Общее описание паровых котлов
Что такое промышленный паровой котёл?
Для работы промышленных предприятий, котельных, ТЭС и объектов различного назначения широко используются паровые котлы – стационарные нагреватели для получения пара или горячей воды. Паровой котёл представляет собой установку для генерации пара с давлением выше атмосферного, а водогрейный котёл используется для нагрева воды под давлением и применяется в основном для теплоснабжения. Для нужд производства незаменимым оборудованием является паровой котёл , обеспечивающий работу предприятий нефтегазовой, химической, строительной, деревообрабатывающей и пищевой промышленности. Паровые котлы находят свое применение в устройстве блочно-модульных котельных, в жилищно-коммунальном хозяйстве и могут использоваться везде, где необходима выработка пара для различных целей.
Конструктивные особенности паровых котлов
В зависимости от особенностей конструкции водогрейные и паровые котлы распределяются на два типа – газотрубные и водотрубные. В газотрубных котлах горячие продукты сгорания топлива движутся по трубкам малого диаметра и нагревают теплоноситель, окружающий трубки. Тепловая мощность и рабочее давление этих котлов ограничены, так как в ином случае необходимо увеличение толщины стенок котла и обеспечение дополнительной безопасности. В водотрубных котлах теплоноситель движется по кипятильным трубкам, которые нагреваются продуктами сгорания топлива. Конструкция водотрубных котлов сложнее, но эти установки способны обеспечивать высокую паропроизводительность. Водотрубные паровые котлы бывают горизонтальными или вертикальными, а по принципу движения воды в установке – барабанными или прямоточными.
Виды используемого топлива
По типу используемого топлива паровые котлы классифицируются на газовые, жидкотопливные, газомазутные, угольные и электрические. Благодаря низкой стоимости топлива и его полному сгоранию наибольшее распространение получили газовые паровые котлы. Промышленный паровой котёл, работающий на газовом топливе, обладает самым высоким КПД. В регионах с постоянной подачей газа использование паровых котлов позволяет обеспечить их бесперебойную работу, а за счет полной автоматизации и защитных механизмов гарантируется безопасность оборудования в эксплуатации.
Жидкотопливный паровой котёл работает на дизельном топливе и также отличается высокой производительностью. Для газомазутного котла (двухтопливного) может использоваться твердое топливо, газ или дизельное топливо, а для угольного – только твердое топливо. С экономической точки зрения, котлы на твердом топливе можно рассматривать как альтернативу газовым котлам, однако уголь сложнее транспортировать и хранить, а в процессе его сгорания проблематично обеспечивать минимальный выброс вредных веществ в атмосферу. Существуют также электрические паровые котлы , в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую и нагревает теплоноситель для преобразования в водяной пар.
Назначение паровых котлов
По назначению паровые котлы классифицируются на три основных вида: энергетические, промышленные и котлы-утилизаторы.
- Энергетические паровые котлы вырабатывают пар, который в дальнейшем используется для паровых турбин. Котлы энергетические вырабатывают перегретый пар, температура которого превышает температуру кипения при заданном давлении.
- Промышленные паровые котлы вырабатывают пар для технологических нужд и используются на производственных предприятиях разной специализации. В частности, на деревообрабатывающих предприятиях промышленные паровые котлы обеспечивают поддержание уровня влажности в сушильных камерах, а в нефтяной промышленности используются для подогрева нефтепродуктов при их транспортировке по трубам. Промышленные паровые котлы , в отличие от энергетических, вырабатывают насыщенный пар, который имеет температуру кипения воды.
- Конструктивной особенностью паровых котлов-утилизаторов является отсутствие топки, так как это оборудование работает на вторичных энергетических ресурсах – тепловой энергии, образующейся в технологическом цикле. Котлы-утилизаторы могут вырабатывать как пар, так и горячую воду.
