Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт с системой рекуперации вторичной тепловой энергии

Цель. В статье обсуждается актуальная проблема модернизации инженерных систем зданий для обеспечения энергетической эффективности и комфорта потребителей. Предлагается использовать вторичные энергетические ресурсы путем внедрения системы рекуперации бросовой тепловой энергии. Ожидаемым результатом станет снижение негативного влияния на климат и создания экономических выгод для потребителей коммунальных услуг.

Метод. Предложен способ нагрева воды для системы горячего водоснабжения методом частичной рекуперации тепловой энергии, использующим высокопотенциальную энергию перегретого после сжатия компрессором холодильной машины газообразного хладагента с температурой до 100°C. Автоматизация индивидуального теплового пункта осуществляется контроллером, программируемым логическим Овен СПК 107[М01]; управление нагревом воды в контурах производится по пропорционально-интегрально-дифференциальному закону в соответствии с заданной температурой в зависимости от полученных данных от датчиков температуры и давления, с помощью воздействия на регулирующие клапаны и управления работой насосов циркуляции.

Результат. Разработана система автоматизации и диспетчеризации двухконтурного индивидуального теплового пункта с погодозависимым регулированием работы системы отопления по температуре наружного воздуха. Изложена схема устройства системы рекуперации и организация технических средств автоматизации и оборудования индивидуального теплового пункта.

Вывод. Предложена схема автоматизации индивидуального теплового пункта, обеспечивающая автономную работу источника вторичной тепловой энергии и не требующая установку дополнительных устройств автоматики в технологическом процессе.

1. Глухов С.В., Лебедев В.М. Исследование степени эффективности внедрения автоматического регулирования в отопительных системах // Известия Транссиба. 2010. № 2 (2). С. 64-70.

2. Ваньков Ю.В., Запольская И.Н., Измайлова Е.В., Загретдинов А.Р., Валиев Р.Н. Снижение тепловых потерь энергоснабжающей организации модернизацией систем горячего водоснабжения // Вестник КГЭУ. 2018. № 4 (40). С. 13-24.

3. Салихов Р.Б., Абдрахманов В.Х., Важдаев К.В. Система мониторинга и удаленного управления температурным режимом, климатом и теплопотреблением//Актуальные проблемы электронного машиностроения (АПЭП - 2016). Труды XIII международной научно-практической конференции. В 12 томах. 2016. С. 241-245.

4. Abdrakhmanov V.Kh., Salikhov R.B., Vazhdaev K.V. Development of a sound recognition system using STM32 microcontrollers for monitoring the state of biological objects // Actual problems of electronic instrument engineering (APEIE) – proceedings APEIE – 2018. 14th International Scientific-Technical Conference. In 8 Volume. 2018:170-173.

5. Важдаев К.В., Абдрахманов В.Х., Салихов Р.Б. Интеллектуальная система жилых зон на основе информационно-измерительных систем управления // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2016. Т. 12. № 2. С. 70-75.

6. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 г. М: Правительство РФ, 2020. 93 с.

7. Shivam V., Rushikesh T., Nikesh T., Dhananjay W., Surekha R. Review of waste heat recovery from air conditioning system//International Journal of Engineering Research&Technology. 2022. №4(11). С.152 -157.

8. Горбачев А.Н., Сарева Н.Ю. Подходы к разработке дорожной карты развития теплоснабжения на основе локальных источников энергии в целях устойчивого развития территорий // ФЭС: Финансы. экономика. стратегия. 2019. №2(16). С. 39-49.

9. Булгакова, И.А. Повышение энергоэффективности в сфере жилищно-коммунального комплекса как путь снижения углеродного следа // Энергосбережение. 2022. №7. С. 4-12.

10. Стратегии развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. М.: Правительство РФ, 2022. 130 с.

11. Türkoğlu S.P., Kardoğa P.S.Ö. The Role and Importance of Energy Efficiency for Sustainable Development of the Countries // Proceedings of 3rd International Sustainable Buildings Symposium. 2018. С. 53-60.

12. Маркова В.М., Чурашев В.Н. Децентрализация энергетики: интеграция и инновации // Всероссийский экономический журнал ЭКО. 2020. №4 (550). С. 8-27.

13. Кузнецов Д.В., Тиханкин Д.В., Артемов И.И. Современные способы утилизации тепла в холодильных установках // Инновации и инвестиции. 2021. № 4. С. 189-191.

14. Асонов Д.А., Романова Т.Н. Утилизация тепла ЦОД // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Атомная энергетика: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Данилова Н.И. (1945–2015) – Даниловских чтений (Екатеринбург, 09–13 декабря 2019 г.). Екатеринбург. УрФУ, 2019. С. 34-37.

15. Хабиров Ю.М., Хамидуллин И.С. Возможность рекуперации бросовой теплоты холодильной установки в рамках модернизации систем горячего водоснабжения зданий // Технические и технологические системы: материалы тринадцатой международной научной конференции «ТТС-22» (23–25 ноября 2022 года). ФГБОУ ВО «КубГТУ», КВВАУЛ им. А.К. Серова. Краснодар: Изд. дом – Юг, 2022. С. 119-121.