Zakres tematyczny ćwiczeń audytoryjnych Zakres tematyczny ćwiczeń audytoryjnych

Zakres tematyczny ćwiczeń audytoryjnych Zakres tematyczny ćwiczeń audytoryjnych

• Przykłady doboru układów i elementów automatyki do węzła

ciepłowniczego, kotłowni na paliwo gazowe, centrali klimatyzacyjnej z odzyskiem ciepła).

• Przykłady doboru zaworów regulacyjnych jedno- i trójdrogowych w układach automatyki instalacji budynkowych

Warunki zaliczenia przedmiotu Warunki zaliczenia przedmiotu

• Pozytywny wynik kolokwium zaliczeniowego 21.05.2012 .

• Obecność obowiązkowa na wszystkich zajęciach

Automatyzacja węzła ciepłowniczego Automatyzacja węzła ciepłowniczego

Węzeł ciepłowniczy kompaktowy

Węzeł ciepłowniczy kompaktowy

WĘZŁY KOMPAKTOWE

WĘZŁY KOMPAKTOWE

Automatyzacja węzła ciepłowniczego Automatyzacja węzła ciepłowniczego

Schemat ideowy węzła ciepłowniczego Schemat ideowy węzła ciepłowniczego

c.o.

LC1

LC2

sieć

w.z.

cyrk.

c.w.u.

1 2

4 3

5

6

WCO WCWII

WCWI

Zco Zcw

ZRRC

ΔpRRC

Automatyzacja węzła ciepłowniczego Automatyzacja węzła ciepłowniczego ––

realizowane funkcje realizowane funkcje

• Instalacja c.o.:

1. Utrzymywanie temperatury na zasilaniu T_zas c.o. w funkcji temperatury zewnętrznej T_e (regulacja nadążna - pogodowa- według wykresu regulacyjnego).

2. Zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej T_zas - ograniczenie górne, ograniczenie dolne.

3. Funkcja zakończenia sezonu grzewczego (w sezonie grzewczym tzew = 16 /15 °C, latem tzew = 12 /11 °C ).

4. Funkcja osłabienia nocnego.

5. Optymalizacja czasu zał./wył.(start/stop), 6. Optymalizacja wykresu regulacyjnego.

7. Regulacja obrotów pomp obiegowych: Δpdico = const,

8. Przełączanie pomp obiegowych, (pracująca, rezerwowa), (kontrola Δ p),

9. Testowanie pomp obiegowych latem.

10. Uzupełnianie wody w instalacji c.o.: (pomiar ps i sterowanie zaworem elektromagnetycznym),

Regulacja dostawy ciepła na potrzeby c.o.

Regulacja dostawy ciepła na potrzeby c.o.

(nadążna, pogodowa, kompensacyjna) (nadążna, pogodowa, kompensacyjna)

• Ad. 1 Utrzymywanie temperatury na zasilaniu T _zas c.o. w funkcji

temperatury zewnętrznej T _e

Wykres regulacji temperatury Tzco=f(Tzew)

Tzco=90 °C

Tzew=-20°C Tzew=Tw=20 °C

Tzco=f(Tzew)

Tzco=Tw=20 °C

Tzcomin>5 °C Tzcomax<100 °C

9

Wymiennik c.w.u.

I stopień

Wymiennik c.w.u.

II stopień

Instalacja c.o.

Sieć

ciepłownicza

c.w.u.

cyrkulacja

PO PC

ZRco ZRcw

woda zimna AI

AO DI DO

WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA

Wymiennik c.o.

Tzas Te

Utrzymywanie temperatury na zasilaniu

Utrzymywanie temperatury na zasilaniu T T

c.o c.o. w funkcji . w funkcji temperatury zewnętrznej T

temperatury zewnętrznej T

10

REGULATOR CYFROWY REGULATOR CYFROWY

Regulacja pogodowa c.o.

Regulacja pogodowa c.o.

1. Utrzymywanie temperatury na zasilaniu Tzas c.o. w funkcji temperatury zewnętrznej Te (według wykresu regulacyjnego).

Regulator Siłownik ZRco Wymiennik

c.o.

Czujnik t.zasil.

Tzas

zakłócenia

Tzad

y

Te e u

Wykres regulacyjny Czujnik

t.zewn. Te

Tzas

Tzas

+20

-20 0 +20 Te

Tzas +90 Tzad

Te

11

Regulacja pogodowa c.o.

Regulacja pogodowa c.o.

Tzas °C

ZRco %

0%

0°C

Tzad

°C

90°C

Te °C

-20°C

czas

°C

12

Ograniczenie Tzas Ograniczenie Tzas

2. Zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej T_zas.

Ograniczenie dolne: zabezpieczenie przed zamarzaniem wody w instalacji c.o., np. +5°C (zależnie od rozległości instalacji).

