Некоммерческое акционерное общество «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Институт систем управления и информационных технологий Специальность 6М070200 «Автоматизация и управление»

Кафедра «Автоматизация и управление»

Магистранту

ЗАДАНИЕна выполнение магистерской диссертации

__________Джунусов Тимур Жахсылыкович(фамилия, имя, отчество)

Тема диссертации: «Автоматизация три генерационной установки системы комплексногоэнергоснабжения»

утверждена Ученым советом университета от І . 0Срок сдачи законченной диссертации «_ »Цель исследования «разработка автоматизированного узла энергетической установки комплексного энергоснабжения, позволяющая вырабатывать комбинированные виды тепловой, электрической энергии и энергии холода»

Перечень подлежащих разработке в магистерской диссертации вопросов или краткое содержание магистерской диссертации: исследование энергетической установки, выявление недостатков, выбор системы управления для улучшения функционирования работы установки. Построение автоматизированной системы управления, разработка программы управленияfLabview), анализ полученных результатов

Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) код программы управления, схема тригенераиионной установки, электрическая схема управления, интерфейс когенераиии

Рекомендуемая основная литература:1 Клименко А.В.,Агагабов .С., Ильина И.П.Схемытригенерационных

установок для централизованного энергоснабжения- М.:"Наука/Интерпериодика", 2016. - 200 с

2 Фирсова Е.В., Чичирова Н.Д., Соколов Н.Ю.Тригенерационные мощности энергии малой и средней мощности "Энергопрогресс"- М.:"Наука/Интерпериодика", 2017. - 320с

Г Р А Ф И Кподготовки магистерской диссертации

Наименование разделов, перечень разрабатываемых вопросов

Срокипредставления

научномуруководителю

Примечание

1) исследование системэнергоснабжения

сентябрь 2017- декабрь

2017обзор

2) обзор систем управления энергетических установок

декабрь 2017- март 2018 обзор

3) ознакомление с лабораторным стендом тригенерационной установки

март 2018 — июнь 2018 обзор

4) разработка и исследованиеузлоеэнергетическойустановки

июнь 2018 — октябрь 2018

Исследована схема и принцип работы ТГУ

5) разработка автоматизации первого контура ТГУ

октябрь 2018— февраль

2019

Технологическая схема работы ТГУ

6) разработка модели в Labview

февраль 2019 — март 2019

Выведен интерфейс установки

7) тестирование работы апрель 2019 - май 2019 Вывод данных

Дата выдачи задания

Заведующий кафедрой_

Руководитель диссертации

Задание принял к исполнению магистрант

(подпись)

(подпись)

(Федоренко И.А.) (Ф.И.О.)

(Хан С.Г.) (Ф.И.О.)

(Джунусов Т.Ж.) (Ф.И.О.)

1

Реферат

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из

введения, четырех глав, заключения, приложения. Работа изложена на 85

страницах, содержит 33 рисунков, 4 таблиц, список литературы из 13

наименований.

Перечень ключевых слов: автоматизация, энергетическая установка,

когенерация, генерация электроэнергии, системы регулирования,

тригенерация.

Актуальность необходимость качественного энергоснабжения

удаленных объектов (дальние хозяйства, технические объекты,

промышленные предприятия); интеграции с дополнительными

генерирующими мощностями на основе возобновляемых источников энергии

(ветроэлектрические и фотоэлектрические станции), обеспечение и

возможность адаптации к широкому спектру оборудования.

Цель исследований исследование и разработка автоматизированной

тригенерационной установки для комплексного энергоснабжения.

Объектом исследования являются энергетические установки

комплексного энергоснабжения

Теоретической и методологической основой работы (методика

исследования) исследование в области систем энерго и теплоснабжения,

методология создания автоматизированных систем управления в области

энергосберегательного оборудования.

Полученные результаты, их новизна, научная и практическая

значимость:

представлены примеры использования энергетических установок,

описание процесса тригенерации и анализ компонентов, входящих в состав

тригенерационной установки;

разработан контур автоматизированной системы управления

тригенерационной установкой;

разаработан интерфейс автоматизированного рабочего места;

в рамках научно-педагогической работы разработаны методические

указания измерения малых расходов газа с помощью газовых счетчиков;

Публикации по теме диссертационного исследования:

Джунусов Т.Ж. Автоматизация тригенерационной установки

комплексного энергоснабжения. //Сборник научных трудов «Энергетика,

радиотехника, электроника и связь». – Алматы, 2018. – С. 27 – 31.

Джунусова Л.Р., Абильдинова С.К., Алиярова М.Б., Чичерин С. В.,

Джунусов Т.Ж.Способы улучшения обработки воды и повышения

энергетических характеристик теплового насоса типа «вода – воздух». //

Энергетика. Изв. высш. учеб.заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т.

61,- № 4. С. 372–380.

2

Реферат

Жұмыстың көлемі мен құрылымы. Диссертациялық жұмыс

кіріспеден,төрт тараудан, қортындыдан, қосымшадан тұрады. Жұмыс

машинаға басылған мәтіннің 85 бетінде баяндалған, 33 суреттен, 4 кестеден,

13 атаудан тұратын әдебиеттер тізімінен тұрады.

Кілттік сөздер тізімі: автоматтандыру, электр станциясы, генерациялау,

электр энергиясын өндіру, бақылау жүйелері, тригенация.

Зерттеудің өзектілігі қашықтағы объектілерді (қашықтаға

шаруашылақтарды, техникалық объектілерді, өндірісітік кәсіпорындарды)

жоғары сапалы электрмен жабдықтауды қамтамасыз ету; жаңартылатын

энергия көздерінмен (жел энергетикасы және фотовольтациялық станциялар)

негізделген қосымша генерациялайтын қуаттармен интеграциялау, ауа-

райының жағдайын электрмен жабдықтаудың тәуелсіздігін; жабдықтардың

кең ауқымына бейімделу мүмкіндігін қамту.

Зерттеудің мақсаты:кешенді энергиямен қамту автоматтандырылған

ұшгенерациялау қондырғыларын зерттеу және әзірлеу.

Зерттеудің нысаны кешендіэлектрмен жабдықтау қондырғылары

болып табылады.

Жұмыстың теорияық және әдістемелік нысаны (зерттеу әдістемесі)

энергия және жылумен жабдықтау жүйелері саласында зерттеулеу орындау,

автоматтандырылған басқару жүйелерін құру әдістемесі.

Алынған нәтижелер, олардың жаңалығы, ғылыми және

тәжірбиелік мәні:

- электр станцияларын пайдаланудың мысалдары, триггерация

процесінің сипаттамасы және тригенерация қондырғысын құрайтын

компоненттерді талдау;

- тригенерация қондырғысы үшін автоматтандырылған басқару жүйесі

контурын әзірледі;

- автоматтандырылған жұмыс орнының интерфейсі іске асырылады

және жүйенің жұмыс істеу алгоритмі қарастырылады;

- ғылыми-педагогикалық жұмыс шеңберінде газ есептегішін

пайдаланып шағын газ шығынын өлшеу үшін әдістемелік нұсқаулар әзірледі;

Диссертациялық зерттеу тақырыбы бойынша басылымдар:

Джунусов Т.Ж. Автоматизация тригенерационной установки

комплексного энергоснабжения. //Сборник научных трудов «Энергетика,

радиотехника, электроника и связь». – Алматы, 2018. – С. 27 – 31.

Джунусова Л. Р., Абильдинова С. К., Алиярова М. Б., Чичерин С. В.,

Джунусов Т.Ж. Способы улучшения обработки воды и повышения

энергетических характеристик теплового насоса типа «вода – воздух». //

Энергетика. Изв. высш. учеб.заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т.

61, - № 4. С. 372–380.

3

Abstract

Structure and scope of work. The dissertation consists of an introduction,

five chapters, conclusion, application. Work is presented on 85 pages, contains 33

figures, 4 tables, bibliography of 13 titles.

List of keywords: automation, power plant, cogeneration, power generation,

control system, trigeneration.

Relevance of research transition of the majority of enterprises working with

technological processes to backup (emergency) sources of electricity, which allow

stopping the process from the external power system to safely stop the technological

process with minimal damage to the enterprise and also begin to develop reserve

capacity.

The purpose of research is providing high-quality power supply to remote

sites and the ability to adapt the TSU to a wide range of generating capacity based

on renewable energy sources..

The object of research is power installations of complex power supply

systems.

Theoretical and methodological basis of work (research

methodology)research and studies are carried out by specialists and engineers in the

field of power and heat supply systems, methodologies for creating automated

control systems.

The obtained results, their novelty, scientific and practical importance:

examples of the use of power plants, a description of the trigeneration

process and the analysis of the components that make up the trigeneration plant are

presented;

developed a contour of an automated control system for a trigeneration

unit;

the interface of the automated workplace is implemented and the system

operation algorithm is considered;

in the framework of scientific and pedagogical work, I got the skills to

measure low gas consumption with gas meters

Publications on the topic of dissertation:

Джунусов Т.Ж. Автоматизация тригенерационной установки

комплексного энергоснабжения. //Сборник научных трудов «Энергетика,

радиотехника, электроника и связь». – Алматы, 2018. – С. 27 – 31.

Джунусова Л.Р., Абильдинова С. К., Алиярова М.Б., Чичерин С.В.,

Джунусов Т.Ж.Способы улучшения обработки воды и повышения

энергетических характеристик теплового насоса типа «вода – воздух». //

Энергетика. Изв. высш. учеб.заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т.

61, - № 4. С. 372–380.

4

Содержание

Введение 7

1 Предпосылки для внедрения энергогенерирующего

оборудования 9

1.1 Актуальность проблемы 9

1.2 Понятие тригенерации 10

1.3 Варианты применения тригенерации 11

1.4 История возникновения ТНУ 13

1.5 Тригенерационная установка 14

1.6 Блок генерации электроэнергии 15

1.7 Блок утилизации теплоты 16

1.8 Тепловой насос 19

2 Разработка автоматизированной системы энергоснабжения 23

2.1 Описание технологической схемы тригенерационной установки 27

2.2 Общая характеристика систем управления 29

2.3 Методика построения многоуровневых автоматизированных

систем регулирования 29

2.4 Построение функциональной схемы автоматизации ТГУ 30

2.5 Разработка структурной схемы автоматизации 34

3 Разработка интерфейса и экспериментальные исследования 36

3.1 Схема и расчет ТГУ 36

3.2 Устройство двигателя ТГУ Д 905-ЕВG-2 38

3.3 Экспериментальные исследования 41

3.4 Исследования энергетической эффективности 58

3.5 Определение годового расхода тепловой энергии 59

3.6 Определение максимальной часовой нагрузки 60

3.7 Расчет себестоимости выработки 1 Гкал энергии при

использовании ТГУ 61

3.8 Порядок проведения экспериментов и постановка задач 63

3.9 Экспериментальные исследования энергетических показателей

МТГУ 67

4 Педагогический раздел 76

4.1 Разработка методических указаний поизмерению малых расходов

газа с помощью газового счетчика. Построение тарировочного

графика газового счетчика 76

4.2 Описание установки 76

4.3 Устройство и принцип действия газового счетчика 77

4.4 Краткое теоретическое описание 79

4.5 Порядок выполнения работы 81

Вывод 84

Заключение 85

Список сокращений 85

5

Введение

В настоящее время, при отсутствии централизованного

электроснабжения, энергоснабжение как правило, обеспечивается за счет

генераторных станций на основе дизельных или газопоршневых двигателей

осуществляющих моно генерацию электроэнергии. Энергетическая

эффективность таких систем обычно не превышает 30%. При этом остальная

энергия топлива рассеивается в окружающей среде. Существенным

прогрессом выходом из этой ситуации можно считать применение

тригенерационных систем, в которых утилизируется тепло выделяемое

двигателями внутреннего сгорания в целях теплоснабжения.

Это в будущем будет способствовать созданию и организации

производства автономного оборудования для выработки электроэнергии

нового поколения, а также разработке теоретических основ проектирования

моноблочных и модульных электростанций (малых и средних по мощности

электростанций) и также автономных ТНУ на их основе.

Целью данного магистерского проекта является разработка

автоматизированного узла энергетической установки комплексного

энергоснабжения с использованием программного обеспечения Labview. На

основании выше изложенного в работе необходимо решить следующие

задачи:

- ознакомится с процессом тригенерации;

- разработать автоматизированную систему узла энергетической

(тригенерационной) установки;

- разработать программное обеспечение и интерфейс

автоматизированной системы узла тригенерационной установки;

- произвести расчёты и эксперименты выполняемые в рамках

прохождения педагогической практики;

6

1 Предпосылки для внедрения энергогенерируещего оборудования

1.1 Актуальность проблемы

Современное экономическое развитие характеризуется возрастающей

ролью энергетики в безопасной эксплуатации промышленных предприятий и

экономики в целом. Наиболее характерными чертами современного этапа

развития казахстанской экономики являются: увеличение доли

производственных предприятий в общем объеме продукции, производимой в

Казахстане, внедрение новых энергоемких технологических процессов на этих

предприятиях;

- значительное увеличение доли затрат на электроэнергию в общей

себестоимости продукции промышленных компаний, что заставляет

потребителей искать новые варианты поставок электроэнергии и тепла своим

предприятиям;

- чрезмерная амортизация основного оборудования большинства

электростанций и электрических сетей, включенных в единую электрическую

сеть, и отсутствие у владельцев необходимых средств для ремонта или замены

этого оборудования;

- большой дефицит электроэнергии во многих промышленных регионах

России и длительные перебои с подачей электроэнергии потребителям

различных промышленных и сельскохозяйственных объектов;;

– отсутствие у большинства предприятий, работающих с

технологическими процессами повышенной опасности, резервных

(аварийных) источников электроэнергии, позволяющих при прекращении

электроснабжения от внешней энергосистемы безаварийно остановить

технологический процесс или остановить технологический процесс с

минимальным ущербом для предприятия.

Многие государственные и частные промышленные компании и

финансовые учреждения (банки, биржи и т. Д.) Понесли значительные

финансовые потери из-за длительных отключений электроэнергии. Это

заставляет вас решать проблему аварийного теплоснабжения. Однако

прекращение энергоснабжения может привести не только к потерям, но и к

человеческим жертвам (например, при работе в больницах, авариях и т. Д. Во

многих регионах отсутствует центральное энергоснабжение от единой

электросети). Необходимо разработать систему автономного энергоснабжения

(EPS) на базе электростанций и ТЭЦ.

Предпосылки:

- наличие большого числа объектов сельского хозяйства, ферм,

поселков, кочевий, лишенных электроэнергии. Количество населенных

пунктов, не имеющих теплоснабжения, по официальным данным составляет

порядка 5 000. Более 180 тыс. хозяйств не подключены к электрическим

сетям;

7

- большая протяженность нефте- и газопроводов, автомобильных трасс в

местах лишенных электроэнергии, необходимость электрификации

национальных парков, мест туризма;

- международные обязательства Казахстана по улучшению экологической

обстановки и сокращению выбросов парниковых газов;

- высокая энергетическая эффективность недостижимая в существующих

системах энергоснабжения.

Преимущества:

- обеспечение качественного энергоснабжения удаленных объектов

(ЖКХ, фермерские хозяйства, технические объекты, промышленные

предприятия);

- многократное снижение выбросов парниковых газов;

- простота интеграции с дополнительными генерирующими мощностями

на основе возобновляемых источников энергии (ветроэлектрические и

фотоэлектрические станции, микро гэс и т.п.), с любой степенью замещения;

- независимость энергоснабжения от погодных и климатических условий

при использовании низкопотенциального тепла верхних слоев земли;

- возможность адаптации МТГУ к широкому спектру первичных топлив-

природный газ, сжиженный газ, дизельное и биодизельное топливо, биогаз,

растительные масла и др.