Котел водогрейный КВр-0,4 / цена / описание / технические характеристики /
Адрес г. Барнаул, ул. Ярных, дом 49, каб.409/1 | Телефон | E-mail |
Главная / Каталог продукции / Котлы водогрейные / Котлы твердотопливные серии КВр с ручной подачей / Котел водогрейный КВр-0,4
ОписаниеВодогрейный котёл КВр-0,4КБ – твердотопливный котёл сварной газоплотной конструкции горизонтального расположения. Циркуляция воды в котле принудительная осуществляется с помощью циркуляционного насоса при рабочем давлении воды на входе в котёл до 0,588 МПа (6,0 кгс/см2) и температурой нагрева до 95 °С, возможна работа котла при нагреве воды до 105°С. Для контроля давления используется манометр, который устанавливается на напорном трубопроводе насоса.
Котёл КВр – 0,4КБ рассчитан на следующие параметры: КВр – котёл водогрейный с ручной подачей топлива;
Устройство и принцип работы котла КВр-0,4КБ
Основными элементами котла являются блок трубной системы котла, короб топочного, а также в комплектацию входит арматура и гарнитура. Трубная система состоит из топочной (радиационной) поверхности нагрева, где проходит непосредственно сам процесс горения, и конвективной поверхности нагрева, где процесс теплообмена происходит уже от горячих дымовых газов, поступающих из топочной части.
Топочная часть водогрейных котлов вертикальной компоновки ограничивается фронтовой, задней и боковыми экранами, которые выполнены из сварных прямошовных труб Ø57×3,5 с коллекторами из профильной трубы Ø100,0×100,0.
Конвективная часть котла КВр-0,4КБ располагается над топочным пространством, выполнена в один ход и омывается продуктами сгорания снизу вверх.
Змеевики конвективного блока выполнены из труб Ø32×3,2. Температура газов, поступающих во второй пакет конвективного блока, не превышает 350°С.
Особенности эксплуатации котлов КВр-0,4КБ
Особенностью котлов с ручной подачей топлива, является необходимость определения оптимальной высоты слоя топлива в процессе эксплуатации и соотношения расхода воздуха к количеству подаваемого топлива. Грамотное определение данных пропорций обеспечит стабильное горение, при минимальных потерях, соответственно эксплуатация котла, должна осуществляться подготовленным персоналом.
Транспортировка котлов КВр-0,4КБ
Характеристики
ЧертежиКомплектацияБазовая комплектация котла КВр-0,4:
Дополнительная комплектация котла КВр-0,4:
Запасные частиПО “САЭМ” предлагает к поставке запасные части для водогрейного котла КВр-0,4:
Прочие изделия:
Узнать стоимость котла КВр-0,4Узнать стоимость котла КВр-0,4 Информация о Вас не более: 3 Я согласен(а) на обработку моих персональных данных.: * * В соответствии со статьей 9 Федерального закона от 27 июля 2006 года N 152ФЗ «О персональных данных», даю согласие на обработку в документальной и/или электронной форме моих персональных данных сайту saem.su (далее Сайт) и размещение их на Сайте в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет». При заполнении любых форм на Сайте я предоставляю следующую информацию: ФИО, электронная почта, телефон. Предоставляя свои персональные данные при заполнении форм и другом взаимодействии с Сайтом, я соглашаюсь на их обработку Сайтом. Настоящее согласие действует бессрочно и может быть отозвано мной в письменной форме посредством обращения на электронную почту [email protected]. Я подтверждаю подлинность предоставленной мной информации. Информация на сайте является ознакомительной. Чтобы купить котел водогрейный КВр-0,4 или получить подробную информацию о продукции, выпускаемой ООО «САЭМ», свяжитесь с нашими специалистами: – по телефону 8-800-550-57-70 (звонок по России бесплатный) – по электронной почте [email protected]
|
Водогрейный котел Определение | Law Insider
означает поток воды на поверхности земли или в ливневой канализации, образовавшийся в результате атмосферных осадков.
