Дипломная работа: Автоматизация теплового пункта гражданского здания
Дипломная работа: Автоматизация теплового пункта гражданского здания
Введение
Системы теплоснабжения
являются крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов в стране. От
нормального функционирования этих систем зависят условия теплового комфорта в
отапливаемых зданиях самочувствие людей, производительность труда и т.д. Выпуск
качественной продукции на ряде промышленных предприятии требует строгого
соблюдения нормируемых параметров микроклимата. Эффективность предприятий
агропромышленного комплекса (урожайность плодов и овощей, выращиваемых в
теплицах, продуктивность животноводства) также в большой степени определяется
температурно-влажностными режимами в сельскохозяйственных помещениях,
обеспечиваемыми работой систем теплоснабжения. Таким образом, проблема
повышения качества, надежности, экономичности теплоснабжения имеет
государственное значение [1].
Режимы теплопотребления,
а следовательно и производства тепловой энергии, зависят, как известно, от
большого количества факторов; условий погоды, теплотехнических качеств
отапливаемых зданий и сооружений, характеристик тепловой сети и источников
энергии и др. При выборе этих режимов нельзя не учитывать функциональных
взаимосвязей системы теплоснабжения с другими системами инженерного
обеспечения: электро-, газо-, водоснабжения.
Внедрение
автоматизированных систем управления технологическими процессами в практику
теплофикации и централизованного теплоснабжения позволяет резко повысить
технический уровень эксплуатации этих систем и обеспечить значительную экономию
топлива. Кроме экономии топлива, автоматизация рассматриваемых систем позволяет
улучшить качество отопления зданий, повысить уровень теплового комфорта и
эффективность промышленного и сельскохозяйственного производства в отапливаемых
зданиях и сооружениях, а также надежность теплоснабжения при уменьшении численности
обслуживающего персонала.
Применение системы
автоматического программного регулирования отопления позволяет осуществлять
дальнейшее совершенствование режима отопления, например, снижать температуру
воздуха в жилых зданиях в ночное время или снижать отпуск теплоты на отопление
промышленных и административных зданий в нерабочее время, что обеспечивает
дополнительную экономию теплоты и создание комфортных условий [2].
1.
Автоматические системы энергосбережения в зданиях мегаполисов
Согласно закону Республики
Казахстан «Об энергосбережении» понятие энергосбережение это реализация
правовых, организационных, научных, производственных, технических и
экологических мер, направленных на эффективное использование энергетических
ресурсов и на вовлечение в оборот возобновляемых источников энергии.
Важными направлениями в
законе «Об энергосбережении» РК являются:
- оптимизация режимов
производства и потребления энергии, организация её учета и контроля;
- реализация проектов по
внедрению энергоэффективной техники и продукции, передовых технологий.
Одним из способов
обеспечения более экономичного и эффективного использования энергетических
ресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ) является автоматизация
инженерных систем жилых зданий. В основе концепции систем централизованного
интеллектуального управления зданием лежит новый подход к организации системы
жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных
средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления
всеми инженерными системами и исполнительными устройствами здания. Данный
подход позволяет за счет интеграции информации, поступающей от всех
эксплуатируемых подсистем (информационных сетей, электроснабжения, систем
отопления и вентиляции, охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения, систем
водоснабжения, канализации), получить возможность оперативного доступа к
информации о состоянии всех подсистем здания, отображая ее в удобной и понятной
форме. "Централизованные системы интеллектуального управления
зданием" помогают эффективно управлять инженерными системами здания -
сократить затраты на эксплуатацию и операционные затраты, повысить комфортность
и безопасность пользователей, оптимизировать производственные процессы,
обеспечить безопасность людей, а также дорогостоящего оборудования и имущества.
1.1
Современное здание как объект комплексной автоматизации
Комплексная автоматизация
здания это новая отрасль АСУ ТП, так как все системы автоматического управления
до сегодняшнего дня выполнялись для промышленных предприятий. В настоящее время
в нашей стране строительство является локомотивом индустрии, соответственно можно
представить комплексную автоматизацию здания как важную часть строительства.
Поддержание в здании
нормальных жизненных условий, обеспечение его безопасности и защищенности от
внештатных ситуации обеспечивают множество технологических систем, каждая из
которых характеризуется большим набором параметров и сигналов управления. Все они
в совокупности образуют то, что называется системой жизнеобеспечения здания.