1.2 Понятие тригенерации

Исходя из анализа современного состояния науки и техники в области

энергоснабжения, сделан вывод о том, что наиболее перспективным

направлением является применения следующих процессов:

- сложная когенерация - производство электрической энергии в системе

Двигатель внутреннего сгорания в сочетании с электрогенератором и

тепловой за счет утилизации тепловых выбросов ДВС и трансформации

низкопотенциального тепла компрессорными тепловыми насосами с

непосредственным механическим приводом от ДВС;

- полигенерация – одновременное производство электроэнергии, тепла с

различным уровнем температуры, в т.ч. водяного пара или горячего воздуха

(если это востребовано потребителем) и холода так же с различными

уровнями температуры, например, для кондиционирования воздуха,

холодильных и/или морозильных камер, реализации термических

активируемых физико-химических процессов. Полигенерация, так же, может

осуществляться на оборудовании аналогичном предыдущему путем

использования, например, паровых котлов утилизаторов выхлопных газов,

построением специальных тепловых схем, включением реакторов и т.п;

- тригенерация — это технология комбинированной выработки энергии,

позволяющая резко увеличить экономическую эффективность использования

топлива, так как при этом в одном процессе производятся три вида энергии —

8

электрическая, тепловая и холод. В этом случае отработанное тепло (системы

отвода тепла и охлаждения агрегатов) используется по назначению.

Желание использовать эту энергию, которая получается путем сжигания

топлива, но не используется для разработки основного продукта

(электричества), привело к созданию структур, которые генерируют побочные

продукты: тепловую энергию (горячая вода, пар) и холодную (ледяная вода,

охлажденный воздух) для отвода тепла от привода. Как часть таких систем

абсорбционный чиллер использует часть тепла, используемого для

охлаждения. Тепловой поток, генерируемый тепловым модулем во время

выработки электроэнергии, пропорционален текущему току. В то же время

графические представления потребления электроэнергии, тепла и холода

обычно не совпадают. Использование комбинированных теплоэлектростанций

с абсорбционными чиллерами неэффективно, поскольку может случиться так,

что потребители тепла или холода будут получать меньше или больше

электроэнергии из-за колебаний потребления энергии. С системами,

основанными на принципе сложного комбинированного производства тепла и

энергии, вы в основном можете решить такие проблемы и обеспечить

максимальную загрузку основного топлива. В то же время тепловые насосы,

которые могут работать в режиме источника тепла, в режиме

кондиционирования воздуха или наоборот, работают как часть

комбинированной теплоэлектростанции вместо AHM. Тепловые насосы

работают в режиме источника тепла, кондиционирования или реверсивного

режима.

На рисунке 1.1 показано, что КПД топлива составляет 58% при обычном

способе производства энергии и 90% при использовании систем ТНУ.

Рисунок 1.1 - Преобразование энергии топлива в системах генерации

9

В случае сложной когенерации, например, когда теплонасосная

установка работает в режиме источника тепла, эффективность системы может

достигать 235%. На первый взгляд столь большое значение кажется

противоестественным. Это объясняется тем, что относительно небольшие

затраты энергии на работу компрессора теплонасосной установки дают

возможность значительно повысить потенциал теплоносителя, накопленный

другими источниками энергии (Солнце, внутреннее тепло Земли и т. д.).

1.3 Варианты применения тригенерации

Произведенный холод при тригенерации может использоваться в

системе кондиционирования – в банках, гостиницах, торговых центрах,

больницах, стадионах, ледовых дворцах, концертных залах, на

производственных и жилых площадях. Тепло, вырабатываемое при

выработке, может использоваться в системе кондиционирования воздуха - в

банках, отелях, торговых центрах, больницах, стадионах, ледовых дворцах,

концертных залах, промышленных и жилых помещениях. В этом контексте

можно сказать, что тригенерация является достаточно универсальной и

допускает почти универсальное введение этого эффекта. На практике

внедрение процесса генерации является относительно простым и не требует

больших капиталовложений. В то же время, экономия от эффекта работы

может дать удивительные результаты. Этот эффект окупается очень быстро и

может рассматриваться как один из самых простых способов сэкономить «на

месте» и улучшить уже установленные производственные процессы. Все это

позволяет говорить о высокой эффективности и удобстве использования, что,

естественно, положительно сказывается на бизнес-процессах. Как говорится,

всегда хорошо идти в ногу со временем, но гораздо эффективнее отслеживать

вещи и внедрять процессы в свой бизнес, о которых конкуренты могут думать

только о завтрашнем дне.

Комбинированные тепло и энергия активно используются в экономике,

особенно в пищевой промышленности, где холодная вода требуется для

использования в технологических процессах. Например, летом пивоваренные

заводы используют холодную воду для охлаждения и хранения готовой

продукции.

В животноводческих хозяйствах вода используется для охлаждения

молока. Производители замороженных продуктов работают при низких

температурах круглый год.

Теплоэлектростанция - это действительно мини-ТЭЦ. Было бы точнее

называть это теплоэлектростанцией (ТЭС), поскольку ТЭЦ является основным

производственным блоком централизованной энергосистемы. Существует

принципиальная разница между обычными тепловыми электростанциями и

мини-тепловыми электростанциями. КПД тепловых электростанций,

обеспечивающих раздельное производство электроэнергии и тепла,

составляет около 54%, а КПД мини-ТЭС составляет 90-92%.

10

Эта высокая эффективность достигается за счет выработки

электроэнергии и тепла в одном устройстве. Это комбинация первичного

двигателя с генератором на валу и потребителем тепла (котел-утилизатор).

При использовании ТЭЦ также предполагается, что здание находится в

непосредственной близости от потребителя без необходимости прокладки

дорогостоящих линий электропередач.

Используя ТЭЦ, можно обогревать крупные промышленные установки

или группы жилых зданий или общественных зданий и снабжать их

технологическим паром и электричеством..

1.4 История возникновения тригенерационных установок

Начиная с 1950-х годов, направление применения технологий тепловых

насосов для теплоснабжения и кондиционирования воздуха усилилось.

Тепловые насосы в сочетании с радиаторами с низким потенциалом

верхних слоев земли (геотермальным) имеют очень высокую

энергоэффективность. В реальных условиях геотермальные тепловые насосы

с электроприводом могут генерировать (преобразовывать) в 3-6 раз больше

тепловой энергии, чем использованная электрическая энергия. Следует

отметить, что геотермальная энергия является неисчерпаемым источником

возобновляемой энергии, доступна во всех климатических условиях и не

зависит от погодных условий.

Общая энергоэффективность использования энергии топлива при

выработке тепла с помощью геотермальных тепловых насосов (ТЭЦ) с

электрическим приводом может составлять до 100% и достигать 110-120%

при самых благоприятных условиях.

Несмотря на высокую энергоэффективность, GTH не широко

распространен в Казахстане. Основными причинами этого являются высокая

стоимость импортного оборудования, неизбежное увеличение

энергопотребления и отсутствие достаточной инфраструктуры - проектных,

монтажных и сервисных организаций.

Ситуация с перспективой использования GTH в отдаленных районах

(при недостаточном и / или ненадежном энергоснабжении и высоких

энергозатратах из-за присутствия DHS) кажется еще более драматичной.

По понятным причинам в большинстве регионов страны нельзя ожидать

полной замены энергии, используемой удаленными станциями, ветряными

турбинами (ветряными турбинами) и фотоэлектрическими станциями (FES).

Целью данной работы является создание систем выработки

электроэнергии нового поколения для комплексного автономного

энергоснабжения удаленных установок и условий их промышленного

производства. и широкое использование в регионах республики.

Эти устройства и системы питания на их основе должны обладать рядом

характеристик, обеспечивающих их конкурентоспособность. К ним относятся:

11

максимальная эффективность использования углеродного топлива

достижима при современном состоянии развития технологий;

максимальное замещение углеродного топлива независимой от

погоды возобновляемой энергией с низким потенциалом в верхних слоях

земли;

постоянное высококачественное интегрированное энергоснабжение

(электричество, тепло и холод) для потребителей с различными моделями

потребления энергии;

возможность интеграции в систему генерирующих мощностей на

основе других возобновляемых источников энергии (ветровая энергия -

ветряные турбины, гидродинамическая гидроэлектростанция – микро

электростанции, солнечные коллекторы и фотоэлектрические системы - FES)

в экономически обоснованных количествах и составах для дальнейшего

снижения потребления углерода;

полная автоматизация процессов производства, распределения и

потребления энергии, включая использование беспроводных систем

мониторинга и управления, без вмешательства обслуживающего и / или

обслуживающего персонала.

максимально достижимая продолжительность между

профессиональными техническими услугами и капитальным ремонтом;

возможность создания опытных образцов и развития

промышленного производства на существующем технологическом

оборудовании предприятий республики с последующей разработкой контента

из Казахстана;

срок окупаемости оборудования при серийном производстве не

должен превышать 5-7 лет.

возможность адаптации силовой установки к различным видам

первичного топлива, применяемым в двигателях внутреннего сгорания, в

зависимости от конкретных условий использования.

1.5 Тригенерационная установка

Основными элементами тригенерационной установки, работающей по

принципу сложной когенерации, являются:

- блок генерации электроэнергии в составе теплового двигателя,

электрогенератора;

- блок утилизации теплоты в составе котла-утилизатора,

утилизационного жидкостного теплообменника, гидравлической и газовой

системы трубопроводов с арматурой, электроприводами, датчиками и

предохранительными устройствами;

- контур тепловых насосов в составе компрессоров, теплообменников,

системы трубопроводов с арматурой;

- модуль автоматического контроля и управления в составе блок-панели,

управляющей электроприводами, трубопроводной арматурой

12

Лабораторный стенд (рисунок 1.2) включает:

1) бойлеры BS-300SFcо спиралью SC-250;

2) дизель-генераторная установка FGWilsonK8-1 (NЭ=6,5кВт);

3) 2 тепловых насоса, расположенных оппозитно на базе компрессоров

ТМ31;

4) рекуператор тепла выхлопных газов;

5) циркуляционные насосы;

Рисунок 1.2 - Лабораторный стенд тригенерационной установки

Устройства для выработки электроэнергии и рекуперации тепла

установлены на базовых рамах и обычно поставляются в форме,

подготовленной для установки на рабочем месте. Элементы установки могут

быть установлены в основных зданиях без специальных фундаментов, в

сборных легких конструкциях на основе изолированных панелей, в

стандартных контейнерах или в специальных конструкциях и т. Д. Высокий

уровень готовности элементов, поступающих на завод, позволяет строить

отдельные маломощные электростанции и мини-ТЭС мощностью до

нескольких десятков мегаватт за очень короткие периоды от 2 до 10 месяцев.

1.6 Блок генерации электроэнергии

Самым важным, дорогим, ответственным и капризным является

энергоблок и двигатель в нем. Стоимость двигателя составляет до половины

стоимости всей системы.

В двигателе внутреннего сгорания процесс сгорания топлива

происходит с выделением тепла и превращением его в механическую работу

13

непосредственно в цилиндрах. Наиболее экономичными являются поршневые

и комбинированные двигатели внутреннего сгорания. Они имеют

относительно длительный срок службы, сравнительно небольшие габариты и

сравнительно небольшой вес. Основным недостатком этих двигателей

является возвратно-поступательное движение поршня из-за наличия

изогнутого механизма шатуна, что усложняет конструкцию и ограничивает

возможность увеличения скорости, особенно при больших размерах

двигателя. Версия с низким уровнем потерь рабочего цикла двигателя

внутреннего сгорания в цилиндре и значительная разница температур между

источником тепла и холодильником обеспечивают высокую эффективность

этих двигателей. Высокая эффективность - одно из положительных качеств

двигателя.

Среди двигателей внутреннего сгорания дизель в настоящее время

является одним из таких двигателей, который преобразует энергию из топлива

в механическую работу с наивысшей эффективностью при широком

диапазоне изменений мощности. Это качество дизельных двигателей

особенно важно, если учесть, что запасы нефтяного топлива ограничены.

Одним из положительных качеств двигателя внутреннего сгорания является

то, что он может быть подключен практически к любому потребителю

энергии. Это определяется широкими возможностями получения

соответствующих характеристик изменения мощности и крутящего момента.

Важной положительной особенностью двигателя внутреннего сгорания

является возможность быстрого запуска в нормальных условиях. Двигатели,

работающие при низких температурах, оснащены специальными

устройствами для облегчения взлета и ускорения. После запуска двигатели

могут быть полностью загружены относительно быстро. ДВС имеют

значительный тормозной момент, что очень важно при использовании их в

ТНУ.

Поскольку одним из основных требований комбинированных

теплоэлектростанций является компактность, большинство двигателей

используют высокоскоростные двигатели внутреннего сгорания со средней

скоростью поршня от 8 до 11 м / с и частотой вращения вала от 1000 до 1500

об / мин [7].

В нашей стране нет компании по производству двигателей этого типа.

Российская промышленность выпускает ограниченное количество двигателей

этого класса, специально разработанных для работы с бензином.

Однако, учитывая отечественные компании, производящие двигатели по

лицензии компаний, предлагаемый нашими заводами размерный ряд в

значительной степени отвечает потребностям.

1.7 Блок утилизации теплоты

Пользователь тепла является основным компонентом любой

комбинированной теплоэнергетической системы. Принцип действия основан

на использовании энергии горячих выхлопных газов двигателя

14

электрогенератора (турбина или поршневой двигатель). С достигнутыми к

настоящему времени параметрами двигателя внутреннего сгорания 38 ÷ 46%

тепла, выделяемого при сжигании топлива, становится полезной работой.

Кроме того, механическая энергия расходуется либо на выработку

электрической энергии, либо на привод TNU.

При этом охлаждающая жидкость от двигателя поглощает 25 ÷ 30%

тепла. Меньшее значение относится к быстродействующим двигателям,

больше к низкоскоростным машинам.

Система смазки отводит 5–8% тепла от двигателя. В промежуточном

охладителе (CAC) отводится до 5% тепла. Несколько процентов тепла

выделяет двигатель с его поверхности в окружающую среду.

Наиболее ценная часть вторичного тепла (от 22 до 27%) поступает от

выхлопных газов с температурой в диапазоне от 400 до 600 ° С. Она может

быть направлена на различные нужды, в том числе на производство пара. С

точки зрения использования (энергетической ценности) тепловой поток

охлаждающей жидкости и масла, имеющих температуру от 90 до 95 ° С, менее

ценен.

Простейшая схема работы пользователя тепла заключается в

следующем: выхлопные газы проходят через теплообменник, в котором

тепловая энергия передается жидкому теплоносителю (вода, гликоль). После

этого охлажденные выхлопные газы выбрасываются в атмосферу, при этом их

химический и количественный состав не изменяется Простейшая схема

работы тепло утилизатора состоит в следующем: отходящие газы проходят

через теплообменник, где производится перенос тепловой энергии

жидкостному теплоносителю (вода, гликоль). После этого охлажденные

отходящие газы выбрасываются в атмосферу, при этом их химический и

количественный состав не меняется

На рисунке 1.3 показан принцип действия теплового модуля. Система

утилизации тепла функционирует по общей схеме работы тригенерационной

установки по выработке тепловой энергии: отбор и передача тепла

потребителю от систем (контуров) двигателя установки с наибольшим

температурным потенциалом.

15

Рисунок 1.3 - Схема работы теплового модуля тригенерационной

установки

Эти цепи включают в себя: кожух двигателя, систему охлаждения масла

и систему выпуска газа. Система рассчитана на стандартную тепловую

нагрузку 90°C/70°C. Теплоноситель, поступающий из возвратной линии

отопительного контура, нагревается до 82°С в теплообменнике системы

охлаждения, затем проходит через три ступени нагрева в циркуляции газа с

температурой на выходе 90°С.