означает высоту по отношению к Национальной геодезической системе координат (NGVD) 1929 г., Североамериканской системе вертикальной системы отсчета (NAVD) 1988 г. или другим системам отсчета, где указано, наводнений различной силы и частоты в поймах рек. речных районов.
означает закрытое устройство для сжигания ископаемого или другого топлива, используемое для производства тепла и передачи тепла рециркулирующей воде, пару или другой среде.
означает химический элемент, определяемый как h3O в любом из трех природных состояний: жидком, твердом и газообразном.
означает любой прибор для измерения или отображения объема воды, подаваемой в любое помещение, или сточных вод, сбрасываемых из любого помещения;
означает высоту по отношению к среднему уровню моря паводков различной силы и частоты в поймах прибрежных или речных районов.
означает закрытый сосуд, в котором вода нагревается за счет сжигания топлива, электричества или другого источника энергии и отводится для использования вне системы при давлении, не превышающем 160 фунтов на кв. средства управления и устройства, необходимые для предотвращения превышения температуры воды 210 ° F.
означает (в соответствии со статьей 219(2) Закона 1991 г. ) любую трубу, которая на данный момент не является трубой, находящейся в собственности лица, отличного от предприятия по водоснабжению, которое используется или будет использоваться предприятием по водоснабжению. или лицензированного поставщика воды с целью предоставления общего снабжения водой клиентам или потенциальным клиентам предпринимателя или поставщика, в отличие от обеспечения снабжения конкретным потребителям;
означает всю воду, открытую для атмосферы и подверженную поверхностному стоку.
(NR 115.03(5)) означает озеро Верхнее, озеро Мичиган, все естественные внутренние озера в пределах Висконсина и все ручьи, пруды, топи, протоки и другие воды в пределах территориальных границ этого штата, включая висконсинскую часть границы. водах, судоходных по законам этого штата. Под с. 281.31(2)(d), Статистика, несмотря на любые другие положения закона или административного правила, обнародованные в соответствии с ним, постановления о прибрежных территориях, требуемые согласно ст. 59.692, Статистика и гл. NR 115, Административный кодекс штата Висконсин, не распространяется на земли, прилегающие к:
означает одну или несколько искусственных канав, дренажных канав или подобных устройств, собирающих поверхностные или подземные воды и направляющих их к месту сброса.
означает физическое лицо, корпорацию или другое юридическое лицо, имеющее право отводить воду из Медвежьей реки для полезного использования;
означает воду, образующуюся в результате осадков (включая дождь и снег), которая стекает с поверхности земли, передается в недра или улавливается отдельной ливневой канализацией или другими канализационными или дренажными сооружениями, или транспортируется снегоуборочной техникой.
означает котел, в котором пар или другой пар вырабатывается под давлением более 15 фунтов на квадратный дюйм.
означает все воды государства, определенные в ОУ 143-212, кроме подземных вод
означает сохранение и бережное использование водных ресурсов.
означает естественные или застойные поверхностные воды, включая ручей, реку, родник, озеро, водохранилище, пруд, водно-болотное угодье, резервуар и фонтан.
означает такую крупную, среднюю и малую ирригационную систему для использования воды для орошения и других сопутствующих целей из государственного источника и включает резервуары, открытые напорные каналы, отводные системы, схемы подъемного орошения, анурты, резервуары, колодцы и т.п.
означает объекты, находящиеся в государственной собственности, по которым осуществляется сбор и/или отвод ливневых стоков, включая, помимо прочего, любые дороги с дренажными системами, муниципальные улицы, водостоки, бордюры, водоприемники, ливневые стоки, насосные станции, водохранилища бассейны, естественные и искусственные или измененные дренажные каналы, резервуары и другие дренажные сооружения.
Водопровод – это единственный боковой водопровод от точки подключения водоканала до точки водомера или магистрального запорного трубопровода внутри дома. Водопровод также включает водоводы колодцев, за исключением тех, которые находятся более чем на пять футов ниже уровня поверхности двора.
