CZ279253B6 - Způsob řízení tepelného výkonu horkovodu a zapojení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob řízení tepelného výkonu horkovodu, s teplárenským výměníkem kvalitativní regulací, je prováděn změnou teplotního spádu vody za stálého hmotnostního průtoku vody a kvantitativní regulací prováděnou změnou hmotnostního průtoku oběhové vody za stálého teplotního spádu vody ve výměníku. Kvalitativní regulace se vykonává s časovým předstihem rovným součtu dopravního zpoždění teplonositele v přívodní větvi horkovodu a kapacitního zpoždění teplárenského výměníku v závislosti na hmotnostním toku teplonositele podle předem predikované spotřeby tepla a s korekcí tepelného výkonu na dodržení tepelného obsahu teplonositele v přívodní větvi horkovodu porušené působením kvantitativní regulace jako opravy odchylek způsobených rozdíly mezi dodaným tepelným výkonem, kvalitativní regulací a skutečnou spotřebou tepelného výkonu. Kvalitativní a kvantitativní regulace působí kombinovaně. Zapojení sestává z měřiče (4) tepelného výkonu teplárenského výměníku (1) a měřiče tepelnéhoŕ

Description

Vynález se týká způsobu řízení tepelného výkonu horkovodu a zapojení k provádění tohoto způsobu, zejména pro zásobování teplem odběratelů v soustavě centralizovaného zásobování teplem s horkou vodou jako teplonositelem, která je tepelným napáječem připojena ke zdroji tepla.

Soustava centralizovaného zásobování teplem má zajistit všem odběratelům tepla dodávku zdůvodněného množství energie podle jejich časově proměnných potřeb, dále zajistit stálost a nepřetržitost dodávky energie a trvalou dodávku energie v mezích předepsaných ukazatelů jakosti, to je v případě horkovodu dodržení předepsané teploty horké vody. Dodávka tepla je charakterizována odběrem tepla v jednotlivých částech horkovodu s proměnlivou spotřebou tepla odběrateli.

V současnosti se běžně používají způsoby řízení tepelného výkonu horkovodu ve zdroji tepla v závislosti na teplotě vratné vody, případně v závislosti na venkovní teplotě. Jednotlivé způsoby řízení tepelného výkonu horkovodu ve zdroji jsou buď kvalitativní, kdy proměnným parametrem je teplota vody na vstupu do horkovodu, přičemž hmotnostní průtok vody je stálý, anebo kvantitativní, kdy proměnným parametrem je hmotnostní průtok vody a naopak teplota vody na vstupu do horkovodu je stálá. Dosud používaný způsob kvantitativně-kvalitativního řízení tepelného výkonu horkovodu spočívá v tom, že v závislosti na ročním období jednorázově do činnosti oběhová čerpadla o různých průtočných množstvích jako kvantitativní řídicí část a další řízení tepelného výkonu horkovodní sítě je prováděno čistě kvalitativně. Je znám i způsob, kdy kvalitativní i kvantitativní regulace působí současně a průběžně.

Nevýhodou těchto způsobů řízení je skutečnost, že nepostihuji zcela dynamické vlastnosti horkovodu, to je nepostihují součet dopravního zpoždění teplonositele v přiváděči větvi horkovodu a kapacitního zpoždění teplárenského výměníku. Jestliže dojde ke změnám v odběru tepelného výkonu v různých místech horkovodu, odpovídající dodávaný tepelný výkon ve zdroji tepla na vstupu do horkovodu se přizpůsobí se značným zpožděním, i když se uskuteční samoregulativně korekce průtočného množství změnou pracovního bodu na charakteristice oběhových čerpadel ve zdroji tepla vlivem činnosti autonomních regulátorů teploty v sekundárních sítích odběratelskopředávacích stanic. Vznikne tím nesplnění některých z výše uvedených požadavků odběratelů na předepsané ukazatele jakosti a množství teplonositele.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob řízení tepelného výkonu horkovodu s teplárenským výměníkem kvalitativní regulací, prováděnou změnou teploty vody za stálého hmotnostního průtoku vody a kvantitativní regulaci, nezatíženou z dynamického hlediska dopravním zpožděním, prováděnou hmotnostního průtoku oběhové vody za stálého teplotního spádu vody, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že kvalitativní regulace se vykonává s časovým předstihem, rovným součtu dopravního zpoždění teplonositele v přívodní větvi horkovodu a kapacitního zpoždění teplárenského výměníku. Tento součet je závislý na hmotnostním toku teplonositele. Kvalitativní regulace nastaví předpokládaný tepelný výkon podle predikované potřeby tepla a dále realizuje i korekci tepelného výkonu na dodržení tepelného obsahu teplonositele v přívodní

-1CZ 279253 B6 větvi horkovodu, porušeného působením kvantitativní regulace jako opravy odchylek, způsobených rozdíly mezi dodaným tepelným výkonem kvalitativní regulací a skutečnou spotřebou tepelného výkonu, přičemž kvalitativní a kvantitativní regulace působí kombinovaně.