В когенерационных системах оснащенная двигателем система

охлаждения топливовоздушной смеси с низким температурным потенциалом

(максимальная рабочая температура 32-47°C не используется в процессе

утилизации из-за технической сложности и высоких материальных затрат, но

в когенерационных установках ее использование Этот потенциал приводит к

выгодным преимуществам, поскольку он является источником тепла для

системы с тепловым насосом.

Контур охлаждения двигателя и масляных рубашек.

В стандартной конфигурации схема содержит следующие основные

узлы, которые обеспечивают необходимый температурный режим двигателя

во всех режимах работы системы, включая его нагрев: механический

термостатический клапан (термостат), охладитель жидкости (радиатор) и

циркуляционный насос. При использовании тепловыделяющего контура

контур дополнительно включает в себя: водно-водяной теплообменник для

использования тепла охлаждающей жидкости двигателя, трехходовой клапан

для регулирования температуры охлаждающей жидкости, циркуляционный

насос для компенсации гидравлических потерь вспомогательного контура.

Все эти элементы пипетируются в единый контур, который соединяется

(пересекается) с обычным контуром.

Контур охлаждения двигателя включает систему трубопроводов,

запорные и регулирующие клапаны и теплообменник аварийного охлаждения.

16

Контур выхлопного газа двигателя на выходе

При использовании отработанного тепла двигателя установки в качестве

основного источника для выработки тепловой энергии контур выхлопных

газов существенно изменяется. Простой канал с глушителем станет системой

взаимосвязанных компактных каналов, включающих в себя: охладители

жидкого газа (котлы-утилизаторы), электрические заслонки управления

дросселем, компенсацию теплового расширения и сменный канал (Рисунок

1.4).

Водо-водяной теплообменник контура охлаждения рубашки и котел-

утилизатор контура дымовых газов последовательно объединяются с

помощью трубопроводов с запорными клапанами в единый контур для

нагрева водопроводной сети пользователя. Взаимодействие всех

дополнительных и стандартных элементов контуров двигателя и водяного

цикла потребителя тепла осуществляется по заранее заданному алгоритму с

использованием автоматического управления, которое обеспечивает

температурный режим всего двигателя с учетом работы водяного контура

потребителя через модуль управления.

Рисунок 1.4 - Контура уходящих выхлопных газов двигателя

Контур уходящих выхлопных газов двигателя: включает котел-

утилизатор (по центру), газовые заслонки, байпас.

1.8 Тепловой насос

Третий блок, входящий в состав тригенерационой установки -

теплонасосная установка.

17

Тепловые насосы - это устройства (машины), которые имеют низкий

тепловой потенциал для последующей передачи в организм при более

высокой температуре. Другими словами, это устройство, которое позволяет

передавать тепло от более холодного к более нагретому телу за счет

использования дополнительной энергии. Использование тепловых насосов

является важным способом рекуперации тепла из вторичных энергетических

ресурсов.

Примером носителей такого тепла может быть нагретый воздух,

поступающий из систем вентиляции и кондиционирования воздуха в

атмосферу, или бытовая и промышленная бытовая горячая вода при

температуре примерно от 20 до 40 ° С. Очень часто при использовании

тепловых насосов, как Использование тепла природных источников - воздуха,

воды из природных резервуаров, почвы и тепла, генерируемого различными

инженерными устройствами, - является единственным экономически

целесообразным способом использования тепла таких вторичных

энергетических ресурсов. В комбинированной теплоэнергетической установке

источником тепла может быть отработанный воздух из системы вентиляции

помещения, в котором расположен двигатель.

В настоящее время основной областью применения тепловых насосов

является нагрев теплоносителя для систем отопления, вентиляции и горячего

водоснабжения, а также охлаждения и кондиционирования зданий. Однако их

можно использовать в технологических целях.

Тепловые насосы характеризуются в основном характером

преобразования тепла. Типы тепловых насосов, которые соответствуют типам

холодильных установок, поскольку они реализуют один и тот же

термодинамический цикл, подразделяются на сжатие пара, сжатие газа,

сорбцию, выброс пара и термоэлектрический.

Другим важным типом классификации тепловых насосов является тип

источника энергии, используемого для преобразования тепла. В

комбинированной теплоэнергетической установке это может быть

электродвигатель, который потребляет уже выработанное электричество,

газовая турбина, двигатели внутреннего сгорания, механическая энергия

струи пара и т. Д. Часто тепловые насосы в соответствии с типом рабочей

жидкости (фреон, аммиак, воздух и т. Д.) И уровнем техники. подразделяет

охлаждающую жидкость, которая выделяет и поглощает тепло (воздух-

воздух, вода-воздух, вода-вода и т. д.).

В настоящее время наиболее широко используемые

парокомпрессионные тепловые насосы используют в качестве рабочего тела

один из фреонов или их смесей.

Паровые компрессионные тепловые насосы (PTN) в совокупном

состоянии возобновляемого низкотемпературного источника тепла (BVT) и

нагреваемой среды подразделяются в соответствии с типом используемого

компрессорного оборудования - спиральным, поршневым, винтовым и

турбокомпрессором, за исключением случаев, описанных выше.

18

Принцип работы теплового насоса с компрессией пара аналогичен

принципу работы бытового холодильника. В нем морозильник (испаритель)

отводит тепло от охлажденных продуктов. Это тепло выделяется из радиатора

(конденсатора) на задней стенке снаружи холодильника в помещение.

«Перекачиваемое» тепло во много раз превышает энергопотребление.

Аналогично, PTN удаляет естественное тепло (воду, почву, воздух) или

постоянный техногенный источник низкосортного тепла и преобразует

низкопотенциальную энергию в тепловую энергию со средним подходящим

потенциалом для потребителей, затрачивая некоторую энергию на свою

работу. [6].

На рисунке 1.5 показан упрощенный термодинамический цикл PTN на

диаграмме T-S, а на рисунке 1.6 показана принципиальная схема PTN типа

«вода-вода» с названиями основных элементов. Состояние рабочего тела в

соответствии с процессами, происходящими в основных элемента,

указывается соответствующими номерами цикла.

Таким образом, рабочая жидкость (фреон) постоянно циркулирует в

замкнутом контуре PTN, изменяя состояние вещества в своем устройстве и

передавая тепло от возобновляемого низкотемпературного источника тепла

потребителю среднего теплового потенциала в компрессоре.

1-2 – сжатие паров рабочего тела (хладона) в компрессоре; 2-3 – охлаждение и

конденсация паров хладона в конденсаторе; 3-4 – переохлаждение жидкого хладона в

переохладителе; 4-5 – охлаждение жидкого хладона в регенеративном теплообменнике; 6-

1 – кипение (испарение) хладона в испарителе; 1-1’ – подогрев паров хладона в

регенеративном теплообменнике.

Рисунок 1.5 - Упрощенный термодинамический цикл PTN

На рисунке 1.6 главным компонентом теплового насоса является

компрессор. В отличие от парокомпрессорного домашнего холодильника и от

любой другой парокомпрессорной холодильной машины, ПТН типа «вода-

вода» имеет на один аппарат больше (остальные типы, за редким

исключением, имеют те же самые основные аппараты, что и холодильные

машины). Это переохладитель П жидкого хладона. ПТН работает следующим

образом: в межтрубное пространство испарителя И подается

низкотемпературная вода, где она охлаждается за счет кипения (испарения) в

трубном пространстве испарителяИхладона (рабочего тела, которым являются

низкокипящие фторхлор-содержащие углеводороды, т.н. фреоны). Пары

19

хладона из испарителя И постоянно отсасываются компрессором К и,

проходя регенеративный теплообменникPТ,подогреваются вследствие

теплообмена с протекающим внутри труб теплообменника жидким хладоном.

Компрессор Ксжимает подогретые пары хладона до давления конденсации и

направляет их в межтрубное пространство конденсатора КД. В трубное

пространство конденсатора КД подается нагреваемая вода теплосети. На

наружной поверхности труб в межтрубном пространстве КД пары хладона

охлаждаются и конденсируются, превращаясь в жидкость, которая затем по-

ступает в переохладитель П жидкого хладона, где охлаждается за счет

теплообмена с обратной водой теплосети. Далее жидкий хладон проходит

внутри труб регенеративного теплообменника РТ, охлаждаясь

дополнительно за счет теплообмена с парами хладона, и дросселируется в

регулирующем устройстве РУ,понижая свое давление и, соответственно,

температуру до давления и температуры в испарителе И. Парожидкостная

смесь, образующаяся вследствие дросселирования, кипит (испаряется) в

испарителе, получая тепло через стенки труб с низкотемпературной водой.

Образующиеся пары хладона отсасываются компрессором, цикл рабочего тела

ПТН замыкается.

К – компрессор; КД – конденсатор; П– переохладитель; РТ – регенеративный

теплообменник; РУ – регулирующее устройство; И – испаритель; Ts1и Ts2–

низкотемпературная вода; Tw1,Tw2– нагреваемая вода

Рисунок 1.6 - Принципиальная схема парокомпрессионного теплового насоса

Компрессор должен сжимать только сухой пар, а рабочая жидкость

должна быть слегка перегрета перед входом в компрессор. Это показано на

рисунке 1.6, где рабочая жидкость теперь поступает в компрессор в состоянии

5 вместо 5 минут. Перегрев создает безопасную зону для снижения попадания

капель жидкости в компрессор. Это достигается за счет некоторого

увеличения компрессора, поскольку более редкий пар должен сжиматься с

одинаковым массовым расходом. Более серьезной проблемой является

20

повышение температуры на выходе из компрессора, которое ограничивается

сопротивлением выпускных клапанов [8].

Основные характеристики самого устройства теплового насоса

являются коэффициент теплового преобразования (коэффициент

преобразования), термодинамический КПД и удельные затраты, т.е. затраты,

связанной с тепловой мощностью теплового насоса.

Коэффициент преобразования тепла - это отношение тепловой

мощности к потребляемой мощности на привод компрессора. Он выше

единицы и зависит, по существу, от температуры источника холодного тепла

T1 и температуры горячего теплоносителя T2. При работе теплового насоса

может быть получено примерно в 2-8 раз больше тепла, чем при прямом

нагреве теплоносителя в электронагревателе:

12

2

TT

T

N

QBT

. (2.1)

Термодинамическое совершенство теплового насоса определяется его

эксергетическим КПД. Он может быть вычислен следующим образом:

N

QBe

, ( 2.2)

где ω – температурная функция или коэффициент работоспособности

теплоты, определяемая как:

2

2

T

TT OC . ( 2.3)

Как видно, эксергический КПД теплонасоснойустановки всегда меньше

единицы[10].

Источником тепла для теплового насоса может быть воздух, вода и

почва. Приемник тепла - это отапливаемое помещение. Когда температура

источника тепла изменяется (например, ежедневное изменение температуры

воздуха), эффективность теплового насоса также изменяется. Отношение

произведенной тепловой энергии к работе, выполненной в компрессоре,

является коэффициентом преобразования теплового насоса ε p r.,

В зависимости от разницы температур между источниками. Если

разница невелика, коэффициент преобразования может достигать высоких

значений. Он уменьшается при значительной разнице температур.

Тепловые насосы часто используются для нагрева и охлаждения в

технологических процессах. Одинаковый принцип работы чиллеров и

тепловых насосов позволяет генерировать холод и тепло в одном устройстве,

которое снабжает потребителя как теплом, так и холодом. Эта комбинация

обычно недорогая [3].

21

2 Разработка автоматизированной системы энергоснабжения

2.1 Описание технологической схемы тригенерационной установки

В работе рассматривается тригенерационная система –

экспериментальный технический лабораторный модуль, где

вырабатываютсянесколько видов энергии: электричество, тепло и холод.

Первым видом топлива является дизельное. Основа заключается в том, что

помимо теплового модуля тригенерационной установки, тепло и холод

вырабатываются тепловыми насосами, имеющими прямой привод от силового

агрегата – система сложной когенерации.

Результаты экспериментальных данных могут служить основой для

проектирования таких энергосистем, которые рассчитывают

комбинированное производство тепла, электроэнергии и охлаждения из

потребности в энергии в данном технологическом процессе. Это выгодно с

точки зрения работы когенерационной установки, поскольку она позволяет

использовать тепло и холод независимо от времени года (наиболее

перспективное в межсезонье) и тем самым продлевает рабочее время в

течение всего года.

Рабочая комната, в которой размещается электростанция лаборатории,

расположена на первом этаже Учебно-научной лаборатории «Энергетика и

возобновляемые нетрадиционные источники энергии» АУЭС. Лаборатория

исследует, тестирует и внедряет нетрадиционные возобновляемые источники

энергии и системы на их основе.

На лабораторном стенде вы можете проводить эксперименты, собирать

информацию, необходимую для расчета фактического показателя

эффективности системы при работе в различных режимах, для создания

баланса энергии и для мониторинга текущих процессов.

Рисунки 2.1 и 2.2 показывают изображение экспериментальной

тригенерационной установки и блок-схему экспериментальной

тригенерационной установки, соответственно. В состав силовой установки

входит следующее оборудование: аккумуляторный бак, воздухоохладитель,

двигатель внутреннего сгорания, циркуляционный насос, теплообменник,

генератор энергии, осушитель фильтра, влагоотделитель.

Схема тригенерационной установки (рисунок 2.2) включает:

1 – бак-аккумулятор;

2 – воздушный радиатор;

3 – двигатель внутреннего сгорания;

4 – циркуляционный насос;

5 – теплообменник;

6 – электрогенератор;

7 – фильтр-осушитель;

8 – влагоотделитель.

22

Рисунок 2.1 - Лабораторный стенд тригенерационной установки

Рисунок 2.2 - Схема тригенерационной установки

Повышение эффективности работы устройства обусловлено тем, что

кроме электрической энергии, производимой электрогенератором,

дополнительно вырабатываются следующие виды энергии: тепловая энергия в

контурах – I (до 900С) и холод (или тепло до 600С) – в контуре II .

В контуре I теплота отбирается от систем охлаждения двигателя и

выпуска отработавших газов. Происходит ступенчатый подогрев сетевой

к

онтур I

ко

нту

р I

I

23

воды, теплоноситель, проходя последовательно систему охлаждения

двигателя 1, рекуператор тепла отходящих газов 3, а затем встроенный

теплообменник бойлера 2, подогревается до расчетной температуры.

Контур I (рисунок 2.3) включает в себя:

Охлаждение выхлопных газов происходит в две ступени. После

рекуператора 3 газы с температурой 250˚С подаются в теплообменник

бойлера2, где охлаждаются до 130÷150˚С. Регулирование теплового потока

выполняется в первой ступени подогрева. Главным образом, оно ведется с

целью обеспечения условия штатных температур в системах охлаждения и

смазывания двигателя. Для выполнения этой функции в контуре охлаждения

установлен трехходовой терморегулирующий клапан, который по сигналу

термодатчика включает электронагревательную вставку, расположенную в

бойлере 2.

1 – двигатель, 2 – бак-аккумулятор, 3 – теплообменник выхлопные газы - вода, 4,8 –

трехходовой клапан, 5 – система аварийного охлаждения, 6 – электрогенератор, 7 –

циркуляционный насос.

Рисунок 2.3 - Контур I тригенерационной установки

Охлаждение выхлопных газов происходит в две ступени. После

рекуператора 3 газы с температурой 250˚С подаются в теплообменник

бойлера2, где охлаждаются до 130÷150˚С. Регулирование теплового потока

выполняется в первой ступени подогрева. Главным образом, оно ведется с

целью обеспечения условия штатных температур в системах охлаждения и

смазывания двигателя. Для выполнения этой функции в контуре охлаждения

установлен трехходовой терморегулирующий клапан, который по сигналу

1

Задатчик1

2

Xa3

4

Za8

5

К

R

T

D

1

0

6

7

24

термодатчика включает электронагревательную вставку, расположенную в

бойлере 2, либо подает теплоноситель в систему штатного охладителя.