означает искусственные и природные объекты, которые функционируют вместе как система для сбора, транспортировки, направления, удержания, подавления, удержания, задержания, инфильтрации, отвода, очистки или фильтрации ливневых вод. «Система ливневой канализации» включает в себя как государственные, так и частные функции.
означает коммунальное предприятие согласно определению в
означает воду, пригодную для питья населением.
означает географический район, для которого агентство по планированию управления ливневыми стоками уполномочено готовить планы управления ливневыми стоками, или определенную часть этого района, указанную в плане управления ливневыми стоками, подготовленном этим агентством.
означает водоносный горизонт или его часть:
означает любое скопление воды, поверхностное или подземное, естественное или искусственное, включая реки, ручьи, ручьи, канавы, болота, озера, пруды, болота, водно-болотные угодья и землю вода. Этот термин не включает какие-либо хранилища или очистные сооружения.
Понимание производительности установок охлажденной воды | Консультации
Кевин Рикарт, ЧП; Кевин Андреоне, PE, LEED AP; и Видит Дабхи, EIT, LEED GA 10 августа 2021 г.
Цели обучения
- Обзор кодексов и стандартов для эффективной эксплуатации установок охлаждения воды.
- Изучите простые методы оптимизации, используя стандартную запрограммированную последовательность операций.
- Узнайте об эффективности традиционных пакетов оптимизации установок охлаждения воды.
Относительно высокая стоимость энергии для охлаждения коммерческих зданий уже давно заставляет владельцев, операторов и инженеров искать пути повышения эффективности, ведущие к экономии энергии. Эти улучшения перешли от новых стратегий откачки (переменный первичный поток) к сложным методам оптимизации, вплоть до включения алгоритмов машинного обучения.
Поскольку планка производительности продолжает расти, специалистам по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха необходимо обновлять свои навыки и даже свой словарный запас, чтобы идти в ногу с последними достижениями.
Коды и стандарты для охлажденной воды
Для зданий высотой более двух этажей и/или площадью 25 000 квадратных футов энергетические коды обычно позволяют обеспечивать соответствие энергопотреблению четырьмя различными способами:
- Стандарт ASHRAE 90.1: Стандарт энергопотребления для зданий, кроме Поднятие жилых зданий — Предписания.
- ASHRAE 90.1 — Производительность.
- Международный кодекс по энергосбережению — Предписывающий.
- IECC — Производительность.
Независимо от выбранного пути необходимо соблюдать обязательные положения выбранного кода/стандарта. В оставшейся части этого раздела основное внимание будет уделено обязательным и предписывающим требованиям пути, как определено в стандарте ASHRAE 9.0.1-2019. Требования, связанные с оптимизацией, в последней версии IECC аналогичны — полное сравнение выходит за рамки этой статьи.
Обратите внимание, что, хотя следующие требования будут применяться к большинству средних и крупных проектов с центральной установкой охлажденной воды, исключения из каждого требования существуют как в ASHRAE 90. 1, так и в IECC.
ASHRAE 90.1 Раздел 6.4.3.10 требует, чтобы система прямого цифрового управления была обеспечена и была способна: «контролировать зону и потребность системы в давлении вентилятора, давлении насоса, нагреве и охлаждении и передавать информацию о потребности зоны и системы из зон в систему распределения воздуха. системных контроллеров и от систем распределения воздуха до контроллеров отопительных и холодильных установок».
Эта передача информации обеспечивает установку охлажденной воды данными, которые могут служить точками данных или «ограничениями» в процессе оптимизации. Для центральной установки охлажденной воды в Разделе 6.4.3.11 приведены требования к сбору данных и требования к тенденциям использования энергии и эффективности холодильной установки.
