Несоблюдение этого правила приводит к значительным погрешностям измерения, а соответственно и управления системой СТХС, к улучшению ее технико-экономических показателей.
Исполнительные механизмы автоматических устройств систем СТХС, предназначены для силового воздействия на конечное звено автоматического устройства — регулируютций или управляющий орган. Исполнительные механизмы могут выполнять простейшие операции (открыть-закрыть), например, вентиль с электромагнитным приводом, и более сложные — плавное (пропорциональное) регулирование. Исполнительные механизмы, применяемые в системах СТХС, бывают электрическими (с электродвигателями и электромагнитами) и гидравлическими, которые разность давлений рабочей жидкости преобразуют в механическое перемещение регулирующего органа. В качестве исполнительных механизмов и регулирующих органов в ' системах СТХС рекомендуется применять: регулирующий клапан РК-1 с мембранным гидроприводом в качестве дросселирующего и запорного органа в регуляторах давления, расхода, температуры (с регулирующими приборами РЛ-ЗА, РЛ-ЗТ, ТМП); клапан 25ч939нж регулирующий двухседельный проходной с электромоторным исполнительным механизмом, предназначенный для автоматического регулирования расхода среды теплоносителя с температурой до +300 оС, давление 1,6 МПа.
Управление клапаном осуществляется с помощью электромоторного исполнительного механизма типа ПР-1, МЭО от регулирующих приборов электрического либо электронного типа; регулирующий клапан 27ч905 нж, предназначенный для смешения жидкостей, поступающих по двум подводящим трубопроводам, и поддержания заданной температуры смеси. Управление клапаном осуществляется с помощью исполнительных механизмов типа ПР-1, МЭО от регулирующих приборов электрического (электронного) типа.
действие трехходового смесительного клапана 27ч905нж для поддержания постоянной температуры теплоносителя в солнечном тепло- приемном контуре может быть рассмотрено на следующем примере (рис. 7Л). При увеличении интенсивности солнечной радиации по сигналу датчика температуры ТЕ-1 включается насос солнечного теплоприемника контура. Теплоноситель, нагреваясь в солнечных коллекторах, отдает полученное тепло холодной воде, поступающей в межтрубное пространство скоростного теплообменника, и возвращается обратно в солнечные коллекторы. рлс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