В сегодняшние здания
устанавливают от 25 до 50 и более разнородных систем жизнеобеспечения, которые
отличаются не только назначением и выполняемыми функциями, но и принципами
работы: электрические, механические, транспортные, электронные, гидравлические
и т.д. Каждая из этих систем поставляется производителем, как правило, в виде
комплекта оборудования, на базе которого можно создать законченное решение с
собственной системой контроля и управления [3].
Для управления всеми
этими системами организуется диспетчерский пункт (один или несколько),
находящийся на котором диспетчер постоянно получает информацию о состоянии всех
узлов системы жизнеобеспечения и имеет возможность при необходимости подать
необходимые сигналы управления. Проблема заключается в том, что число
параметров контроля и управления для многоэтажного здания может достигать
нескольких тысяч, поэтому недопустим применяемый для небольших объектов подход,
при котором автоматизация контроля и управления строится на отдельных локальных
контроллерах, встроенных в оборудование или смонтированных отдельно и не
связанных в единый комплекс.
Для того чтобы все эти
разрозненные инженерные системы работали в едином комплексе, осуществляли между
собой обмен данными, контролировались и управлялись из единой диспетчерской,
главным звеном интеллектуального здания - является система управления зданием (BMS
– Building Management System).
Система управления
зданием, которую называют еще и системой автоматизации и диспетчеризации
инженерного оборудования, является ядром интеллектуального здания и
представляет собой аппаратно-программный комплекс, осуществляющий сбор,
хранение и анализ данных от различных систем здания, а также управление работой
этих систем через сетевые контроллеры (процессоры).
Интеллектуальные сетевые
контроллеры, использующие открытые протоколы и стандарты передачи данных
LonWork и BACNet, осуществляют контроль и управление работой подведомственных
им инженерных систем, а также обмен данными с другими сетевыми контроллерами
системы управления зданием. На основе собранной информации сетевые контроллеры
автономно посылают управляющие команды на контроллеры инженерных систем в
рамках заложенных в них алгоритмов реакции на события в штатных или нештатных
ситуациях.
Такая архитектура системы
управления зданием позволяет:
- в автоматическом режиме
управлять работой систем вентиляции, кондиционирования, отопления, освещения и
др., обеспечивая в каждом помещении наиболее комфортные условия для персонала
по температуре, влажности воздуха и освещенности;
- получать объективную
информацию о работе и состоянии всех систем и своевременно сообщать диспетчерам
о необходимости вызова специалистов по сервисному обслуживанию в случае
отклонения параметров любой из систем от штатных показателей;
- контролируя максимально
возможное число параметров оборудования, точек контроля в здании и показателей
загруженности систем, перераспределять энергоресурсы между системами,
обеспечивая их эффективное использование и экономию энергоресурсов;
- ввести оптимальный
режим управления инженерным оборудованием с целью сокращения затрат на
использование энергоресурсов, потребляемых инженерными системами здания
(горячей и холодной воды, тепла, электроэнергии, чистого воздуха и т.д.);
- обеспечить централизованный
контроль и управление при нештатных ситуациях:
- осуществлять
своевременную локализацию аварийных ситуаций;
- оперативно принимать
решения при аварийных и нештатных ситуациях (пожаре, затоплении, утечках воды,
газа, несанкционированном доступе в охраняемые помещения);
- ввести объективный
анализ работы оборудования, действий инженерных служб и подразделений охраны
при нештатных ситуациях на основе информации автоматизированных баз данных,
документирующих все принятые решения и многое другое.
Используя открытые
протоколы обмена данными между различными системами здания, структурированные
кабельные и LAN/WAN сети, сетевые контроллеры системы управления зданием
позволяют создать инженерную инфраструктуру, которая имеет высокую степень
открытости для наращивания и быстрой модернизации инженерных систем. В
максимальной конфигурации система управления зданием сможет осуществлять
централизованный мониторинг оборудования и управление следующими
инженерно-техническими системами и комплексами:
Система электрораспределения:
- системы
гарантированного и бесперебойного электроснабжения;
- системы освещения
(комнатные, коридорные, фасадные и аварийные);
- система вентиляции;
- система отопления;
- система горячего и
холодного водоснабжения;
- системы канализации и
дренажные системы;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 |