Предписывающий путь соответствия ASHRAE 90.1-2019 (раздел 6.5.1) требует использования воздушного экономайзера, жидкостного экономайзера или системы рекуперации тепла конденсатора. В случае использования жидкостного экономайзера стандарт требует, чтобы он был рассчитан на 100 % ожидаемой охлаждающей нагрузки при температуре наружного воздуха 50 °F по сухому термометру и 45 °F по влажному термометру и располагался в интегрированном положении, чтобы теплообменник обеспечивать частичную производительность, даже если механическое охлаждение по-прежнему необходимо для удовлетворения общей нагрузки. См. Рисунок 1 для примера схемы системы охлажденной воды с теплообменником жидкостного экономайзера, соединенным трубопроводом.
Предписанный путь (раздел 6.5.4.2) требует использования насосной системы с регулируемой скоростью, в которой скорость насоса модулируется для поддержания заданного значения перепада давления. Кроме того, система должна включать в себя либо элементы управления сбросом перепада давления, либо элементы управления сбросом температуры подачи охлажденной воды, в которых перепад давления сбрасывается вниз или температура подачи охлажденной воды сбрасывается вверх в зависимости от положения клапана охлажденной воды по всей системе.
Эти стратегии сейчас широко распространены в системах; однако некоторые операторы зданий не знакомы с оптимизированными последовательностями уставок, которые вызывают автоматическое изменение уставок. Логика и данные, управляющие последовательностями, часто скрыты в коде, из-за чего оператору трудно понять, почему меняются уставки и какие зоны управляют этим.
Требование о том, чтобы поставщик средств управления предоставлял графическое изображение, относящееся к последовательности сброса, может помочь оператору понять динамику системы и сократить количество случаев, когда оптимизированные последовательности уставок становятся жертвами вмешательства пользователя. Как минимум, график должен показывать положение всех клапанов охлажденной воды и позволять оператору переключать, включен ли каждый клапан в логику сброса.
Рис. 1: На этой типовой схеме системы переменного первичного охлажденной воды теплообменник жидкостного экономайзера соединен трубами в интегрированном положении. Предоставлено: SmithGroup
Стратегии оптимизации охлажденной воды
Установки охлажденной воды, разработанные с учетом минимальных требований энергетического кодекса, успешно стартовали, но их еще можно улучшить. Существует несколько дополнительных простых стратегий, которые можно использовать при проектировании и управлении установкой охлажденной воды для повышения эффективности и производительности установки.
Следующие стратегии были разработаны и описаны Стивеном Тейлором в статье журнала ASHRAE за июнь 2012 года под названием: Оптимизация проектирования и управления установками охлажденной воды — Часть 5: Оптимизированные последовательности управления и предполагается, что приводы с регулируемой скоростью предусмотрены для всего основного оборудования. . Дополнительные сведения и процедуры расчета см. в исходном документе.
Ступенчатые насосы охлажденной воды, основанные на коэффициенте расхода охлажденной воды (фактический расход, разделенный на расчетный расход), а не на скорости насоса. Например, если система спроектирована с двумя насосами, каждый из которых рассчитан на 50% расчетного расхода, последовательность ступеней будет повышаться от одного насоса до двух насосов, когда коэффициент расхода охлажденной воды превысит 47%.
Отдать приоритет сбросу температуры охлажденной воды перед сбросом перепада давления. Эффективность чиллера в первую очередь зависит от разницы между температурой охлажденной воды на выходе и температурой воды на выходе из конденсатора — показатель, известный как «подъем». Повышение температуры подачи охлажденной воды снижает подъемную силу, повышая эффективность чиллера. Это правда, что более высокая температура подачи охлажденной воды потребует от насосов дополнительного потока; однако экономия энергии от чиллера обычно перевешивает увеличение энергии, потребляемой насосом.
На рис. 2 показана общая холодопроизводительность восьмирядного охлаждающего змеевика производительностью 20 000 кубических футов в минуту для различных скоростей потока и температуры охлажденной воды на входе. Важно отметить, что змеевики с охлажденной водой значительно более чувствительны к температуре поступающей охлажденной воды, чем к расходу.
