Удосконалення системи автоматизації теплового пункту для опалення та гарячого водопостачання виробничих приміщень
Автор: Боднар Андрій Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Боднар А. В., Фединець В. О. (керівник). Удосконалення системи автоматизації теплового пункту для опалення та гарячого водопостачання виробничих приміщень. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація У багатьох містах нашої країни поширений метод централізованого опалення, коли одна котельня забезпечує теплом кілька будівель - як житлових, так і промислових. Централізовані системи теплопостачання складаються з трьох основних елементів: джерело теплоти, теплові мережі, системи використання теплоти у споживачів [1]. Досконала система опалення та гарячого водопостачання забезпечує комфортні умови праці в промислових приміщеннях, що свідчить про її високу ефективність. Питання підвищення енергоефективності є особливо актуальним для нашої країни, оскільки спостерігаються значні втрати енергії у разі безпосередньої подачі енергоносіїв з тепломережі [2]. Необхідність розвитку та активізації процесів енергозбереження України обумовлена наявністю стійких негативних тенденцій зростання енергоємності валового внутрішнього продукту як основного показника ефективності використання енергетичних ресурсів. На ефективність подачі тепла впливають наступні чинники: - якість і стан системи опалення - технологічні властивості - відстань між будівлями та котельнею - наявність технологій енергозбереження З урахуванням усіх перерахованих факторів, встановлюється індивідуальний тепловий пункт (ІТП) на вході теплоносія в приміщення, що дозволяє регулювати подачу тепла до конкретної будівлі та керувати інтенсивністю подачі тепла в залежності від погодних умов. Монтаж теплового пункту у промисловому приміщенні забезпечує можливість значно зменшити втрати тепла на опалення на 20-30% та автоматично підтримуються комфортні умови праці за рахунок контролю параметрів теплоносія За допомогою встановлення індивідуального теплового пункту на вході теплоносія у виробниче приміщення можна керувати температурою в конкретному приміщенні та регулювати інтенсивність подачі тепла в залежності від погодних умов за допомогою температурного графіка. Тепловий пункт забезпечує ефективну передачу теплової енергії від зовнішніх мереж теплопостачання до системи опалення та гарячого водопостачання приміщення (ГВП). БТП призначений для здійснення контролю та автоматичного керування параметрами теплоносія, який постачається до системи опалення та гарячого водопостачання (ГВП) з метою оптимізації споживання тепла. Застосування БТП дозволяє суттєво економити теплову та електричну енергію, а також забезпечує можливість дистанційного керування тепловим пунктом. Це дає змогу створювати централізовану систему диспетчеризації та здійснювати контроль за роботою систем опалення та ГВП. Магістерська робота присвячена удосконаленню системи автоматизації теплового пункту, який відноситьсядо ІТП. У ході дослідження було проаналізовано системи автоматизації теплового пункту, здійснено вибір апаратної платформи розроблюваної системи автоматичного регулювання та моніторингу тепловим пунктом. На основі аналізу особливостей теплових пунктів розроблено загальну структурну і функціональну схеми системи автоматизованого керування та моніторингу тепловим пунктом. Існуючі системи автоматизації ІТП виконані на жорстко запрограмованих мікропроцесорних терморегуляторах DanfossECL [3]. Проте, зазначено, що існуючі системи автоматизації теплопостачання мають обмеження в регулюванні, оскільки алгоритм регулювання встановлюється виробником і не може бути змінений в разі потреби. Тому у магістерській кваліфікаційній роботі була проведена модернізація системи автоматизованого керування опаленням та гарячим водопостачанням в промисловому приміщенні. Зокрема, було замінено засоби Danfoss ECL на вільно програмований контролер Siemens SIMATIC S7-300, що дозволило оперативно змінювати процес регулювання в залежності від потреб. Запропоновано алгоритм роботи і розроблено SCADA-системута реалізовано HMI-панель для комп’ютерно-інтегрованої системи автоматизованого керування та моніторингу тепловим пунктом. Об’єкт дослідження – індивідуальний тепловий пункт, який використовується для опалення та гарячого водопостачання промислових приміщень. Предмет дослідження – удосконалення системи автоматизованого керування опаленням та гарячим водопостачанням промислового приміщення, які забезпечуються за допомогою застосування індивідуального теплового пункту. Мета дослідження полягає в розробці та впровадженні ефективних заходів з вдосконалення систем керування індивідуальними тепловими пунктами, що забезпечать оптимальне використання теплової енергії для опалення та гарячого водопостачання виробничих приміщень. Ключові слова: тепловий пункт, система автоматизованого керування, моніторинг, автоматизація, промислова підприємство.