Podstata zapojení, sestávajícího z měřiče tepelného výkonu teplárenského výměníku, založeného na měření teplotního spádu na teplárenském výměníku a měření průtoku oběhové vody, z měřiče odebíraného tepelného výkonu, založeného na měření teplotního spádu v místě spotřeby tepla a měření průtoku oběhové vody a dále z číslicové řídicí techniky pro řízení tepelného výkonu horkovodu, spočívá v tom, že výstup měřiče tepelného výkonu teplárenského výměníku a výstup měřiče odebíraného tepelného výkonu výměníku spotřeby tepla jsou napojeny jako první a druhý vstup číslicové řídicí techniky, do níž je napojen třetí vstup z prediktoru spotřeby tepelného výkonu, dále čtvrtý vstup z analyzátoru dopravního zpoždění teplonositele v přívodní větvi horkovodu, dále pátý vstup z měřiče kapacitního zpoždění teplárenského výměníku a šestý vstup z korekčního členu pro korekci tepelného obsahu přiváděči větve potrubního řádu horkovodu a sedmý vstup z programovatelného členu rychlých změn povětrnostních podmínek, přičemž první výstup číslicové řídicí techniky je napojen na akční člen příkonu tepla pro kvalitativní regulaci a druhý výstup na akční člen otáček oběhového čerpadla pro kvantitativní regulaci .

Výhodou způsobu a zapojení podle vynálezu je skutečnost, že věrněji postihuje dynamické vlastnosti horkovodu, než již známé způsoby, a operativněji reaguje na změnu požadavků odběratelů tepelného výkonu. Navržený způsob řízení odstraňuje nepříznivý vliv součtu dopravního zpoždění v přiváděči větvi potrubního řádu horkovodu a kapacitního zpoždění teplárenského výměníku. Uvedený součet dopravního i kapacitního zpoždění je závislý na hmotnostním toku teplonositele a z dynamického hlediska zatěžuje kvalitativní regulaci. Kvalitativní regulace se realizuje v předstihu součtu dopravního a kapacitního zpoždění v závislosti na hmotnostním toku teplonositele podle předem strojově predikované spotřeby tepla a současně i postihuje korekci tepelného výkonu na dodržení tepelného obsahu teplonositele v přívodní větvi horkovodu. Regulovaný tepelný obsah v přívodní větvi horkovodu kvalitativní regulací je narušován působením kvantitativní regulace, která opravuje poruchy, způsobené rozdíly mezi dodaným tepelným výkonem kvalitativní regulací a skutečnou spotřebou tepelného výkonu .

Zapojení podle vynálezu je dále blíže objasněno na příkladu jeho provedení pomocí výkresu, který znázorňuje schéma zapojení.

Zapojení sestává z měřiče £ tepelného výkonu teplárenského výměníku 1; založeného na měření teplotního spádu měřidlem 14 a měření průtoku oběhové vody průtokoměrem 13., připojeného na teplárenský výměník £, z měřiče 5 odebíraného tepelného výkonu výměníky 7 spotřeby tepla, založeného na měření teplotního spádu dalším měřidlem 15 a měření průtoku oběhové vody průtokoměrem 13, připojeného v charakteristickém místě relativně soustředěného odběru na výměníky Ί_ spotřeby tepla. Oba měřiče £ a 5 tepelného výkonu jsou připojeny na číslicovou řídicí techniku 6 jako první a druhý vstup. Tato číslicová řídicí technika 6 pro řízení tepel

-2CZ 279253 B6 ného výkonu horkovodu 16 je opatřena třetím vstupem z prediktoru 8 spotřeby tepelného výkonu, čtvrtým vstupem z analyzátoru 9 dopravního zpoždění, jež je analyzováno výpočtem na základě měření průtoku oběhové vody prutokoměrem 13 , pátým vstupem z měřiče 10 kapacitního zpoždění teplárenského výměníku 1, závisejícího na průtoku oběhové vody, měřeného průtokoměrem 13 , šestým vstupem z korekčního členu 11 pro korekci tepelného obsahu přiváděči větve potrubního řádu horkovodu 16, závislého na součinnosti kvalitativní a kvantitativní regulace, sedmým vstupem z programovatelného členu 12 rychlých změn povětrnostních podmínek, a je připojena na akční člen £ příkonu tepla pro kvalitativní regulaci a akční člen 2 otáček oběhového čerpadla.