По этой причине крайне важно определить размеры охлаждающих змеевиков, обслуживающих технические нагрузки по охлаждению или любые другие нагрузки, которые часто испытывают пиковые или почти пиковые расчетные нагрузки в течение года для температуры охлажденной воды выше проектной; в противном случае они предотвратят сброс температуры охлажденной подачи вверх
Задействуйте как можно больше башен, следя за тем, чтобы ни одна из башен не получала меньше минимально допустимого потока. Увеличенная площадь поверхности приведет к повышению эффективности теплопередачи и снижению температуры воды, подаваемой в конденсатор. Большее количество работающих башен также позволит снизить скорость вращения вентилятора и, следовательно, значительно снизить энергопотребление вентилятора в соответствии с законами сходства вентиляторов. Обратите внимание, что градирни имеют минимально допустимую скорость потока, указанную производителем (обычно от 40% до 50%), чтобы избежать образования накипи. Аксессуары для низкого расхода, такие как водосливные плотины, могут быть указаны и предоставлены для уменьшения минимально допустимого расхода.
Когда жидкостный экономайзер включен, вентиляторы должны работать на полной скорости, когда экономайзер отключен, модулировать скорость вращения вентилятора градирни, чтобы поддерживать заданное значение температуры воды, возвращаемой в конденсатор, или воды, выходящей из чиллера. Эта стратегия нетипична и используется редко. Традиционно управление градирнями осуществляется путем сброса температуры воды конденсатора, поступающей в чиллер (температуры воды на входе в конденсатор), на основе температуры наружного воздуха по влажному термометру.
Однако эффективность чиллера частично зависит от подъема хладагента, что является разницей между CWRT и CHWST. Согласно статье Тейлора ASHRAE, «управление скоростью вращения вентилятора градирни на основе CWRT, а не CWST, может помочь оптимизировать его работу, поскольку CWRT, в свою очередь, определяет подъемную силу чиллера, которая находится в прямой зависимости от эффективности чиллера».
Определение оптимального управления водяными насосами конденсатора с регулируемой скоростью является сложной задачей, поскольку уменьшение расхода снижает энергию насоса и вентилятора градирни, но одновременно может привести к увеличению энергии чиллера из-за более высокого подъема. Из-за этих компенсирующих факторов экономия энергии невелика. В дополнительных моделях было обнаружено, что водяные насосы конденсатора с регулируемой скоростью могут увеличить общее энергопотребление установки, если не будут оптимально контролироваться.
Рис. 2. Восьмирядный охлаждающий змеевик производительностью 20 000 кубических футов в минуту демонстрирует эффективность при различных температурах воды на входе. Данные о производительности через Aerofin. Предоставлено: SmithGroup
Понимание оптимизации чиллеров
По этим причинам ASHRAE рекомендует, как указано в «Основах проектирования и управления центральными установками охлажденной воды», обеспечивать водяные насосы конденсатора с постоянной скоростью и изменять скорость градирни в зависимости от ранее описано выше. Эта последовательность управления остается широко обсуждаемой темой в отрасли HVAC.
Ступенчатые чиллеры основаны на холодопроизводительности и подъемной силе. Чиллеры с регулируемой скоростью работают наиболее эффективно, когда максимальное количество чиллеров работает при низкой нагрузке. Ступенчатое регулирование, основанное только на нагрузке чиллера, может привести к тому, что несколько центробежных чиллеров будут работать в режиме помпажа.
Включение жидкостного экономайзера, когда температура охлажденной воды на возврате выше суммы наружной температуры по влажному термометру (OATWB), расчетного подхода теплообменника, ожидаемого приближения градирни в условиях экономайзера и коэффициента безопасности 2° F — чтобы гарантировать, что дополнительная энергия вентилятора/насоса будет компенсирована преимуществами естественного охлаждения. Отключите жидкостный экономайзер, если устройство не снижает температуру охлажденной воды как минимум на 1°F.
