Конденсационные технологии и интеллектуальные системы управления: опыт применения в теплоснабжении
Опубликовано: 13 ноября 2020 г.
1119
Мини-котельные ТГУ-НОРД на конденсационных теплообменниках и конденсационные котлоагрегаты КГК-НОРД производства ООО «Северная Компания»
Повышение эффективности теплоснабжения –одна из основных задач, которая стоит перед теми, кто так или иначе связан с теплоэнергетикой или непосредственно задействован в этой сфере: начиная от разработчиков оборудования и материалов и заканчивая конечными потребителями тепла. И хотя движущие причины у каждого разные, цель у всех одна – повышение энергоэффективности.
Для конечного потребителя важно иметь комфортный микроклимат в помещении и не слишком обременительные расходы на отопление.
Для теплоснабжающей организации на первом месте стоят снижение затрат на эксплуатацию, простота и удобство обслуживания.
Задача разработчика и производителя – создание эффективного, экономичного, безопасного, долговечного, экологичного оборудования, которое максимально удовлетворяло бы потребности и запросы всех участников рынка.
Применение конденсационных технологий в отопительной технике – наиболее действенный способ максимально использовать энергию, выделяемую при сжигании топлива, и повысить эффективность систем теплоснабжения.
Использование теплоты продуктов сгорания при конденсации пара позволяет достичь приведенного КПД более 100% против 92-95% у котлов конвекционного типа. А это значит для выработки тепловой энергии потребляется меньшее количество топлива.
И хотя конденсационные технологии известны давно, их применение сегодня является одним из перспективных направлений развития производства отопительного оборудования.
ООО «Северная Компания» разработала и запустила в производство ряд продукции для теплоснабжения на с применением конденсационных технологий.
Мини-котельные ТГУ-НОРДГазовые термоблоки ТГУ-НОРД (компактные мини-котельные наружного размещения) на базе настенных и напольных газовых котлов компания успешно выпускает с 2013 года. Это запатентованная установка, на момент разработки не имевшая аналогов в России.
Благодаря своим техническим характеристикам и преимуществам ТГУ-НОРД является идеальным решением для отопления и горячего водоснабжения малоэтажных домов, коттеджей, школ, детских садов, больниц, культовых учреждений, небольших торговых и офисных центров, производственных и складских зданий.
Широкий модельный ряд (мощность разных моделей варьируется от 30 до 350 кВт) позволяет подобрать нужную модель для зданий и помещений различной площади и объема – от небольшого частного дома до здания производственного назначения площадью 3500 квадратных метров.
Термоблок во многих случаях является альтернативой централизованному и поквартирному отоплению, сочетая в себе достоинства той и другой системы теплоснабжения. Поэтому его выбирают застройщики малоэтажного жилья – один ТГУ-НОРД, установленный на крыше или в непосредственной близости от здания, способен обеспечить теплом и горячей водой малоэтажный жилой дом на 10-30 квартир.
При этом не нужно прокладывать тепловые сети, не нужно монтировать ИТП, не нужно выделять земельный участок для котельной как объекта капитального строительства.
Важно также отметить, что ТГУ-НОРД оснащен встроенным ШРП, что не требует дополнительных вложений в систему газоснабжения – к нему можно подводить газ как низкого, так и среднего давления.
ТГУ-НОРД до недавнего времени были представлены в двух модификациях:
- с настенными котлами мощностью от 30 до 300 кВт
- с напольными котлами мощностью от 150 до 350 кВт.
Кстати, напольные котлы ГК-НОРД, используемые в термоблоках, также являются собственной разработкой «Северной Компании» и выпускаются на её производственных мощностях.
Сейчас семейство ТГУ-НОРД пополнилось термоблоками на конденсационных котлах. Помимо обновления основного оборудования – котлов, в новом ТГУ-НОРД применены совершенно новые интеллектуальные системы автоматики и управления. Данная модификация представлена двумя моделями - 240 кВт и 350 кВт.
Интеллектуальная система управления
В ТГУ-НОРД реализована единая облачная платформа интеграции (ЕОПИ), которая предусматривает управление параметрами работы, сбор, хранение, обработку, аналитику, визуализацию данных, поступающих от отопительной установки ТГУ-НОРД и инженерного оборудования здания в режиме реального времени.
С помощью ЕОПИ можно оперативно рассчитывать ежемесячные платежи потребителей на основе реальных объемов потребления жилищно-коммунальных услуг в соответствии с действующим законодательством и нормативными документами.
Система управления ТГУ-НОРД является Нижним уровнем платформы ЕОПИ и выступает агентом данных управления зданием: интерпретация, маршрутизация, обработка данных, подключение к единой облачной платформе с последующей передачей данных.
Двухуровневая модель отказоустойчивой кластеризации платформы гарантирует почти 100-процентный уровень доступности данных для пользователя и удовлетворяет требованиям различных типов зданий.