Автоматика программируется так, чтобы не допускать как перегрева, так и

переохлаждения теплоносителей в двигателе. В момент запуска системы

трехходовой клапан 4 открывается так, что теплоноситель циркулирует через

систему охлаждения двигателя 1 и рекуператор 5, минуя бойлер 2. Когда

температура повышается до 90˚С, трехходовой клапан 4 открывается в

направлении бойлера 2, имитирующего тепловую нагрузку. Когда

температура воды в бойлере 2 также достигает 90˚С, с целью обеспечения

штатных температур двигателя 1, трехходовой клапан направляет

теплоноситель через систему аварийного охлаждения 5. На Контуре II

(рисунок 2.4).

Контур II включает в себя: 1 – двигатель, 2 – компрессор, 3 – бак-аккумулятор, 4 –

дополнительный тепловой насос (эл.), 5 – реверсивный клапан, 6 – циркуляционный насос,

7 – теплообменники контура тепловых насосов.

Рисунок 2.4 - Контур II тригенерационной установки

В контуре II вырабатывается холод и (или) тепловая энергия с

температурой не более 60˚С. Компрессоры тепловых насосов 2, имеют

механический привод и подключены к двигателю посредством ременной

передачи, работая на нагрев бойлера 3 по линии I и вырабатывают холод по

линии II. В бойлере 3 для имитации низкопотенциального источника с

помощью электронагревательной вставки и дополнительного теплового

насоса 4 поддерживается заданная температура в интервале 2÷20°С.

Изменение температуры подающей линии тепловых насосов осуществляется с

помощью терморегулирующего вентиля (ТРВ). Очевидно, что при их

25

изменении КОП тепловых насосов будет также меняться, причем, чем меньше

разница этих температур, тем выше будет КОП. Тепловые насосы имеют

реверсивные клапаны 5, что позволит проводить опыты в режимах нагревания

и охлаждения.

2.2 Общая характеристика систем управления

Все системы управления решают три проблемы в своей

функциональной логике:

1) сбор информации об управляемом объекте;

2) обработка информации;

3) предоставление мер контроля в той или иной форме.

В зависимости от характера системы, руководство будет иметь

физические или информативные последствия, которые направлены на

поддержание или улучшение функционирования контролируемого объекта в

соответствии с существующей программой или целью управления.

Существует два основных типа систем управления:

Системы управления процессами в широком смысле слова для

непосредственного управления производственными процессами на уровне

физических процессов.

Информационные системы управления, которые имеют дело с

объектами организационного характера и предназначены для решения задач

управления объектами управления, такими как крупные технические

подразделения, военные, строительные и другие объекты различного ранга.

Основное различие между ними заключается в характере объекта

налогообложения. В первом случае это все типы устройств, приборов, машин

и т. Д., Во втором случае это прежде всего люди.

Еще одним отличием этих систем является форма передачи

информации. Когда в системах управления процессами основной формой

передачи информации являются различные типы сигналов, это документы в

системах организационной поддержки. Нет четкой границы между этими

двумя типами систем, чаще всего передача информации происходит как с

помощью документов, так и с помощью сигналов.

Автоматизация систем управления автоматизирована. В зависимости от

вовлеченности человека в управление, системы управления могут быть

классифицированы следующим образом:

1) автоматически;

2) полуавтоматический;

3) автоматизировано.

Автоматизированная система не исключает участия человека в

управлении системой и важных решений человека, в то время как

автоматические системы управления исключают участие человека в

управлении объектом. Полуавтоматическая система может рассматриваться

как вариант автоматической системы, в которой предшествующий уровень

техники все еще не позволяет исключить человека из цепей системы

26

управления.

Ядром автоматизированной системы управления является компьютер.

Существует два типа взаимодействия между компьютером, объектом

управления и органом управления.

В первом случае компьютер обычно используется для решения

отдельных, периодически повторяющихся, трудоемких задач. Сбор

информации происходит вручную, а также создание документов с

контрольными действиями. Такая система может упоминаться как система

обработки данных. Обращение пользователей к системам обработки данных

чаще всего приводит к обновлению информации. Вывод информации может

полностью отсутствовать или из-за программной обработки хранимой

информации, а не самой информации. Примером системы обработки данных

может быть муниципальная система сберегательного банка. Содержит

информацию о депозитах жителей города. При обработке банковских данных

по большей части суммы вклада обновляются, начисляются проценты и

суммируются за определенный рабочий период.

Во втором случае основная информация о состоянии управляемого

объекта автоматически собирается машиной (как правило, центром обработки

данных). Компьютер обрабатывает поступающую информацию и в той или

иной форме подготавливает выходную документацию, после чего

принимается решение о воздействии на объект. Автоматизированные системы

управления также классифицируются в соответствии с типом выходной

документации, которую они выпускают:

1) пересмотренный, упорядоченный сбор информации об управляемом

объекте. Исходя из их личности (или группы людей) решается характер

воздействия на объект. Это присуще системе обработки данных, но не самой

автоматизированной системе;

2) набор рекомендаций (решений) относительно характера воздействия

на контролируемый объект.. Такая реализация наиболее типична для

автоматизированных систем управления.

В рамках заключительной работы будет разработана двухступенчатая

автоматизированная система управления.

2.3 Методика построения многоуровневых автоматизированных

систем регулирования

При автоматизации сложных технологических процессов часто строятся

многоуровневые системы управления. В таких подчиненных системах есть

объекты со своими системами управления. Каждая система управляет своим

объектом автономно. На верхнем уровне находится блок управления. Обычно

это компьютер, который управляет работой дочерних систем.

Например, есть гибкая автоматизированная производственная линия

(HAP), которая состоит из станков с ЧПУ. Каждая из этих машин имеет свою

собственную систему управления на основе микрокомпьютера. Если вы

подключите все микрокомпьютеры компьютеров к общему компьютеру и

27

предоставите им соответствующую программу. Затем мы получаем

двухступенчатое управление машиной для производственной линии. На

родительском компьютере вы можете изменить рабочие программы станка,

чтобы редактировать другие детали или запрашивать информацию о

количестве обрабатываемых деталей, состоянии инструмента и других

параметрах рабочего процесса. Многоуровневые системы предназначены для

управления сложными процессами, которые, в свою очередь, состоят из

множества процессов.

Примерами являются система управления единой энергосистемой

страны, система управления линией производства бензина на

нефтеперерабатывающем заводе, система управления большой газопроводом

со многими насосными станциями и т.д.

Разработанная автоматизированная система управления тепловым

двигателем является двухуровневой. На верхнем уровне микроконтроллер

находится на нижнем уровне. Все значения, обнаруженные датчиками и

считанные контроллером, попадут в окно оператора. Данные считываются

микроконтроллером. Помимо сбора данных, микроконтроллер также

выполняет функции: обработка данных, отображение в удобной форме, а

также выполнение контрольных мер надзорным органам. На рисунке 2.5

показана двухступенчатая система автоматического управления,

разработанная в этом окончательном проекте. Как видно на рисунке,

контроллер находится на нижнем уровне, и все данные передаются на

компьютер (микроконтроллер) по каналам связи.

Рисунок 2.5 - Структурная схема двухуровневой автоматизированной системы

экспериментальных исследований

ЭВМ оператора

Микроконтроллер

Регулятор

датчики ИМ

Объект управления

Верхний уровень

Нижний уровень

28

2.4 Построение функциональной схемы автоматизации ТГУ

Функциональная схема автоматизированной экспериментальной

исследовательской системы показывает функциональную блочную структуру

отдельных компонентов систем управления, сигнализации, контроля и

регулирования и определяет оснащение объекта приборами и средствами

автоматизации. На основе функциональных схем создаются оставшиеся

инженерные чертежи и создаются листы приложений и пользовательские

спецификации для инструментов и средств автоматизации. Функциональная

схема автоматизации предоставляет информацию о том, какие параметры в

этой части технологического процесса контролируются, насколько высоки

номинальные значения параметров, где расположены устройства

отображения, сигнализации и управления, какие параметры объединяют

функции управления и регулирования, в каких Случаи, когда предусмотрено

управление, где расположены регуляторы и т. Д. Системы автоматизации

технологического оборудования обычно строятся на основе серийно

выпускаемой авматизации и вычислительной техники.

Функциональная схема узла автоматизации, которая соответствует

фактическому расположению устройств, выражается в виде обычных

графических и буквенных символов, датчиков и исполнительных механизмов

с регулирующими органами, т.е. H. H. Устройства, которые непосредственно

воспринимают изменение технологических параметров (датчик) и изменяют

их значение (привод и контроллер). Эти устройства подключаются через

линии связи к обычным изображениям устройств и устройств, которые

отображают (регистрируют) измерение. Контроллеры генерируют

управляющее действие для привода (контроллеры, функциональные блоки).

Преобразование одного типа энергии в другой (пневматические

преобразователи) или усиление сигнала управления мощностью (усилитель

мощности).

Чтобы линии связи не перекрывались с другими изображениями, они

разрываются на части, и одинаковые номера размещаются на концах зазора.

Условные графические, буквенно-цифровые обозначения блоков управления,

контроллеров и т. Д. Свободно в области рисования. Изображения устройств

обычно снабжаются подписями и информацией о местоположении:

непосредственно на технологическом объекте на месте, на панели управления

или на панели приборов и панели приборов.

При разработке схемы функциональной автоматизации учитывались

технологические параметры работы узла:

- температура резервуара не должна превышать Т = 70°С (из

документации производителя).

- давление на выходе из насосов не должно превышать P = 8 кгс / см2.

- установите обратный клапан после насоса, чтобы избежать обратного

давления на насос.

29

- для коррекции смешивания после каждого насоса устанавливается

трехходовой клапан.

В связи с технологическими требованиями, описанными выше, была

разработана функциональная схема автоматизированной системы для

экспериментального исследования контура I ТГУ по ГОСТ 21.404-85.

Вышеуказанные параметры для отображения, контроля и измерения

должны отображаться на экране оператора.

В соответствии с технологическими требованиями автоматизированная

экспериментальная исследовательская система выбирается из каталогов

производителей приборов, электромеханических инструментов и приборов.

Подробное описание, модель, технические характеристики и функции

устройства можно найти в спецификации (Таблица 2.1).

Подробное описание устройств для практического исследования

конструкций приведено на функциональной схеме автоматики (рисунок 2.6).

2.1 Разработка структурной схемы автоматизации

Для более наглядного представления реализации автоматизированного

управления была создана структурная схема автоматизации. ПИД-регулятор

регулирует поток жидкости и температуру.

На рисунке 2.7 показана блок-схема регулирующего клапана PK5.

Микропроцессорное управление используется для осуществления

автоматического управления. Автоматизированная экспериментальная

исследовательская система двухуровневая. Микроконтроллер установлен на

верхнем уровне микроконтроллера, микропроцессорный контроллер

установлен на нижнем уровне. Система использует аналоговый выход

микроконтроллера в качестве контроллера и встроенного программного

обеспечения мастера встроенного микропроцессорного контроллера, с

помощью которого можно установить температуру батареи 2 и температуру

самого дизель-генератора, что требует от оператора. Температура воды в

резервуаре не должна превышать 55°С. Следовательно, этот порог

устанавливается программно в микропроцессорном управлении. Оператор не

может изменить это значение во время установки. Поскольку перегрев памяти

приводит к ее деформации. Для поддержания желаемой температуры в БА-2

применяется технология отвода избыточного тепла в окружающую среду.

Технология реализована микропроцессорным управлением. Показания

датчика RTD 14 считываются контроллером. Измеренное значение,

полученное датчиком 14 RTD, инвертируется и суммируется с

предварительно определенным сигналом от ведущей программы.

30

Т а б л и ц а 2.1 – Спецификация оборудования автоматической системы управления

Поз. Наименование Модель (тип) Краткие технические

характеристики

Произво-

дитель

Функция

1 2 3 4 5 6

1-1,

1-2,

2-1,

3-1,

3-2.

Клапан трехходовой

регулирующий с

пневматическим

мембранным приводом

(с возвратной пружиной)

и

электропневматическим

позиционером

1018S –

клапан;

667 –

привод;

3582i --

позиционер

(взрывозащи-

щенный)

Диаметр условный (Ду)

100 мм; нормально закрыт,

т.е. действие «подача

воздуха открывает клапан»;

входной сигнал

регулирования 4 … 20 мА

при напряжении 30 В,

максимально, пост. Тока

EMERSO

N (FISHER –

ROSEMOUNT

), Германия

Регулирова

ние потока

охлаждающей

жидкости

1-0,

2-0,

3-0.

Сенсор

температуры –

термопреобразователь

сопротивления

платиновый

ТСП

Метран-

245(50П)-01-

IР65-250-С-4-

1-Л-У1.1

Сенсор по ТУ 421 1-

002-12580824-2002, группы

50П, длина удлинительных

проводов 250мм.

ГП

«Метран»,

Россия

Измерение

температуры

бака –

аккумулятора и

охлаждающей

жидкости.

1-2,

2-2,

2-3.

Датчик –

преобразователь

температуры,

восьмиканальный

848T-F-

I1-S001-B6-

JA2-F5

Интерфейс

FoundationFieldbus с

цифровым сигналом; тип

входов -

термопреобразователь

сопротивления. Рабочее

напряжение датчика от 9,0

до 32,0 В постоянного тока.

EMERSO

N

ProcessManage

ment,

Швейцария

Измерение

температуры

бака –

аккумулятора и

охлаждающей

жидкости.

31

Рисунок 2.6 - Функциональная схема автоматизации контура I ТГУ

32

Рисунок 2.7 -Структурная схема регулирования контура I ТГУ

Затем сигнал поступает на выход Zb в соответствии с законом

управления ПИД.

Трехходовой клапан PK2 подключен к аналоговому выходу Zb.

Из измеренных значений датчика 14 RTD и значения блока настройки

программы генерируется сигнал «+» или «-», который, в свою очередь,

означает открытие или закрытие трехходового клапана PK2.

Для поддержания оптимальной температуры дизель-генератора

используется микропроцессорное управление с ПИД-регулированием.

Опорный сигнал уже генерируется в микроконтроллере.

Оператор в окне управления устанавливает желаемую температуру для

эксперимента.

Значение температуры преобразуется в токовый сигнал в

микроконтроллере и поступает в контроллер через аналоговый выход,

подключенный к входу Xa микропроцессорного управления.

Значение, считываемое датчиком 10 RTD, также вводится в Xa.

В контроллере значение, полученное датчиком температуры,

инвертируется и добавляется к сигналу, полученному от микроконтроллера.

Далее сигнал поступает на выход Zf в соответствии с законом ПИД.

Трехходовой клапан PK5 подключен к аналоговому выходу Zf.

В результате суммирования показаний датчика 10 RTD и значения,

полученного от микроконтроллера, генерируется сигнал «+» или «-», который,

в свою очередь, означает открытие или закрытие трехходового

регулирующего клапана PK5.

33

3 Разработка автоматизированной системы энергоснабжения

3.1 Схема и расчет ТГУ

Основными элементами тригенерационнойустановкиявляются:

- блок генерации электроэнергии в составе теплового двигателя,

электрогенератора;

- блок утилизации теплоты в составе котла-утилизатора,

утилизационного жидкостного теплообменника, гидравлической и газовой

системы трубопроводов с арматурой, электроприводами, датчиками и

предохранительными устройствами;

- контур тепловых насосов в составе компрессоров, теплообменников,

системы трубопроводов с арматурой;

- модуль автоматического контроля и управления в составе блок-панели,

управляющей электроприводами, трубопроводной арматурой Сама установка

представлена на рисунке 3.1.