ΔTCT (°F) — ожидаемое приближение градирни = OATWB (°F) — CWST (°F)
ΔTHX (°F) — ожидаемое приближение теплообменника = CWST (°F) — HX выходит охлажденным температура воды
Включите экономайзер, если: Температура обратки охлажденной воды > OATWB + ΔTCT + ΔTHX + 2
Эти стратегии достаточно просты, чтобы поставщик системы управления мог запрограммировать их для конкретного применения без необходимости в отдельном пакете оптимизации. Согласно компьютерному моделированию Тейлора, энергоэффективность описанных выше последовательностей может быть в пределах нескольких процентных пунктов от теоретического наилучшего КПД установки охлажденной воды, рассчитанного с использованием подхода оптимизации с ограничениями.
Это означает, что стороннему пакету оптимизации установки охлажденной воды будет трудно обеспечить более высокую производительность, чем хорошо написанная, запрограммированная и введенная в эксплуатацию стандартная последовательность операций.
Могут ли традиционные и облачные решения по оптимизации повысить ценность и повысить эффективность системы? Дьявол кроется в деталях. Стратегии оптимизации, разработанные Тейлором, применимы ко многим, но не ко всем новым установкам охлажденной воды, и к меньшему количеству существующих установок охлажденной воды. Оптимальные стратегии в реальном мире будут отличаться от оптимальных теоретических стратегий по мере старения оборудования, загрязнения змеевиков и труб, выхода из строя демпферов, а также по мере того, как оборудование, добавляемое при реконструкции, неправильно интегрируется в существующие последовательности перезапуска центральной установки. Несмотря на то, что в последние годы планка стандартных запрограммированных последовательностей операций значительно повысилась, все еще есть место для эффективных традиционных и облачных решений по оптимизации.
Пакеты управления охлажденной водой
Существует множество традиционных пакетов оптимизации установок охлажденной воды на выбор. Традиционный пакет оптимизации установки охлажденной воды — это решение, предоставляемое известным игроком в отрасли, которое существует на локальном контроллере, установленном в здании, которое необходимо оптимизировать. Традиционный пакет оптимизации для установки охлажденной воды может стоить владельцу 200 000 долларов и более, включая установку и ввод в эксплуатацию, поэтому внедрение пакета — это непростое решение. Различные пакеты имеют разные возможности и методы оптимизации, которые трудно сравнивать и расшифровывать.
В литературе и презентациях поставщиков часто делается заявление о потенциальном снижении энергопотребления установок охлажденной воды на инвестиции в течение пяти лет или меньше. Слово «потенциал» имеет большое значение; это связано с тем, что за этим стоит ряд допущений, которые мог сделать поставщик (т. е. базовый уровень, который используется для расчета экономии), которые могут применяться или не применяться к рассматриваемому приложению.
Если предположить, что стоимость электроэнергии составляет 0,1 доллара США за киловатт-час, стоимость установки составляет 200 000 долларов США, а окупаемость инвестиций составляет пять лет, это означает, что пакет оптимизации должен будет сэкономить примерно 2 миллиона кВтч электроэнергии в течение пяти лет. Инженеру необходимо тщательно проанализировать это и определить, является ли указанная экономия реалистичной для конкретного приложения.
Прежде чем рекомендовать пакет оптимизации владельцу, инженеру важно иметь хорошее представление о том, как этот пакет предназначен для работы. Это может быть трудной задачей, поскольку большинство поставщиков пакетов оптимизации не всегда публикуют свои методы и могут потребовать от инженера подписать соглашение о неразглашении, прежде чем раскрывать детали.
Подсказки часто можно найти в общедоступной патентной документации; тем не менее, изобретения обычно развиваются на основе особенностей, описанных в патентной документации, по мере того, как изобретение внедряется и совершенствуется с течением времени, поэтому информацию в патентной документации следует проверять у поставщика. Кроме того, инженеру необходимо будет работать с представителями различных оптимизаций, чтобы понять, какие дополнительные средства управления, контрольно-измерительные приборы и оборудование необходимы для выполнения решения, и обеспечить совместимость оптимизированных методов управления установкой охлажденной воды с новыми или существующими средствами управления системой воздушной зоны. .