Верхний уровень ЕОПИ обеспечивает:
- Прием и отображение сигналов контроля и изменений на ПК пользователя
- Визуализацию на ПК пользователя в режиме реального времени значений всех измеряемых параметров техпроцесса и передачу сигналов о выходе за установленные пределы значений
- Архивирование параметров и аварийных событий
- Круглосуточную службу поддержки.
В ТГУ-НОРД внедрена адаптивная система управления технологическими процессами с поддержкой машинного обучения (Machine Learning). Благодаря этому достигнут принципиально новый подход к теплоснабжению зданий и сооружений.
Внедрение данного алгоритма позволяет:
- Свести к минимуму воздействие человеческого фактора на систему управления;
- Выбрать оптимальный режим загрузки отопительного оборудования установки на основании вычисленных значений температурного графика;
- Осуществлять динамическое прогнозирование процессов работы системы отопления;
- Снизить эксплуатационные затраты;
- Повысить КПД отопительной установки на 1,25%.
Интеграция в системы «умное здание» и «умный город»
Каждая отопительная установка ТГУ-НОРД может быть интегрирована в общегородскую структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений – системы «умное здание» и «умный город».
Концепция «Умное здание» разработана для объединения инженерных систем здания, в качестве центрального компонента управления которых выступает мини-котельная ТГУ-НОРД, и включает в себя следующие системы:
- Поквартирный учет потребленной тепловой энергии, электроэнергии, холодной воды, ГВС
- Общий учет потребленной тепловой энергии, электроэнергии, холодной воды, ГВС, КНС
- Мониторинг и управление вентиляцией, лифтовым оборудованием, электроснабжением, освещением, СКУД, видеонаблюдением, охранной сигнализацией, домофонной связью, системами пожарной безопасности, РАСЦО и др.
- Поквартирный мониторинг и управление параметрами температуры в помещениях.
Применение конденсационных технологий в совокупности с описанной выше интеллектуальной системой управления позволило достичь в новом ТГУ-НОРД еще более высоких показателей эффективности и экономичности, а также обеспечить создание комфортных условий для современного уровня жизни конечных потребителей.
Газовые конденсационные котлоагрегаты КГК-НОРД
Еще одна новинка «Северной Компании» с применением конденсационных технологий – газовые конденсационные котлоагрегаты КГК-НОРД. Они разработаны для отопления и приготовления ГВС для жилых, производственных, складских и административных и общественных зданий.
КГК-НОРД объединены в два модельных ряда: DUO мощностью 104-250 кВт и NHEXT мощностью 300-1600 кВт. Широкая линейка мощностей позволяет подобрать необходимую конфигурацию для различных потребностей.
Все котлоагрегаты представлены в напольном исполнении и предназначены для размещения внутри помещений.
КГК-НОРД созданы на основе конденсационных теплообменников из нержавеющей стали и премиксных горелок ведущего европейского производителя конденсационного оборудования Sermeta.
Основные преимущества КГК-НОРД
КГК-НОРД обеспечивают высокую эффективность и экономичность. КПД котлоагрегатов при температурном графике 50/300С составляет 105%. При этом для достижения необходимого результата потребляется меньше топлива.
Применение премиксных горелок с пониженной эмиссией NOx и CO повышает экологическую безопасность КГК-НОРД, снижая выбросы вредных веществ в атмосферу в среднем на 25% по сравнению с традиционными котлами.
Благодаря применению таких горелок удалось значительно снизить шумовую нагрузку на окружающую среду при эксплуатации установок.
Использование высококачественных долговечных материалов и оборудования (теплообменники из нержавеющей стали, стальной корпус и рама котлоагрегата с усиленной защитой от коррозии) обеспечивают длительный срок эксплуатации КГК-НОРД.
Компактные габаритные размеры и небольшой вес дает возможность легко транспортировать и устанавливать котлоагрегаты в небольших помещениях. Габариты котлов серии DUO не превышают размеры стандартных дверных проёмов.
Оборудование КГК-НОРД DUO размещено на раме со съемными панелями и дверцей для беспрепятственного доступа ко всем компонентам котлоагрегата при обслуживании.
Автоматизированный режим работы с погодозависимым регулированием и передачей аварийных сигналов на диспетчерский пункт обеспечивает оптимальную работу котлоагрегата. Возможна интеграция в SCADA-систему за счет поддержки протокола связи Modbus RTU (slave).
Возможность объединения в каскад котлоагрегатов КГК-НОРД позволяет выбрать оптимальную схему генерации тепловой энергии. В каскад может быть объединено до 8 котлоагрегатов различной теплопроизводительности.
Газовые мини-котельные и конденсационные котлоагрегаты под маркой НОРД – это современные, эффективные и экономичные теплогенерирующие установки, вобравшие в себя передовые инновационные разработки и технологии, ведущих российских и зарубежных производителей. Их применение позволяет повысить энергетическую и экономическую эффективность теплоснабжения и в конечном счете повысить качество теплоснабжения для конечных потребителей.