1 – двигатель внутреннего сгорания; 2 – рама остова двигателя; 3 – бак накопитель

тепла ТНУ; 4 – штатный пульт управления с элементами сигнализации; 5 – устройство для

согласования диагностических параметров установки с компьютером; 6 – газо-водяной

теплообменник;7-компрессор ТНУ;8- штатный электрогенератор; 9 – конденсаторы ТНУ;

10 – испарители ТНУ; 11 – радиатор системы охлаждения двигателя; 12 – холодильник.

Рисунок 3.1 – Тригенерационная установка

34

Электростанция, построенная на базе двигателя внутреннего сгорания

D905-ECG-2, предназначена для выработки электрической энергии, т.е.

Двигатель в этой установке работает только от генератора энергии.

На установке проведена следующая модернизация силовой установки:

1) на выходе газового тракта двигателя установлен газо-водяной

теплообменник, который позволяет использовать тепло отработавших газов

двигателя. Это тепло накапливается в накопительном баке в виде горячей

воды, которую можно использовать в отопительной системе здания и для

горячего водоснабжения.

2) циркуляция охлаждающей воды через радиатор блокируется

автоматическим клапаном с ограничителем температуры, который

предотвращает отвод тепла от системы охлаждения двигателя от атмосферы

от радиатора путем продувки воздуха через вентилятор. Это тепло

используется внешним циркуляционным контуром с циркуляционным

насосом, встроенным водно-водяным теплообменником смесительного

клапана управления аккумулятором тепла и счетчиком тепла с расходомером

воды. Тепловая энергия от системы охлаждения двигателя передается через

трубчатый водо-водяной теплообменник в накопительную воду.

3) На основе двигателя внутреннего сгорания может быть организована

работа системы теплового насоса. В этом случае двигатель работает частично

или полностью на приводе компрессоров HPI.

Кроме того, в системе установлены два компрессора, которые

приводятся в движение клиноременной передачей от вала двигателя.

Ведущий шкив надежно соединен с валом генератора. Вал двигателя и

генератор соединены регулярно.

Приводной шкив имеет две резьбы под клиновым ремнем.

Диски привода, которые установлены на валах компрессоров, имеют

резьбу и охватывают диски электромагнитной муфты с валами компрессоров.

Муфты включаются с помощью электронной панели управления через

компьютер. Таким образом, лабораторное оборудование двигателя может

работать только на генераторе.

В этом случае рекуперация тепла из выхлопных газов и тепло системы

охлаждения двигателя генерируют электрическую энергию в количествах и

тепловую энергию.

Двигатель может работать с электрическим генератором и одним из

компрессоров. В этом случае рекуперация тепла из выхлопных газов и тепло

из системы охлаждения двигателя генерируют электрическую энергию в

количестве и тепловую энергию.

Двигатель может работать с электрическим генератором и одним из

компрессоров. В этом случае количество вырабатываемой электрической

энергии, тепловой энергии за счет рекуперации тепла из выхлопных газов и

системы охлаждения двигателя и в системе теплового насоса в количествах

.

35

3.2 Устройство двигателя Д 905-ЕВG-2

Общий вид двигателя и основные элементы его жизнеобеспечения

показаны на рисунке 3.2 и рисунке 3.3.

Техническая характеристика двигателя [1]:

1) тип - вертикальный, рядный, четырехтактный дизельный мотор;

2) число цилиндров-3;

3) диаметр цилиндров и ход поршня в мм. 72х73,6;

4) полный объем в литрах L=0,898 литров;

5) длительная электрическая мощность в кВт при П об/мин-6,5кВт/1500

об/мин;

6) эффективная мощность двигателя Ne=7,3 кВт ( при П=1500 об/мин);

7) min обороты Пmin=800-900 об/мин;

8) max обороты Пmax=1575 об/мин;

9) порядок работы цилиндров-1,2,3;

10) направление вращения коленчатого вала - почасовой стрелки со

стороны вентилятора;

11) форсунки впрыска- фирмы Boch;

12) давление впрыска- 140 атм (13,73МПа);

13) угол опережения впрыска-16,5 атм;

14) степень сжатия -22:1.

Для обеспечения надежной работы двигатель работы имеет следующие

системы его жизнеобеспечения: топливную систему, масляную систему,

систему охлаждения двигателя, систему автоматического регулирования и

управления двигателем, систему защиты двигателя от аварийных режимов.

Основные элементы этих систем указаны в подрисуночных надписях

рисунка 3.2.

Двигатель разработан для привода электрогенератора. Однако в

лабораторной установке он может работать на привод двух компрессоров.

Двигатель представляет собой дизельный двигатель, работающий с

воспламенением топлива от сжатия в течение четырехтактного цикла.

Топливная система двигателя включает топливный насос высокого

давления, который приводится в движение валом двигателя и подает топливо

в цилиндры двигателя через инжекторы.

Топливо находится в топливном баке и перекачивается через

электромагнитный топливный клапан с помощью подкачивающего насоса в

топливный насос высокого давления.

Расход топлива в двигателе лабораторного блока измеряется с помощью

электронного баланса.

Двигатель оборудован системой жидкостного охлаждения.

Система включает в себя стандартный циркуляционный насос с

приводом от вала двигателя, который перекачивает жидкость (воду или

антифриз) через охлаждаемые полости двигателя.

Эта жидкость затем попадает в радиатор.

36

1- воздухозаборное устройство;2- рычаг системы регулирования подачи топлива; 3-

устройство аварийного останова двигателя;4-блок форсунок подачи топлива;5- топливный

насос;6-вентилятор системы охлаждения двигателя; 7-ведущий шкив клиноременной

передачи привода вентилятора;8-масляный фильтр;9-масляный насос;10-топливные

фильтры; 14-щуп замера масла в картере; 17-пробка слива масла из картера; 19-остов

двигателя 11-выхлопной коллектор двигателя; 12-электогенератор зарядки аккумуляторной

батареи; 13-электротартер запуска двигателя; 15-термодатчик масла двигателя; 16-фланец

привода электрогенератора;18-картер масла двигателя; 20- сливное отверстие

охлаждающей жидкости двигателя.

Рисунок 3.2– Двигатель

через который приводной вентилятор продувает атмосферный воздух,

который отводит тепло от охлаждающей жидкости и отдает его в

окружающую среду.

Охлаждающая жидкость через водо-масляный теплообменник лишает

масляную систему двигателя тепла, тем самым смазывая подшипники

коленчатого вала двигателя и их шатунно-поршневые узлы.

С помощью приводного насоса смазочное масло откачивается из

картера, а затем охлаждается в картере.

Система охлаждения двигателя лабораторной системы была изменена.

В этой системе тепло, извлекаемое из охлаждающей жидкости, не

выделяется в окружающую среду, а подается через встроенный трубчатый

водо-водяной теплообменник в резервуар для воды.

Схема модернизированной системы охлаждения двигателя, описание

оборудования и работы приведены ниже в соответствующем разделе.

Система автоматического контроля и управления рабочим процессом

двигателя состоит из трех основных компонентов: пульта управления, реле

управления и автоматического выключателя на выходе электрогенератора.

37

Панель управления позволяет запускать и останавливать двигатель,

контролировать работу и автоматическое отключение при низком давлении

масла или высокой температуре двигателя.

Реле управления используются для включения (выключения) стартера,

прогрева двигателя, включения топливного насоса и топливного

электромагнитного клапана.

Цепи этих элементов защищены предохранителями. Автоматический

выключатель на выходе генератора защищает генератор от короткого

замыкания и двигатель от перегрузки.

В лабораторной установке есть штатная панель управления и панель

управления через компьютер.

На рисунке 3.3 показан стандартный дисплей.

Панель управления включает в себя: счетчик часов, сигнальные лампы,

ключ и кнопку аварийного останова.

Управление двигателем и всеми системами лабораторной системы через

электронную панель управления, подключенную к компьютеру, основано на

схематическом представлении системы ТЭЦ, показанной на рисунке 3.3.

Двигатель, компрессоры, циркуляционные насосы, регулирующие

клапаны и запорные клапаны включаются и выключаются нажатием

соответствующих пунктов концепции.

Отключенный статус элементов выделяется красным и становится

синим.

Цепь управления двигателем защищает от следующих неисправностей:

1) низкое давление масла;

2) высокая температура двигателя;

3) ошибка зарядного устройства;

4) превышение скорости;

5) падение скорости (потеря сигнала от датчика скорости);

6) ошибка при запуске.

Когда контролируемый параметр включен, загорается красный

светодиод на панели управления на стандартной консоли.

Счетчик рабочего времени (рисунок 3.3) подсчитывает рабочее время

при наличии сигнала расхода топлива.

38

Рисунок 3.3 –Тепловой счетчик

3.3 Автоматизация экспериментальных исследований

Для автоматизации экспериментов используются контроллеры National

Instruments и среда графического программирования LabVIEW 8.5.

Код программы, написанный на графическом языке LabVIEW 8.5

компании National Instruments, имеет две структуры реального времени.

Первая структура отображает данные, полученные от контроллера, на

интерфейсе программы и сохраняет данные в файлах.

Вторая структура отвечает за выполнение событий на интерфейсе и

передачу управляющих сигналов на контроллер, которые выполняются

исполнительными механизмами.

Интерфейс программы имеет 3 вкладки. Каждая вкладка показывает

контуры установки.

Первая вкладка для информации. Он содержит название, описание и

внешний вид установки, а также список аббревиатур и символов,

используемых в программе. Вторая вкладка показывает нагрузки

электрической цепи управления. Третья и четвертая вкладки показывают

гидравлические контуры МТПУ, контуры комбинированной выработки тепла

и мощности и выработки тепла и мощности.

Для более удобного отображения динамики изменений представлены

измерительные приборы, которые устанавливаются отдельно на контурах в

соответствии с контурами и схемами для соответствующих устройств.

Справа находятся дата и время, кнопка выключения и измеренное

значение источника питания. Измерения схемы показывают: напряжение и

39

ток цепи дизель-генератора, данные от устройства PM175, указывающие

качество электрической энергии цепи.

Таблица 3.1 - Список сокращений и терминов, используемых в

программе [7]

- трансформатор тока

- понижающий трансформатор

- выпрямитель

- тиристорная пластина

- асинхронный двигатель

- частотный контроллер

Расход топлива в каждом двухминутном интервале времени работы

измеряется электронным балансом. Стоимость теплоносителя в контурах

измеряется расходомерами, установленными в этих контурах.

Расход топлива и охлаждающей жидкости визуально записывается и

записывается в таблицу каждые две минуты после установки. В дальнейшем

эти параметры также должны быть введены в компьютер и записаны на

принципиальной схеме.

Программа регистрации диагностических параметров, показанная на

схеме, разработана таким образом, чтобы каждые две минуты работы

двигателя каждые две минуты вся диагностическая информация обновлялась

в новом наборе схем в памяти компьютера.

Таким образом, вы можете в любое время использовать

диагностическую информацию, работу по установке лаборатории для любой

программы и на большие расстояния от места установки лаборатории до

пользователей.

Из рисунка 3.4 видно, что система использования тепла от выхлопных

газов и тепла, извлекаемого из системы охлаждения двигателя, не связана

гидравлически с системой теплового насоса. Поэтому методическое

обеспечение лабораторных работ можно разделить на две независимые части,

которые методологически не зависят друг от друга.

С помощью разработанного метода тепловых расчетов первой части вы

можете создать на компьютере программу расчета и получить желаемые

результаты в окончательном виде в виде таблиц и графиков.

Вкладка «Электрическая схема» (рисунок 3.5) - это краткое имя,

используемое для управления электрическими цепями системы.

40

Рисунок 3.4–Принципиальная схема тригенерационной установки

41

Рисунок 3.5 – Интерфейс программы управления, вкладка «Электрическая схема»

42

Установка имеет три источника питания включающихся попеременно.

Первый источник – электрическая сеть, он включается контактором К1 и

контактором магнитным КМ1.

Два контактора используется для обеспечения безопасности

оборудования.

Второй источник – генератор, включается контакторами К2 и КМ2.

Вкладка Электрическая схема (рисунок 3.5) представляет собой мнемосхему

управления электрическими цепями установки.

Третий источник – инвентор, преобразующий энергию аккумуляторов в

напряжение 220В. Источники подают напряжение на шину источников тока.

Контактор КМ4 подает напряжение с шины источника напряжения на шину

нагрузки.

Шина нагрузки распределяет напряжение на нагрузки. В качестве

нагрузки может быть любой электрический потребитель 220/380 В. В

установке как нагрузка используются

Асинхронный двигатель – контакторы К4, КМ5,

Котел утилизатор – контакторы К6, КМ8. Напряжение в котле

утилизаторе регулируется Тиристорным регулятором.

Контакторы К5 и КМ7 включают сеть оборудованную трансформатором

и выпрямителем для питания приборов постоянного напряжения.

Контакторы К7 и КМ9 включают линейку сопротивлений, служащей для

плавного повышения нагрузки, используемая для снятия вольт–амперных

характеристик.

Контакторы К8 и КМ10 включают розетки на 220В. Контакторы К9 и

КМ11 включают трехфазные розетки.

Вкладка Схема тригенерации (рисунок 3.5) показывает гидравлическую

схему управления установкой, на которой представлены контуры

тригенерации (ТГ), первого теплового насоса (НТ–1), второго теплового

насоса (НТ–2). НЦ – насосы циркуляционные, КС – клапаны соленоидные,

ДД – датчики давления, КР – клапаны регулирующие, ТП – термопары, РТД –

термосопротивления, ТО – теплообменники, НТ – насосы тепловые. Схема

тригенерации (в соответствии с рисунком 3.5) показывает гидравлическую

схему управления установкой, на которой представлены контуры

тригенерации (ТГ), первого теплового насоса (НТ–1), второго теплового

насоса (НТ–2). НЦ – насосы циркуляционные, КС – клапаны соленоидные,

ДД – датчики давления, КР – клапаны регулирующие, ТП – термопары, РТД –

термосопротивления, ТО – теплообменники, НТ – насосы тепловые.

Каждый элемент управления связан с установкой посредством

контроллера, что позволяет управлять элементами установки. Элементы

управления представлены наглядно, для того чтобы визуально определять

назначение элемента. Так же в программе для определения включен или

выключен элемент, используются цвета красный, элемент выключен и синий,

элемент включен.

43

Для удобства наблюдений схемы используются цифровые индикаторы.

Индикаторы показывают в реальном времени данные, так как они имеют

соединение с контроллером, к которому подведены датчики. Датчики

подключены к модулям контроллера, схемы соединений рассмотрены в

пункте 2.3 и пункте 2.4.

Схема ТЭЦ (рис. 3.6) показывает краткое название цикла ТЭЦ. Запуск

двигателя внутреннего сгорания (ДВС) возможен после включения

циркуляционных насосов NC4 и NC5, чтобы избежать ошибок,

предоставляется окно сообщения, в котором об этом сообщается.

Управляющий клапан KP5 имеет отдельное окно, в котором вы можете

установить заданную температуру и выбрать метод управления. Выбрав

ручное управление клапаном, можно управлять клапаном с помощью кнопок

управления - для большого контура и для малого контура. Когда выбрано

автоматическое управление, KP5 автоматически поддерживает заданную

температуру с помощью автоматического регулятора (ПИ-регулятора). Чтобы

активировать автоматический режим, просто нажмите клавишу переключения

режима управления. MWP3000 - это лабораторные весы, которые отображают

информацию о весе топлива в граммах. Эта информация используется для

определения расхода топлива. Во время эксперимента эта вкладка также

отображает управление электрической нагрузкой, которая позволяет нагрузке

на электрическую систему (кнопка включения / выключения) изменять

нагрузку на электрический генератор.