Рассмотрим популярный пакет оптимизации установок по охлаждению воды. Это решение предлагается в виде полного пакета оптимизации установок по охлаждению воды, в котором используются запатентованные алгоритмы. С точки зрения аппаратного обеспечения требуется установка частотно-регулируемых приводов на всех двигателях вентиляторов (например, вентиляторах градирен), двигателях насосов и чиллерах. Как указано в соответствующем патенте:
[Пакет оптимизации] «обеспечивает повышенную эффективность независимо от потребности в охлаждении или нагрузки за счет синхронного управления компонентами установки по охлаждению воды. В одном или нескольких вариантах осуществления это происходит путем управления перекачкой охлажденной воды и воды конденсатора на одном или нескольких насосах для поддержания дельта Т на определенных компонентах или точках установки охлажденной воды. Как правило, требуемый поток работает на отдельных конденсаторах или водяных насосах, чтобы поддерживать дельта Т для определенного компонента или точки установки охлажденной воды. Например, первичные насосы охлажденной воды могут работать для поддержания перепада температур на чиллере, вторичные насосы охлажденной воды могут работать для поддержания перепада температур на установках обработки воздуха, а водяные насосы конденсатора могут работать для поддержания перепада температур на конденсаторе. ».
Изобретатель использовал две формулировки, которые заслуживают дополнительного рассмотрения:
- Обеспечивает повышенную эффективность: Как указывалось ранее, заявления об экономии энергии необходимо сопоставлять с базовым уровнем. Из этого раздела неясно, насколько эффективнее это решение будет по сравнению с последними принятыми в отрасли последовательностями операций.
- Вторичные насосы охлажденной воды могут эксплуатироваться для поддержания дельта-Т между установками обработки воздуха: Эта формулировка может подразумевать необходимость проектирования стороны охлажденной воды установки с первично-вторичным насосным устройством. Этот подход, по-видимому, идет вразрез с отраслевой тенденцией использования насосных устройств только для первичной охлажденной воды. Кроме того, чтобы модулировать набор вторичных насосов охлажденной воды для поддержания постоянной разницы температур на змеевике (змеевиках) вентиляционных установок, необходимо убедиться, что датчики температуры установлены в соответствующем трубопроводе змеевика кондиционера и что указанные датчики контролируются система автоматизации здания.
Анализ предназначен для демонстрации того, что инженер должен иметь подробные знания о том, как работает оптимизационное решение, чтобы оценить потенциал экономии и правильно спроектировать или изменить установку охлажденной воды и связанную с ней систему управления. Во многих случаях традиционные пакеты оптимизации неэффективны с точки зрения затрат в новых системах, потому что пакеты оптимизации не намного (если вообще есть) более эффективны, чем хорошо спроектированные и выполненные современные управляющие последовательности.
Однако они могут служить экономически эффективным решением для существующих установок, не имеющих современных функций управления. В этих случаях стоимость найма инженера для написания управляющих последовательностей; поставщик для программирования указанных последовательностей; подрядчик для установки дополнительных датчиков, клапанов и частотно-регулируемых приводов; и провайдер, вводящий в эксплуатацию систему, может превышать стоимость пакета оптимизации.
Подробнее Решения
Эта статья является первой в серии статей, состоящей из двух частей, посвященных оптимизации установок централизованного охлаждения. В первой части обсуждается необходимый код и другие стратегии оптимизации, которые можно развернуть с помощью традиционной запрограммированной последовательности операций, а также использование и эффективность традиционных пакетов оптимизации охлажденной воды. Во второй части обсуждается новая волна вариантов оптимизации на основе облачных вычислений — от практических соображений проектирования системы, необходимых для подготовки системы к работе в облаке, до концепций, лежащих в основе различных используемых алгоритмов машинного обучения.