Při práci podle vynálezu se nejprve zjistí všechny potřebné podklady o potrubním řádu horkovodu 16. Potom se stanoví způsoby získání údajů o tepelném výkonu teplárenského výměníku 1 měřiče 4. tepelného výkonu teplárenského výměníku 1 a ve výměnících 7 spotřeby tepla měřidlem 5 odebíraného tepelného výkonu, jako první a druhý vstup pro číslicovou řídicí techniku 6. Dále se provede stanovení predikce spotřeby tepelného výkonu prediktorem 8 spotřeby tepelného výkonu, stanovení dopravního zpoždění přiváděči větve potrubního řádu horkovodu 16 analyzátorem 9 dopravního zpožděné, stanovení kapacitního zpoždění teplárenského výměníku 1 měřičem 10 kapacitního zpožděním, stanoveni korekce tepelného obsahu přiváděči větve potrubního řádu horkovodu 16 korekčním členem 11 pro korekci tepelného obsahu. Dále se určí závislosti na rychlých změnách povětrnostních podmínek programovatelným členem 12 rychlých změn povětrnostních podmínek, které se vloží na třetí vstup prediktoru 8 spotřeby tepelného výkonu, čtvrtý vstup analyzátoru £ dopravního zpoždění, pátý vstup měřiče 10 kapacitního zpoždění teplárenského výměníku 1, šestý vstup korekčního členu 11 pro korekci tepelného obsahu přiváděči větve potrubního řádu horkovodu 16 a sedmý vstup programovatelného členu 12 rychlých změn povětrnostních podmínek této číslicové řídicí techniky 6. Začne tím kombinovaně probíhat kvalitativní i kvantitativní regulace tepelného výkonu spotřebitelům s využíváním predikce spotřeby tepelného výkonu, s korekcí tepelného obsahu přiváděči větve potrubního řádu a s korekcí na rychlé změny povětrnostních vlivů na spotřebu tepla.

Způsob řízení tepelného výkonu horkovodu a zapojení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu jsou využitelné v oblasti centralizovaného zásobování teplem.

Claims (2)

1. Způsob řízení tepelného výkonu horkovodu s teplárenským výměníkem kvalitativní regulací, zatíženou z dynamického hlediska dopravním zpožděním teplonositele, prováděnou změnou teplotního spádu vody za stálého hmotnostního průtoku oběhové vody a kvantitativní regulací, nezatíženou z dynamického hlediska dopravním zpožděním, prováděnou změnou hmotnostního průtoku oběhové vody za stálého teplotního spádu vody, vyznačující se tím, že kvalitativní regulace se vykonává s časovým předstihem, rovným součtu dopravního zpoždění teplonositele v přívodní větvi horkovodu a kapacitního zpoždění teplárenského výměníku v závislosti na hmotnostním toku teplonositele podle předem predikované spotřeby tepla, a s korekcí tepelného výkonu pro dodržení tepelného obsahu teplonositele v přívodní větvi horkovodu, porušeného působením kvantitativní regulace jako opravy odchylek, způsobených rozdíly mezi dodaným tepelným výkonem kvalitativní regulací a skutečnou spotřebou tepelného výkonu, přičemž kvalitativní a kvantitativní regulace působí kombinovaně.

2. Zapojení k prováděni způsobu podle nároku 1, sestávající z měřiče tepelného výkonu teplárenského výměníku, měřiče odebíraného tepelného výkonu a dále číslicové řídicí techniky pro řízení tepelného výkonu horkovodu, vyznačené tím, že výstup měřiče (4) tepelného výkonu teplárenského výměníku (1) a výstup měřiče (5) odebíraného tepelného výkonu výměníků (7) spotřeby tepla jsou napojeny jako první a druhý vstup číslicové řídicí techniky (6), do níž je napojen třetí vstup z prediktoru (8) spotřeby tepelného výkonu, dále čtvrtý vstup z analyzátoru (9) dopravního zpoždění teplonositele v přívodní větvi horkovodu (16), dále pátý vstup z měřiče (10) kapacitního zpoždění teplárenského výměníku (1) a šestý vstup z korekčního členu (11) pro korekci tepelného obsahu přiváděči větve potrubního řádu horkovodu (16) a sedmý vstup z programovatelného členu (12) rychlých změn povětrnostních podmínek, přičemž první výstup číslicové řídicí techniky (6) je napojen na akční člen (3) příkonu tepla pro kvalitativní regulaci a druhý výstup na akční člen (2) otáček oběhového čerpadla pro kvantitativní regulaci.