Вкладка Контур ТГ (рисунок 3.7) содержит индикаторы Схемы

Тригенерации в виде стрелочных приборов установленных в контуре

теплоносителя. Первый ряд приборов установлен в контуре бака имитатора и

водопроводной воды, второй ряд в водных контурах теплообменников ТО1,

ТО2, ТО3, ТО4.

Вкладка Контур КГ (рисунок 3.8) содержит индикаторы Схемы

Когенерации в виде стрелочных приборов разделенных на 4 секции. Секция 1

показывает температуру выхлопных газов, секция 2 температуру

охлаждающей жидкости двигателя, секция 3 температуру жидкости

теплообменника ТО5, секция 4 температуру жидкости бака аккумулятора Б.

Вкладка Контур ТГ (рисунок 3.7) содержит индикаторы Схемы

Тригенерации в виде стрелочных приборов установленных в контуре

теплоносителя.

Первый ряд приборов установлен в контуре бака имитатора и

водопроводной воды, второй ряд в водных контурах теплообменников ТО1,

ТО2, ТО3, ТО4.

Вкладка Контур КГ (рисунок 3.8) содержит индикаторы Схемы

Когенерации в виде стрелочных приборов разделенных на 4 секции.

Секция 1 показывает температуру выхлопных газов, секция 2

температуру охлаждающей жидкости двигателя, секция 3 температуру

жидкости теплообменника ТО5, секция 4 температуру жидкости бака

аккумулятора Б.

44

Рисунок 3.6 – Интерфейс программы управления, вкладка «Схема тригенерации»

45

Рисунок 3.7 – Интерфейс программы управления, вкладка «Схема когенерации»

46

Рисунок 3.8 – Интерфейс программы управления, вкладка «Контур КГ»

47

Вкладка Контур ТН-1 (рисунок 3.8) содержит индикаторы Схемы

Тригенерации контура первого теплового насоса ТН-1 в виде стрелочных

приборов разделенных на две секции.

Первая секция показывает температуры, а вторая секция показывает

давление на входах и выходах теплового насоса и теплообменников ТО1 и

ТО2.

Вкладка Контур НТ-2 (рисунок 3.8) содержит индикаторы Схемы

Тригенерации контура первого теплового насоса ТН-2 в виде стрелочных

приборов разделенных на две секции.

Первая секция показывает температуры, а вторая секция показывает

давление на входах и выходах теплового насоса и теплообменников ТО3 и

ТО4.

Вкладки Контур ТГ, Контур КГ, Контур НТ-1, Контур НТ-2 содержит две

вкладки, на первых вкладках (Приборы) показаны датчики в виде стрелочных

приборы, служащая для наглядного отображения показаний датчиков,

которые могут использоваться при наблюдении за динамику изменения

параметров данных во время эксперимента.

На вторых вкладках График (3.9 рисунков - 3.10) показано, для графики

Удобства, по контурам разделенный, соответствующие датчики. Графики

показывают динамику изменений данных во времени за эксперимент. Код

программа представлена на рисунке 11,03

В соответствии (рисунки 3.12-3.13-3.14) представлена часть блок

диаграммы коды программы выполняющего наблюдение за интерфейс и

отслеживающей событию на ней, а так же передающей сигналы управление

контроллером.

Нажатие какое либо элемент на интерфейсе обрабатывается данная

структура, которая обработав событие передает это воздействие на

контроллере.

Контроллер же передает обработанный сигнал исполнительного

механизм, который срабатывает в соответствии с заданным параметром.

Данная структура так же содержит автоматическую стабилизацию

температуры в контурах посредством управления регулирующими клапанами

по ПИ закону в реальном времени.

Структура автоматического управления содержит ПИ регулятор. Данный

блок выполняет автоматическое управление регулирующим клапаном.

48

Рисунок 3.9 – Интерфейс программы управления, вкладка «Контур НТ–1»

49

Рисунок 3.10 – Интерфейс программы управления, вкладка «Контур ТН–2»

50

Рисунок 3.11 – Код программы управления

51

Рисунок 3.12 – Фрагмент кода программы управления для вывода информации

52

Рисунок 3.13 – Фрагмент кода программы управления для обработки событий

53

Рисунок3.14 – Часть кода программы управления для обработки событий, автоматическое управление

54

Рисунок 3.15 – Сохранениерезультатов показаний датчиков

55

3.4 Исследования энергетической эффективности

Технология комбинированной выработки энергии позволяет

многократно увеличить экономическую эффективность использования

топлива, так как в одном процессе вырабатываются электрическая и тепловая

энергия. В отличие от традиционных паросиловых установок, в которых тепло

исчезает в атмосфере, когенерационные (рисунок 3.16) и тригенерационные

(рисунок 3.17) установки эффективно используют большую часть этой

энергии для покрытия тепловых расходов потребителя. Это увеличивает

общую эффективность КГУ от 40-50% до85-95% а ТГУ от 80% до 150%

Тепловая нагрузка здания покрывается за счет тригенерационной

установки на базе ДЭС «WilsonK8-1» электрическая мощность ДЭС Р=6кВт,

работающей на жидком топливе (дизельное топливо) и 2х тепловых насосов,

расположенных оппозитно на базе компрессоров ТМ31 мощностью каждый

8,5 кВт - это система децентрализованного теплоснабжения (ДТС).

Вырабатываемая мощность установки при максимальной нагрузке составляет

37 кВт или 43220 ккал/час.

Расчет будет произведен на примере удаленного здания , которое

обладает следующими характеристиками: количество этажей-2, площадь

здания - 300 м2, высота здания – 7 м, объем здания- 2100 м3, количество

посадочных мест - 200 . Был выбран режим работы ДЭС при котором система

вырабатывает только тепловую энергию (Когенерация) - зимой и

комбинированно тепло(ГВС) и холод(Тригенерация) - летом. Количество

суток эффективной работы станции - 350 (зимний период – 166 суток).

Рисунок 3.16 –Схема Когенерации

56

Рисунок 3.17 –Схема Тригенерации

Необходимо рассчитать

- годовую потребность одного коммерческого здания в тепловой

энергии на процессы отопления и горячего водоснабжения;

- максимальную часовую тепловую нагрузку на процессы отопления и

горячего водоснабжения;

- себестоимость отпуска единицы тепла для системы теплоснабжения.

3.5 Определение годового расхода тепловой энергии

Годовой расход тепла на отопление одного здания определяется по

формуле:

год

ГкалZttVKtaqQ ОТОТСРВНОТ ,24)( .0 , (3.1)

где qo= 0,27 ккал/(м3*ч*С) - удельная теплота,

а = 1,05 - коэффициент инфильтрации наружного воздуха;

Kt = 1,08 - коэффициент, учитывающий изменения расчетной

температуры наружного воздуха;

Vн = 2100 м3 - объем здания;

tВ = 20 0С - температура воздуха внутри помещений;

tcpoт = -3 0С - средняя температура наружного воздуха за

отопительный

период;

Zот = 166 сут - продолжительность отопительного периода;

24 - число часов в сутках.

На здание:

год

ГкалQОТ 58,924166)320(210008,105,127,0 .

Годовой расход тепла на горячее водоснабжение определяется по

формуле:

годчел

ГкалZttCMZttCMQ ЗЗХВГВЛЛХВГВГВ

,)(8,0)( .. . (3.2)

57

где М = 30 литров - суточный расход горячей воды на одно посадочное

место в сутки;

С = 1,0 ккал/кг - удельная теплоемкость воды;

tгв = 65 0С - температура горячей воды;

tхв.з= 5 0С - температура холодной воды зимнего (отопительного)

периода;

tхв.л= 15 0С - температура холодной воды летнего периода;

Zз = Zот =166 сут - продолжительность зимнего периода;

Zл = 350- Zот = 184 сут - продолжительность летнего периода.

Тогда на одно посадочное место:

годПМ

ГкалQГВ

52,0166)565(1308,0184)1565(130 .

На здание: год

ГкалQГВ 04120052,0 .

Годовая потребность коммерческого сооружения в тепловой энергии:

год

ГкалQQQ ГВОТГОД 9,6211049,58 .

3.6 Определение максимальной часовой нагрузки

Максимальная часовая нагрузка для процесса отопления рассчитывается

по следующей формуле:

час

ГкалttVKtaqQ НРВНОЧАСОТ ),(. . (3.3)

где tнр = -24 0С – расчетная температура наружного воздуха местности.

Тогда на одно здание:

час

ГкалQ ЧАСОТ 0,0283)2420(210008,105,127,0. .

Максимальная часовая нагрузка для горячего водоснабжения

определяется следующим образом: так как у нас максимальная тепловая

мощность тригенерационной установки известна то:

час

ГкалQ

часQQ

часотЧАСГВ

.. , (3.4)

час

ГкалQ ЧАСГВ 0,014920283,00,04322. .

В результате получаем:

58

- максимальная часовая нагрузка для процесса отопления:

час

ГкалQ ЧАСОТ 0,0238. ;

- максимальная часовая нагрузка для горячего водоснабжения:

час

ГкалQ ЧАСГВ 0,01492. ;

- максимальная часовая нагрузка:

час

ГкалQQQ ЧАСГВЧАСОТЧАС 0,043220,014920238,0.. .

3.7 Расчет себестоимости выработки 1 Гкал энергии при

использовании ТГУ

Составляющие для расчета теплоснабжения:

Иитгу = Ики + Ихр + Иоб + Итоп + Изп + Иобщ +Ирем, тыс.тг. (3.5)

где Ики - затраты в индивидуальные теплогенерирующие установки

(ИТГУ), работающие на дизельном топливе.

Цконтроллера= 250500 тг - для контроля системы теплоснабжения

выбран Контроллер cFP-2220, LabVIEWReal-Time/EthernetNetworkModule;

ЦДЭС=963 тыс.тг – для выработки энергии выбрана ДЭС WilsonK8-

1;

Цба=63тыстг - для накопления тепла Бойлеры BS-300SF;

Цтну =192 тыс. тг - для выработки энергии 2 тепловых насоса,

расположенных оппозитно на базе компрессоров ТМ31;

Цтрубы =30 тыс. тг- цена труб для соединения с источником и

накопителем энергии (тепла);

Цмонтаж =222 тыс. тг - расходы на монтаж установки;

Стоимость всей установки рассчитывается следующим образом:

Ики = Цконтроллера+ЦДЭС+Цба+Цтрубы+Цтну +Цмонтаж . (3.6)

Получим Ики = 250500+963000 +192000 +192000 +30000 +222000 =

=1849000 тг.

Затраты на дизельное топливо Итоп определяются следующим образом.

Удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал тепловой

энергии для ИГТУ:

- расход дизельного топлива, потребляемый установкой в год, равен:

Вн=Gт·Т,

59

где Gт -часовой расход топлива на установку;

Т-число часов эффективной выработки энергии (8000 часов).

Получим

Вн = 1,75·8000 = 14000 л=12038 тонн.

Стоимость топлива будет:

Итоп = Вн · Ц, тыс.тг. , (3.7)

Ц = 70 тенге/л.

В итоге получим: Итоп = (14000· 70)/145 = 1014000 тыс.

Ихр=7500 тг/тонну- расходы на хранение 1ой тонны дизельного

топлива;

Ихр=12,038*50=90150 тг.;

Изп - затраты на заработную плату.

Автоматическое регулирование нагрузки,топливоподачи и

температурных параметров горячей воды требует регулярного контроля за

параметрами работы ТГУ одним из рабочих, допускаемых к работе с

установкой.

Затраты на заработную плату будут составлять

Получим Изп = 45 тыс. тг.

Иао - амортизационные отчисления, принимаются в размере 8% от

суммарных капвложений в схему теплоснабжения коммерческого здания:

Иао= 0,08 · (Ики + Иоб +Ихр), тг. (3.8)

Получим: Иао = 0,08 · (1,849000 +13800+90150) = 103951 тг.

Ирем- затраты на ремонт оборудования принимается по формуле:

Ирем= 0,15 ·Иао, тг. (3.9)

Получим Ирем= 0,15 ·103951= 15592,65 тг.

Иобщ – общестанционные расходы, рассчитываются по формуле:

Иобщ = 0,3 · (Изп + Иао + Ирем), тг. (3.10)

Тогда Иобщ = 0,3 · (45000+156,3+23400) = 67350 тг /год.

В итоге получим суммарные затраты на установку

Итгу = 1725000+90150+13800+1014000+45000+74850+23400=2986200 тг.

60

Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии для теплоснабжения

коммерческого здания определяется:

год

ремобщзптао

Q

ИИИИ

ИS ;

Получим:

Гкал

тенгеГкалS 80638,35

162,9

23400850 74450001.014000563001

.

В итоге получили себестоимость выработка 1Гкал энергии:

Гкал

тенгеS 8063 ;

В результате расчета себестоимость выработки 1 Гкал энергии

индивидуальной при использовании тригенерационной установкой составляет

8063 тенге, что значительно составляет меньше стоимости энергии при

центральном теплоснабжении.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что установки такого типа

возможно использовать в местах, как удаленных от сетей централизованного

теплоснабжения так и в крупных населенных пунктах. Данные типы

установок являются рентабельными вложениями в энергетическую

составляющую здания в не зависимости от его расположения.

3.8 Порядок проведения экспериментов и постановка задач

"Тригенерация" – Выработка электрической энергии и тепла (отбор

теплоты выхлопных газов и тепла с рубашки охлаждения двигателя).

Порядок проведения экспериментов:

1) убедиться, что все требования выполнены для безопасного запуска

двигателя;

2) включить систему электропитания функциональных систем

жизнеобеспечения двигателя, системы диагностики и управления;

3) через компьютер, используя принципиальную схему установки,

включить циркуляционные насосы всех водяных контуров системы

утилизации тепла выхлопных газов, воды системы охлаждения двигателя и

теплонасосных установок;

4) установить требуемую температуры в ДВС на 3-ходовом

регулирующем клапане;

5) в программной вкладке "Электрическая схема" включить КМ2, КМ3,

КМ4, КМ9, функцию bypass;.

6) зафиксировать количество топлива в расходной емкости,

установленной на электронных весах;

7) зафиксировать показания по счетчикам расхода теплоносителя по

всем водяным контурам;

8) через компьютер, используя принципиальную схему установки,

61

запустить двигатель. Вывести в рабочий режим. Двигатель будет работать по

программе. Через каждые 2 минуты работы двигателя на принципиальных

схемах установки будут автоматически фиксироваться значения измеряемых

параметров систем установки (температур и давления, расход теплоносителей

в контурах и баках-аккумуляторах). В зависимости от режима работы

периодичность записи эксперимента может быть изменена. Минимальная

периодичность записи от 1-4 секунд;

9) после сбора всех необходимых данных в трех режимах работы

двигателя, он будет остановлен автоматически;

10) выключить систему электропитания функциональных систем

жизнеобеспечения двигателя, системы диагностики и управления;

11) обработка результатов экспериментовКак следует из описания

процессов в ТГУ, основными его элементами являются связанные между

собой система трубопроводов для циркуляции. Совокупность теплового

насоса и вспомогательного оборудования, такого как, трубопроводы, бойлеры,

для подвода и отвода теплоносителей (охлаждаемого и нагреваемого),

системы энергопитания, контроля и регулирования, представляет собой

теплонасосную установку.

Удельный (на единицу массы рабочего тела) тепловой поток в

конденсаторе:

32 iiqк , кг

кДж;

(3.12)

Удельный тепловой поток в испарителе:

41 iiqи , кг

кДж;

(3.13)

Затраченная в цикле удельная работа сжатия:

12 iilв , кг

кДж; (3.14)

т.е.

lqq ик . (3.15)

Формула (3.15) является уравнением энергетического баланса теплового

насоса и соответствует первому закону термодинамики.