Ograniczenie górne: zabezpieczenie ludzi (poparzenie) i instalacji c.o. (przewody z tworzyw sztucznych), np. +80°C.

Sposób działania:

Tzas °C

5°C

czas 80°C

13

Zakończenie sezonu Zakończenie sezonu

3. Funkcja zakończenia sezonu grzewczego.

Wyłącz c.o.: gdy temperatura zewnętrzna wzrośnie powyżej progu wyłączenia c.o., np. +14°C (zależnie od obiektu).

Załącz c.o.: gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej progu wyłączenia c.o. - histereza, np. +14-2°C (zależnie od

obiektu).

Wyłączenie c.o. = zamknięcie ZRco i wyłączenie PO (z opóźnieniem).

14°C 12°C

załącz c.o.

wyłącz c.o.

H = 2K

Te

Te

0/1

14 12

14

Wymiennik c.w.u.

I stopień

Wymiennik c.w.u.

II stopień

Instalacja c.o.

Sieć

ciepłownicza c.w.u.

cyrkulacja

PO PC

ZRco ZRcw

woda zimna AI

AO DI DO

WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA

Wymiennik c.o.

Tzas Te

Zakończenie sezonu

Zakończenie sezonu

15

Osłabienie parametrów c.o.

Osłabienie parametrów c.o.

4. Funkcja osłabienia nocnego.

Normalna praca c.o.: według krzywej grzewczej dla utrzymywania temperatury wewnętrznej na zadanym poziomie np. +20°C (zależnie od obiektu).

Osłabienie c.o.: utrzymywanie w budynku obniżonej

temperatury na poziomie temperatury dyżurnej np. +13°C (zależnie od obiektu, uniknięcie kondensacji).

+20

-20 0 +20 Te

Tzas +90

Te

Dzień: Ti = 20°C

Noc:

Ti = 13°C

83 , 40 0 33 20

20 20 13 )

Te Ti

( U A

) Te Ti

( U A Q

Q

d n dzień

noc = =

+

= +

−

⋅

⋅

−

⋅

= ⋅

16

Osłabienie parametrów c.o.

Osłabienie parametrów c.o.

Ti °C +20

+13

Qco

OSZCZĘDNOŚĆ

WYCHŁADZANIE PODTRZYMANIE ROZGRZEWANIE (+13°C)

PRACA (20°C)

PRACA (20°C) 100%

0%

83%

OGRZEWANIE DYŻURNE 7.00 PRACA

PRACA 17.00

Optymalizacja temp. zasilania Optymalizacja temp. zasilania

Temperatura zewnętrzna, °C

Temperatura zasilania, °C

P2

P3

P4 P5 P1

Optymalizacja czasu włączenia i wyłączenia Optymalizacja czasu włączenia i wyłączenia

ogrzewania ogrzewania

• τ = f (tzco, tzew, ti, a)

Obecność

Optymalny czas startu

Oszczędność energii

Noc Noc

Czas Optymalny czas stopu

• Układ przygotowania c.w.u.:

5. Utrzymywanie temperatury c.w.u. T_cwu 6. Sterowanie cyrkulacją.

• Funkcje dodatkowe:

7. Priorytet c.w.u.

8. Funkcje monitoringu: np. pz, pp, dane z ciepłomierza - komunikacja cyfrowa-protokół komunikacji),

9. Regulator Vs, Δ pd.

20

Regulacja Tcwu Regulacja Tcwu

5. Utrzymywanie temperatury c.w.u. T_cwu.

Temperatura zadana: +60°C regulacja stałowartościowa.

Dezynfekcja układu: raz na dobę podgrzać c.w.u. do 70°C.

Legionelle. Funkcja realizowana w nocy (3.00-4.00 rano).

REGULATOR CYFROWY REGULATOR CYFROWY

Regulator Siłownik ZRcwu

Wymiennik c.w.u

Czujnik Tcwu

zakłócenia

y

e u

Wartość zadana Tcwu:

60 lub 70°C (wg zegara)

Tcwu

Tcwu

21

Wymiennik c.w.u.

I stopień

Wymiennik c.w.u.

II stopień

Instalacja c.o.

Sieć

ciepłownicza c.w.u.

cyrkulacja

PO PC

ZRco ZRcw

woda zimna AI

AO DI DO

WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA

Wymiennik c.o.

Tzas Te

Tcwu

Regulacja

Regulacja Tcwu Tcwu

22

Regulacja Tcwu Regulacja Tcwu

Otwarcie siłownika ZRcwu %

Rozbiór c.w.u. dm³

Temperatura

Tcwu °C (zadana +55°C)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

Przykładowe dane z monitoringu pracy układu przygotowania c.w.u.:

23

Wymiennik c.w.u.