Удельная работа электропривода компрессора:

эм

вкм

ll

; (3.16)

62

где эм — электромеханический КПД компрессора (произведение КПД

электродвигателя и механического КПД компрессора).

Тепловая нагрузка испарителя:

ии qGQ 1 , кВт . (3.17)

Тепловая нагрузка конденсатора:

кк qGQ 1 , кВт , (3.18)

где 1G – расход фреона, с

кг.

Удельный расход электроэнергии на единицу выработанного тепла:

Как следует из описания процессов в ТГУ, основными его элементами

являются связанные между собой система трубопроводов для циркуляции.

Совокупность теплового насоса и вспомогательного оборудования, такого как,

трубопроводы, бойлеры, для подвода и отвода теплоносителей

(охлаждаемого и нагреваемого), системы энергопитания, контроля и

регулирования, представляет собой теплонасосную установку.

Удельный (на единицу массы рабочего тела) тепловой поток в

конденсаторе:

32 iiqк , кг

кДж; (3.12)

Удельный тепловой поток в испарителе:

41 iiqи , кг

кДж; (3.13)

Затраченная в цикле удельная работа сжатия:

12 iilв , кг

кДж; (3.14)

т.е.

lqq ик . (3.15)

Формула (3.15) является уравнением энергетического баланса теплового

насоса и соответствует первому закону термодинамики.

Удельная работа электропривода компрессора:

эм

вкм

ll

; (3.16)

63

Рисунок 3.18 – Интерфейс программы управления, вкладка «Тригенерация»

64

где эм — электромеханический КПД компрессора (произведение КПД

электродвигателя и механического КПД компрессора).

Тепловая нагрузка испарителя:

ии qGQ 1 , кВт ; (3.17)

Тепловая нагрузка конденсатора:

кк qGQ 1 , кВт ; (3.18)

где 1G – расход фреона, с

кг.

Удельный расход электроэнергии на единицу выработанного тепла:

к

км

ТНq

lЭ . (3.19)

Энергетическая эффективность теплового насоса оценивается

коэффициентом преобразования КОП, который равен:

ТНЭ

1 . (3.20)

Холодильный коэффициент определяется по формуле:

км

и

l

q . (3.21)

Термический КПД ТНУ:

кмк

кТ

lq

q

. (3.22)

Потребляемая мощность с учетом потерь в электросетях:

с

эNN

; (3.23)

где 95,0с – КПД.

Общий КПД ТНУ:

элтпэмвТНУ , (3.24)

65

где в – внутренний КПД;

эм – электромеханический КПД двигателя;

тп – КПД теплового потока, учитывающий потери энергии и

рабочего агента в трубопроводах и оборудовании ТНУ;

эл – КПД электрических линий передач.

3.9 Экспериментальные исследования энергетических показателей

МТГУ

Целью исследования было экспериментальное определение

компонентов энергетического баланса совокупной теплоэнергии и состава

выхлопных газов при различных уровнях нагрузки.

Изученные параметры необходимы для калибровки математических

моделей и последующего анализа энергоэффективности ТГУ, работающего в

условиях фактической структуры энергопотребления.

Такой анализ необходим для разработки надежной методологии выбора

силовых устройств и критериев оптимизации режима работы.

Эксперименты проводились для измерения следующих параметров:

расход топлива, расход охлаждающей жидкости, температуры на входе в

двигатель внутреннего сгорания, теплообменники и накопительные баки,

выходное напряжение и ток.

Нагрузка на МТСУ осуществлялась электрическим котлом (бойлером) с

возможностью регулировки мощности:

1) В соответствии с данными о потреблении топлива в приложении к

таблице составлен график (рисунок 3.19) и рассчитана относительная

энергетическая эквивалентность топлива (100% мощности, подаваемой на

ГД).

Рисунок 3.19– Зависимость расхода топлива от нагрузки

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

0 25 50 75 100

нагрузка %

ра

сх

од

к/ч

расход топлива кг/ч

66

2) по данным приведенным в таблице 3были произведены расчеты

тепловой энергии, полученной за счет утилизации теплоты выхлопных газов

МТГУ;

3) тепловая энергия, отведенная в бак аккумулятор от рубашки

охлаждения ДВС МТГУ данные внесены в таблицу 3;

4) электрическая мощность ДГ эN рассчитана по данным, приведенным в

приложении; Г, таблице Г.3 расчеты были произведены по формуле (2.5),

приведенной в пункте 2.6.2, результаты приведено в таблице 3.

По данным таблицы 3, построены графики, отображенные на рисунке

3.20;

5) по методике и формуле (2.9) приведенной в пункте 2.6.2, рассчитаны

потери тепловой энергии на собственные нужды и внесены в таблицу 3;

Таблица 3 – Данные по выработанной энергии

Нагрузка

%

Мощно

сть

топлива

кВт

эл

ектрическ

ая

мощность

кВт

Тепловая

энергия

полученная

от рубашки

ОЖ ДВС

кВт

Тепловая

энергия

полученная

от котла

утилизатор

а кВт

Затраты

тепловой

энергии на

собственны

е нужды

кВт

Потери

тепловой

энергии на

радиацию и

вибрацию кВт

Полезно

использова

нная

тепловая

энергия

кВт

0 5,67 0,00 3,02 1,17 0,88 0,56 4,22

25 8,39 1,46 3,91 1,52 0,88 0,57 6,94

50 10,91 2,92 4,31 2,05 0,88 0,70 9,33

75 14,17 4,48 5,05 2,85 0,88 0,82 12,47

100 22,31 5,87 9,73 4,72 0,88 0,97 20,46

Результаты комплексных исследований энергетических и экологических

показателей экспериментальной МТГУ приведены в следующих таблицах и

графиках.

В соответствии с рисунком 3.20 показана энергетический балансом

МТГА в 4 режимах на различных нагрузки от 0%, 10%, 25%, 50%, 75% и

100%. Можно видеть что, при низких нагрузках на двигатель, низкая

энергетическая эффективность производства электрической энергии

составляет всего 7,9% (КПД) ПРИ 10% нагрузки двигателя, в дальнейшем

просматривается постепенное увеличение до максимального значения около

25,3% при полной нагрузке. Низкая эффективность при низких нагрузках

получается из-за увеличение работы, необходимый для преодоления сил

трения между двигающейся частями двигателя (коленчатый вал и

подшипники, поршни и цилиндры). Работа по преодолению трения при всех

значениях нагрузки остается приблизительно постоянной. В условиях низкой

нагрузки с низким потреблением топлива доля затрат энергии, которая идет на

преодоление сил трения выше, чем при более высоких нагрузках с высоким

расходом топлива. Причиной потерь при трении, является низкая

эффективность двигателя при малых нагрузках. Так можно убедиться, что

доля генерируемого тепла от МТГА в режиме когенерации примерно

постоянном при всех режимах работы. Это около 15%

67

Рисунок 3.20 – Энергетический баланс двигателя, %

Рисунок 3.21 – Энергетический баланс двигателя, кВт

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Пр

оц

ентн

ая д

ол

я эн

ерги

и, ,

%

Нагрузка на двигатель, %

Тепло с рубашки охлаждения

Тепло с котла утилизатора

Элетрическая энергия с генератора

Потери

Распологаяема тепловая мощность ТНУ(55/7,5)Распологаяема тепловая мощность ТНУ(37/7,5)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Эн

ерги

я, к

Вт

Нагрузка, %

Тепло с рубашки охлаждения

Тепло с котла утилизатора

Элетрическая энергия с генератора

Общая энергия топлива

Потери

Распологаяема тепловая мощность ТНУ(55/7,5)Распологаяема тепловая мощность ТНУ(37/7,5)

68

от утилизации отработанного газа и 36% - 40% охлаждающей рубашки.

Относительно высокие потери связаны с тем, что при низкой мощности

двигателя высока доля конвекционных потерь от двигателя и котла-

утилизатора. Эти потери могут быть компенсированы за счет восстановления

вентиляционных газов и конденсации влаги в выхлопных газах ТГУ. При

комплексной работе ТЭЦ энергоэффективность использования ископаемого

топлива составляет 152,3% и 218,5% соответственно благодаря

использованию тепловых насосов, включающих возобновляемый

низкотемпературный источник энергии в двух температурных режимах.

После эксперимента температура низкопотенциального источника энергии,

т.е. H. Температура на входе в испаритель теплового насоса установлена на

7,5 ° C, причем температура на выходе из конденсатора варьируется от 37 ° C

до 55 ° C в зависимости от уровня температуры подводимого тепла. ЛАД в

указанных режимах колеблется от 3,8 до 6,3.В соответствии с рисунком 3.22

представлена общая эффективность работы МТГУ в 4 режимах.

Рисунок 3.22 – Общая эффективность работы МТГУ в режимах

"Моногенерация", "Когенерация" и "Тригенерация"

Это показывает, что самый низкий КПД при работе с электроэнергией

достигается при моногенерации, тогда как КПД при работе ТЭЦ

увеличивается в три раза и достигает 77%. В режиме «тригенерации» КПД

основного топлива составляет 152,3%, что в 6 раз больше, чем у

моногенерации, и почти в 2 раза выше, чем у ТЭЦ. Очевидно, что наибольшая

топливная эффективность может быть достигнута при работе в режиме

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Об

щая

эф

фе

кти

вно

сть,

, (

% о

т эн

ер

гии

то

пл

ива

)

Нагрузка двигателя, %

Моногенерация (электричество)

Когенерация (электричество + тепло)

Сложная Когенерация(когенерация +ТНУ 55/7,5)

Сложная Когенерация(когенерация +ТНУ 37/7,5)

69

«Тригенерация». Он достигает 218,5% эффективности использования

первичного топлива. Это в 8,6 раза эффективнее, чем производство

электроэнергии в Черногории, в 2,8 раза эффективнее, чем комбинированное

производство тепла и электроэнергии, и в 1,4 раза эффективнее, чем

комплексное производство в температурном режиме 55 / 7,5.

Рисунок 3.23 – Произведенная полезная энергия МТГУ в режимах

"Моногенерация", "Когенерация" и "Тригенерация"

Рисунок 3.24 показывает графическое представление доступной энергии

для каждого элемента системы.

Диаграмма основана на данных рисунка 3.23.

Таким образом, оказывается, что вырабатываемая тепловая мощность

блока теплового насоса может изменяться в зависимости от нагрузки блока

теплового насоса и температурного режима.

В то же время при работе в диапазоне температур 37 / 7,5 при полной

мощности вырабатываемая энергия может достигать 47,2 кВт. Для других

температурных параметров на испарителе и конденсаторе теплового насоса

эта мощность может быть выше или ниже.

В соответствии с рисунком 3.25 показана базовая зависимость расхода

топлива для выработки электрической энергии.

Расход дизельного топлива при 10% составляет 620 г / час, а при 100%

загрузка достигает 1830 г / час, что составляет 899 г / час или 2654,3 г / час в

пересчете на эталонное топливо.

В соответствии с рисунком 1.7 условный расход топлива для выработки

полезной энергии из нагрузки двигателя показан в 4 режимах. В случае

моногенерации электроэнергии эквивалентный расход топлива на кВтч

полезной энергии составляет 1575,8 г / час при 10% и 486,6 г / час при 100%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Пр

ои

зве

де

нн

ая п

ол

езн

ая э

не

рги

я, ,

кВ

т

Нагрузка двигателя, %

Моногенерация (электричество)

Когенерация (электричество + тепло) (электричество + тепло)Сложная Когенерация(когенерация +ТНУ 55/7,5) Когенерация с учетом

рекуперации и конденсации

70

нагрузке. При работе ТЭЦ требуется в 7,5 раз меньше топлива при нагрузке

10% и в 2,1 раза меньше при нагрузке 100% для выработки 1 кВт полезной

энергии по сравнению с моногенерацией электроэнергии, т.е. H 210,55 г / ч и

160,09 гВт / ч.

Рисунок 3.24 – Располагаемая полезная энергия при 4 режимах работы

Рисунок 3.25 – Базовая зависимость расхода топлива на выработку

электрической энергии

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 25 50 75 100

Рас

по

лаг

аем

ая п

ол

езн

ая э

нер

гия

, кВ

т

Нагрузка двигателя, %

Распологаяема тепловая мощность ТНУ(37/7,5)

Распологаяема тепловая мощность ТНУ(55/7,5)

Генерируемая мощность в режиме когенерация с учетом рекупирации и конденсации

Генерируемая мощность в режиме когенерация (Электричество + тепло)

Генерируемая электрическая энергия

0

500

1000

1500

2000

2500

0 1 2 3 4 5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Расхо

д усл

овн

ого

топ

ли

ва топ

ли

ва г у.т/ч

Нагрузка двигателя, кВт

Рас

ход

ди

зел

ьно

го т

оп

ли

ва г

/ч

Нагрузка двигателя, %

71

При этой удельный расход для моногенерации тепла составляет 242,23

г.у.т/ч при 10% и 238,49 г.у.т/ч при 100%.

Удельный расход остается приблизительно одинаковым при 10% и

100% нагрузке, потому что доля производства тепла при всех режимах работы

остается постоянной.

Удельный расход в режиме сложная когенерация 55/7,5 составляет

150,44 г.у.т/ч при 10% и 80,69 г.у.т/ч при 100%, что в 10,45 раз меньше по

сравнению с моногенерацией электричества, в 1,4 раз меньше по сравнению с

когенераций при 10%, в 6 раз меньше по сравнению с моногенерацией

электричества и почти в 2 раз меньше по сравнению с когенераций при 100%

нагрузке.

Следовательно, большая эффективность достигается при наименьшем

удельном расходе топлива в режиме работы

Сложная Когенерация 37/7,5 при 10% нагрузке удельный расход

составляет 120,29 г.у.т/ч, что в 13,1 раз ниже моногенерации и в 1,75 раза

ниже когенерации, а при 100% нагрузке двигателя, удельный расход топлива

составляет 56,22 г.у.т/ч - почти в 8,6 раз меньше по сравнению с

моногенерацией электричества и в 2,8 раз меньше по сравнению с

когенерацией.

При работе в режиме сложная когенерация 37/7,5 удельный расход

топлива на 20% и 30,3 % ниже по сравнению с работой в температурном

режиме 55/7,5 при 10% и 100% соответственно.

В итоге можно сделать вывод, что наибольшая эффективность

использования ископаемого топлива достигается при работе в режимах

сложная когенерация, в частности в температурном режиме 37/7,5.

72

Рисунок 3.26 – Удельный расход условного топлива при работе МТГУ в

3 режимах

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Рас

ход

усл

овн

ого

то

пл

ива

(г/

кВтч

)

Нагрузка двигателя, %

Когенерация (электричество + тепло) (электричество + тепло)

Сложная Когенерация(когенерация +ТНУ 37/7,5)

Моногенерация (тепло)

73

4 Педогогический раздел

В соответствии с государственным образовательным стандартом

педагогическая практика является обязательной формой обучения

магистрантов по направлению 6М070200 «Автоматизация и управление»

Цель практики состоит в том, чтобы непосредственно участвуя в

деятельности университета магистрант смог:

- закрепить теоретические знания, полученные во время аудиторных

занятий по дисциплинам профессионального цикла;

- приобрести и развить профессиональные умения и навыки;

- приобщиться к социальной среде организации с целью приобретения

социально-личностных компетенций, необходимых для работы в

профессиональной среде.

- собрать практический материал для подготовки магистерской

диссертации.

Местом прохождения педагогической практики является ТНИЛАУЭС.

Задачи: - в изучении методов педагогики;

- в проведении лекционных материалов по Техническим Средствам

Измерений ;

- в проведении лабораторных работ по Техническим Средствам

Измерений ;

- в проведении аттестации по отчетам групп бакалавриата;

- в подготовке материалов для написания магистерской диссертации и

др.

4.1 Разработка методических указаний по измерению малых

расходов газа с помощью газового счетчика. Построение тарировочного

графика газового счетчика

Целью работы является изучение методов определения малых расхода

веществ и измерение малых расходов газа с помощью газового счетчика.

В процессе выполнения этой работы студент должен:

1) ознакомиться с методами измерения малых расходов газа

2) ознакомиться с принципом действия газовых счетчиков

3) получить навыки измерения малых расходов газа с помощью

газовыхсчетчиков

4) изучить методы градуировки газовых счетчиков.

4.2 Описание установки

Система (рисунок 4.1) состоит из мембранного компрессора 3, который

приводится в действие двигателем переменного тока. Интеграция

электродвигателя в сеть через коммутатор 1. Для уменьшения пульсаций

74

воздушного потока компрессора используется воздушный коллектор 5.

Компрессор может работать так, чтобы нагнетать воздух в воздушный

коллектор, когда клапан 4 режима находится в положении «головка». Когда

клапан 4 находится в «вакууме», компрессор всасывает воздух из своего

воздухосборника и создает в нем вакуум.

Воздух может подаваться в газовый счетчик воздухосборником, если

клапан 7 направления потока установлен в положение «1». Воздух из газового

счетчика 6 поступает в реометр 2, который состоит из сменного башмака с

Metallkapillarrohr и O-образного жидкостного манометра.

Рисунок 4.1 - Экспериментальная установка

4.3 Устройство и принцип действия газового счетчика

Газовый счетчик измеряет общее количество газа, протекающего через

него. Он используется для точного измерения небольших количеств газа в

лабораторных условиях и в практике калибровки. Принципиальная схема

лабораторного газового счетчика показана на рисунке 4.2.

Основными элементами счетчика являются барабан с измерительными

камерами и счетный механизм. Металлический барабан, который разделен

наклонными перегородками на четыре камеры одинакового объема,

расположен внутри корпуса и вращается вокруг оси. Барабан частично

погружен в жидкость, которая заполняет нижнюю часть корпуса. Уровень

жидкости выше оси барабана и ограничивает измерительный объем камер.

75

В положении барабана, показанном на фиг. 3.2, газ поступает через

впуск 3, заполняет измерительную камеру 6 и частично камеру 5 практически

полностью. В то же время камера 1 соединена с выпускным патрубком 2.

Поскольку давление газа, поступающего в камеры 5 и 6, больше, чем давление

газа, вытекающего из камеры 1, блокируется уровень жидкости из-за разности

давлений в камере | будет увеличиваться и уменьшаться в камерах 5 и 6.

Рисунок 4.2 - Схема газового счетчика

В результате центр тяжести системы смещается, и под действием веса

столба жидкости, который компенсирует падение давления, барабан начинает

вращаться в направлении по часовой стрелке. С этим газом из камеры |

выталкивается и течет в камеры 5 и 6. После того как щель B закрывается

жидкостью, в измерительной камере отсекается определенное количество

газа, щель $ выступает из жидкости, а газ из камеры 6 выталкивается и течет в

выпускное сопло. Камера жидкость. Затем процесс заполнения и

выдавливания газом с камерами 4 и 5 повторяется.

Ось барабана соединена с счетным механизмом и, таким образом, по

количеству оборотов барабана вы можете определить объем газа, прошедшего

через счетчик. В каждой камере всегда измеряется один и тот же объем газа,

только если уровень герметизирующей жидкости в корпусе расходомера не

изменяется. Определенное (над осью барабана) и строго постоянное

положение уровня барьерной жидкости, которое значительно влияет на

точность показаний счетчика, является необходимым условием нормальной

работы счетчика барабана. Для контроля положения уровня барьерной

жидкости барабанные счетчики оснащены счетчиками воды. Чтобы

гарантировать гарантированную точность, измеритель должен быть

установлен строго горизонтально, с уровнями, прикрепленными к корпусу

прибора. Чистая вода чаще всего используется в качестве барьерной

жидкости.

76

Основным преимуществом этих приборов по сравнению с другими

является высокая точность и большой диапазон измерений. Поскольку

барьерная жидкость обеспечивает надежную герметизацию измерительных

камер, точность измеренных значений остается неизменной даже при низких

скоростях потока и зависит только от уровня барьерной жидкости.

4.4 Краткое теоретическое описание

Объемный расход протекающей по трубопроводу жидкости или газа по

условию неразрывности выражается равенством:

𝐹1𝑣1 = 𝐹2𝑣2, (4.1)

где 𝐹1- площадь сечения потока до сужения, равная площади сечения

трубопровода, м2;

𝐹2 - площадь наименьшего сечения потока после сужения, м;

𝑣,𝑣2 - средние скорости потока в сечениях 𝐹1,𝐹2,м/с.

По закону сохранения энергии принимаем 𝑝1 = 𝑝2 = 𝑝:

𝑃1, − 𝑃2

, =(𝑣2

2−𝑣12)𝑝

2, (4.2)

где 𝑃1,, 𝑃2

,- абсолютные статические давления в сечениях 𝐹1 и 𝐹2 ‚ Па.

Введем поправку на коэффициент сужения потока 𝜇:

𝐹2= 𝜇‧𝐹0,

где m = 𝐹0/𝐹1, - площадь сужающего устройства.

Получим выражение для скорости потока:

𝑣2 =𝜇𝜀

√1−𝜇2∙𝑚2∙ √

2

𝑝(𝑃1

, − 𝑃2,) , (4.3)

где 𝜀 - поправочный коэффициент, учитывающий действительные

условия измерения давления, т.е. замена 𝑃1 , и𝑃2

, наР1: иР2.

Объемный расход жидкости или газа может быть найден по уравнению:

𝑄0 =𝜇𝜀

√1−𝜇2∙𝑚2∙ 𝐹0 ∙ √

2

𝑝(𝑝1

, − 𝑝2, ). (4.4)

Входящие в полученную формулу скорости потока v, коэффициенты

𝜀, 𝑚, 𝜇трудно поддаются измерению и теоретическому обоснованию, поэтому

удобнее их учитывать общим коэффициентом расхода 𝛼.

𝛼 =𝜇𝜀

√1−𝜇2∙𝑚2, (4.5)

77

Величины 𝛼 и √2𝑝 можно считать постоянными и сгруппировать их в

единый коэффициент К. Тогда:

𝑄 = 𝐾√∆𝑃

𝑝, (4.6)

где К = соnst.

Разность статических напоров 𝑃1, − 𝑃2

, = ∆𝑃 измеряется в мм.вод.ст. При

измерении перепада давления следует учитывать удельный вес замыкающей

жидкости:

∆𝑃 = 𝑃1, − 𝑃2

, = ℎ𝑝, (4.7)

где ℎ-разность уровней столбов жидкости;

𝑝3 − плотность замыкающей жидкости (воды).

Подставляя (4.6) в (4.7), получим:

𝑄 = 𝐾√ℎ𝑝3

𝑝 . (4.8)

Таким образом, расход газа при измерении определяется разностью

столбов жидкости, веса единицы объема замыкающей жидкости рз и веса

единицы объема измеряемого газа р.

Отградуированный указанным способом прибор будет давать

правильные показания только при измерении им расхода газа постоянной

плотности.

Вышеприведенные расчетные зависимости дают значение расхода

газовой струи в м3/с. Для удобства может быть использована единица

измерения дм3/мин, (л/мин). В этом случае уравнение имеет вид:

𝑄 = 𝐾√ℎ𝑝3

𝑝∙ 1000 ∙ 60, (4.9)

где 𝑄 - расход газа;К - коэффициент;h- разность уровней столбов

жидкости в манометре; р - плотность воды.

При проведении градуировки обычно устанавливается зависимость

Зависимость между перепадом давления Р(h) и расходом газа 𝑄0:

ℎ =𝑝𝑄0

2

𝑘2𝑝3, (4.10)

гдеℎ = 𝑝/𝑘2𝑝3- величина постоянная для данного прибора.

Выражение указывает параболическую зависимость между Q и h, а

следовательно и неравномеренхарактер шкалы.

Определяя величину С для прибора, можно построить шкалу от 𝑄0= 0 до

𝑄0 = мах.

78

4.5 Порядок выполнения работы

1. Откалибруйте газовый счетчик. Подготовить установку к работе. Для

этого установите для «Режим работы» 4 клапана значение «Давление».

Установите клапан «направление потока» в положение «1». Установите

газовый счетчик на горизонтальный уровень. Атмосферный кран 6 полностью

открыт. Проверьте положение уровней закрытия жидкости на Н-образном

дисплее. Уровень заполнения должен составлять 0 ± 0,5 мм.

2. Переведите устройство в состояние готовности. Включите

компрессор для сети. В этом случае уровень жидкости в манометре должен

немного измениться

3. Определите перепад давления в манометре при максимальной

скорости потока Bax. Для этого плавно закройте атмосферный клапан 6 и

определите перепад давления, соответствующий закрытому состоянию

клапана 6. Следует отметить, что при установке сменных прокладок с

небольшим капиллярным сечением и полностью закрытым клапаном перепад

давления может превышать пределы измерения манометром. Чтобы

предотвратить вытекание жидкости из манометра, вы можете только закрыть

клапан 6, убедившись, что уровень в манометре не превышает шкалу. В

противном случае предел шкалы используется в качестве выходного значения.

4. Определите значение перепада давления для последующих

наблюдений и укажите его в таблице B с 0,1 h_max, 0,2 ≤ h≤_max Vna.

5. Измените положение атмосферного клапана 6, установите перепад

давления на манометре, соответствующий 0,1 〖ч〗 _max, и измерьте воздух

V в течение определенного периода времени. Продолжительность испытания

выбирается из условия 1≥Vdm3, определяемого газовым счетчиком.

6. Выполните измерения при значениях перепада давления 0,2 ≤ h ≤

_max, 0,3 h_maxit.d. до 〖ч〗 _max.

7. Рассчитайте постоянную C для каждой точки измерения и определите

среднее значение C.

8. Создайте таблицу калибровки (Таблица 4) и запишите зависимость h

= C / (Q_0). 2. Нарисуйте точки на том же графике, которые соответствуют

результатам каждого измерения.

9. Создайте план калибровки.

4.6 Вывод

В процессе выполнения этой работы студент знакомится с методами

измерения малых расходов газа, принципом действия газовых счетчиков,

получит навыки измерения малых расходов газа с помощью газовых

счетчиков, изучит методы градуировки газовых счетчиков.

79

Таблица 4 - Результаты эксперимента

№

набл

юд.

Перепад

давления, h

Показанаия

газового

счетчика

Кол-во

воздух,

V

Время

наблюд

ения, t

Объем

ный

расход

воздух

а,𝑄0

Коэффие

нт

расхода,

С

Среднее

значение,

Сср

Нач. Кон.

в

долях

в мм дм^3 дм^3 дм^3 с дм^3/м

1

2

3

4

5

6

Рисунок 4.6 – График зависимости h

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

h=CQ0^2

h=CQ0^2

80

Заключение

В ходе диссертационного исследования были изучены и разработаны:

изучена система управления тригенерационной установкой;

представлены примеры использования энергетических установок,

описание процесса тригенерации и анализ компонентов, входящих в состав

тригенерационной установки;

разработан контур автоматизированной системы управления

тригенерационной установкой;

в результате расчета при использовании тригенерационной

установкой выработка1 Гкал энергии составляет 8063 тенге, что значительно

составляет меньше стоимости энергии при центральном теплоснабжении;

реализован интерфейс автоматизированного рабочего места и

рассматривается алгоритм работы системы;

Также в рамках научно-педагогического профиля разработана

лабораторная работа по дисциплине “Технические Средства Измерений”.

Разработаны методические указания по измерению малых расходов газа, по

которым студент изучает принцип действия газовых счетчиков, получит

навыки измерения малых расходов газа с помощью газовых счетчиков, изучит

методы градуировки газовых счетчиков.

Результаты магистерской диссертации были доложены на конференции

магистрантов АУЭС (октябрь 2018 г.).

Публикации по теме диссертационного исследования:

Джунусов Т.Ж. Автоматизация тригенерационной установки

комплексного энергоснабжения. //Сборник научных трудов «Энергетика,

радиотехника, электроника и связь». – Алматы: АУЭС, 2018. – С. 27 – 31.

Джунусова Л.Р., Абильдинова С.К., Алиярова М.Б., ЧичеринС.

В.,ДжунусовТ.Ж.Способы улучшения обработки водыи повышения

энергетических характеристиктеплового насоса типа «вода – воздух». //

Энергетика. Изв. высш. учеб.заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т.

61- № 4. С. 372–380.

81

Список сокращений

АСУТП - автоматизированная система управления технологическим

процессом

ГАП - гибкое автоматизированноее производство

ГЭС - гидродинамические станции

ДВС - двигатель внутреннего сгорания

КПД - коэффициент полезного действия

КР - клапан регулирующий

НЦ - насосы циркуляционные

ОНВ - охладительь надувочного воздуха

ОУ - объект управления

ПТН - парокомпрессионные тепловые насосы

РТД - термосопротивление

ТХА - термопара

ТЭЦ - теплоэлектроцентраль

ФЭС - фотоэлектрические станции

ЧПУ - числовое программное управление

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

82

Список использованной литературы

1 Абильдинова С. К., АлияроваМ. Б., ДжунусоваЛ.Р., ЧичеринС. В.,

Джунусов Т.Ж.Способы улучшения обработки водыи повышения

энергетических характеристик теплового насоса типа «вода – воздух». //

Энергетика. Изв. высш. учеб.заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т.

61, № 4. С. 372–380.

2 Джунусов Т.Ж. Автоматизация тригенерационной установки

комплексного энергоснабжения. //Сборник научных трудов«Энергетика,

радиотехника, электроника и связь». – Алматы, 2018. – С. 27 – 31.

3 http://ru.wikipedia.org/wiki/.

4 http://www.ksrrussia.ru/production/energyecology/cogeneration/cogenera

tion.

5 А.А. Андриежевский, В.И. Володин «Энергосбережение и

энергетически менеджмент». – Минск.: Выcшая школа, 2005.

6 А.Н. Сканави, Л.М. Махов «Отопление». – М.: АСВ, 2002.

7 Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности.

Учебник для вузов. – М.:Высш. шк., 2008. – 616 с.

8 Клименко А.В., Агагабов .С., Ильина И.П. Cхемытригенерационных

установок для централизованного энергоснабжения -

М.:"Наука/Интерпериодика", 2016. - 200 с

9 Мишель Ж. Программируемые контроллеры: архитектура и

применение. — М.: Машиностроение, 1986.

10 ООО «Экодом» - «Тепловые насосы. Применение в жилых зданиях

для отопления, горячего водоснабжения, кондиционирования и вентиляции».

- Журнал. – М., 2012. – 312 с.

11 Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и

приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.:

СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c..

12 Правила Установки Электрооборудования под ред. Н.А. Белова - М.:

Знание, 2000 - 364с.

13 С.Г.Парамонов, Г.А. Таранова. Методические указания к

выполнению расчётно-графических работ для студентов всех форм обучения

специальностей 050717 − Теплоэнергетика, 050702 − Автоматизация и

управление.− Алматы: АИЭС, 2007. −30с.

14 Фирсова Е.В., Чичирова Н.Д., Соколов Н.Ю.Тригенерационные

мощности энергии малой и средней мощности "Энергопрогресс"-

М.:"Наука/Интерпериодика", 2017. - 320с

15 Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для

инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с.