I stopień

Wymiennik c.w.u.

II stopień

Instalacja c.o.

Sieć

ciepłownicza c.w.u.

cyrkulacja

PO PC

ZRco ZRcw

woda zimna AI

AO DI DO

WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA

Wymiennik c.o.

Tzas Te

Tcwu

Sterowanie cyrkulacją

Sterowanie cyrkulacją

Układ przygotowania c.w.u.

Układ przygotowania c.w.u.

Ograniczenie zużycia ciepła przez

dostosowanie czasu pracy układu c.w.u. i cyrkulacji:

0 0,01 0,02 0,03 0,04

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Godzina

Energia, GJ

0 50 100 150 200

Rozbiór c.w.u., dm3

Rozbiór c.w .u. dm3 Energia cieplna GJ

0 0,01 0,02 0,03 0,04

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Godzina

Energia, GJ

0 50 100 150 200

Rozbiór c.w.u., dm3

Rozbiór c.w .u. dm3 Energia cieplna GJ

C.O.

Priorytet c.w.u.

Priorytet c.w.u.

• Przy dużych rozbiorach c.w.u. częściowe ograniczenie dostawy

energii cieplnej do c.o. – przymknięcie ZRco – więcej energii cieplnej trafia do układu przygotowania c.w.u.

• Stosowany w obiektach gdzie rozbiory c.w.u. są okresowe, duże i krótkotrwałe (np. koszary, umywalnie ośrodków sportowych).

Moc

zamówiona

Moc

zamówiona C.W.U.

C.W.U.

C.O.

Bez funkcji priorytetu c.w.u. ^czas

Q

Z funkcją priorytetu c.w.u. czas Q

26

Wymiennik c.w.u.

I stopień

Wymiennik c.w.u.

II stopień

Instalacja c.o.

Sieć

ciepłownicza c.w.u.

cyrkulacja

PO PC

ZRco ZRcw

woda zimna AI

AO DI DO

WEJŚCIA I WYJŚCIA REGULATORA

Wymiennik c.o.

Tzas Te

Tcwu

4 2 0 2

Dobór regulatora

Dobór regulatora

Dobór sterownika węzła ciepłowniczego Dobór sterownika węzła ciepłowniczego -- sygnały obsługiwane przez sterownik węzła sygnały obsługiwane przez sterownik węzła

T

AI AO DI DO

W LC1

c.o..

w.z.

cyrk.

c.w.u.

s.c.

T T

P

P

P

T

ΔP T

10 2 2 4

T T

ZS

Dobór sterownika węzła Dobór sterownika węzła

ciepłowniczego

ciepłowniczego

STEROWNIK IAC 600

STEROWNIK IAC 600 – – wejścia/wyjścia wejścia/wyjścia

Programowalne regulatory (sterowniki) kompaktowe z Programowalne regulatory (sterowniki) kompaktowe z

biblioteką aplikacji biblioteką aplikacji

Excel 50

8 wejść analogowych 4 wyjścia analogowe 4 wejścia cyfrowe 6 wyjść cyfrowych.

Uwaga

Każde 2 wyjścia cyfrowe

umożliwiają bezpośrednie 3- położeniowe sterowanie

siłownikiem

Rozszerzalny sterownik DX

Rozszerzalny sterownik DX--9100 9100

Rozszerzalny sterownik DX

Rozszerzalny sterownik DX--9100 9100

• W wersji DX 9126 posiada:

• 8 wejść analogowych (napięciowe 0-10 Vdc, prądowe 0/4- 20 mA dc, rezystancyjne),

• 8 wejść cyfrowych bezpotencjałowych,

• 6 wyjść cyfrowych triakowych,

• 4 wyjścia analogowe (napięciowe 0-10 Vdc lub prądowe 0/4-20 mA dc)

• oraz 4 wyjścia analogowe napięciowe 0-10 Vdc.

• W przypadku, gdy jest wymagana większa liczba wejść/wyjść można dołączyć dodatkowe moduły XT/XP.

• Maksymalna liczba przyłączonych modułów

rozszerzających XT/XP nie może przekroczyć liczby 64

wejść/wyjść.

Rozszerzalny sterownik TAC

Rozszerzalny sterownik TAC Xenta Xenta 300 300

• 20 ustalonych wejść/wyjść – jak na rys.,

• z możliwością przyłączenia dwóch modułów rozszerzających o dalsze 20 wejść/wyjść oraz przenośnego panelu operatorskiego.

Sterowniki modułowe WAGO Sterowniki modułowe WAGO

• Do modułu sterownika mogą być przyłączane moduły wejść i wyjść w łącznej ilości do 248 wejść/wyjść cyfrowych lub 124 wejść/wyjść analogowych.