Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Rekonstrukce tepelného hospodářství města Větřní

číslo 4/2002

Rekonstrukce tepelného hospodářství města Větřní

Firma Unitherm, s. r. o., Jablonec nad Nisou realizovala rekonstrukci tepelného hospodářství ve městě Větřní. Výchozí situací bylo ukončení dožitého vytápění párou z Jihočeských papíren a náhrada dislokovanými zdroji tepla, včetně vybudování potrubního rozvodu a sítě předávacích stanic. Spolu se zadavatelem jsme formulovali cílovou variantu, kdy jednotlivými zdroji jsou většinou plynové, kaskádně řízené teplovodní kotle včetně oběhových čerpadel, doplňování a úpravy vody a dalšího příslušenství. Satelitní předávací stanice a příslušné výměníky jsou řízeny autonomně, s možností dálkového nastavení hodnot. Důraz při řešení je kladen na bezobslužnost. Obsluha zasáhne jen tehdy, vznikne-li v síti závada bránící systému ve vykonávání požadovaných funkcí. O tento zásah musí dané zařízení samo požádat prostřednictví sítě GSM.

Celkový počet řízených zdrojů tepla v dané lokalitě a rozptýlené zástavbě je deset. Použité kotle, většinou kaskádní dvojice, jsou od různých výrobců: Loos, Buderus, Hydrotherm a Viessman. Použité hořáky jsou převážně firmy Oilon. Řídicí systémy zdrojů jsou aplikovány podle velikosti výkonu zdroje – menší výkony do přibližně 400 kW jsou řízeny regulátory řady Albatros RVA firmy Siemens (Landis), větší výkony od přibližně 1 MW jsou vybaveny volně programovatelnými regulátory firmy Teco Kolín, včetně inteligentních terminálů ID 04. Satelitní výměníky jsou vybavovány regulátory typu RVD s komunikačními výstupy od již zmíněné divize Landis firmy Siemens.

Obr. 1.

Pro zabezpečení náhradního provozu je sestava kotel-hořák (v případě PLC) vybavena autonomním řízením KS 80 Philips, které u kaskádního řízení s nadřízeným systémem komunikuje prostřednictvím proudové smyčky 4 až 20 mA.

Technické a programové vybavení umožňuje řídit a kontrolovat všechny další doplňkové funkce, tj. udržování tlaku systému, dopouštění a odpouštění, ovládání oběhových čerpadel prostřednictvím měničů frekvence na základě požadovaného diferenčního tlaku, měřeného dálkově na konci sítě atd., včetně programově řízeného doplňování technologického vzduchu a chemického složení vody.

Základní otázkou pro volbu komunikace s uživatelem a způsobu technického řešení (včetně menších kotelen) byla relace výkonu a ceny. Původní myšlenku – použít pro celkové vybavení kompaktní řešení již zmíněné firmy Siemens – jsme opustili pro jeho nákladnost při podstatně menším paměťovém prostoru využitelném např. pro požadovaný záznam časových průběhů měřených veličin. Po průzkumu možností jsme zvolili řídicí systém výrobce Teco Kolín a spolupráci na aplikaci s firmou Tecont Pardubice. Společnou rozvahou jsme stanovili dvě základní sestavy:

  1. Kompletní řízení PLC, vizualizace, včetně přenosů zpráv prostřednictvím GSM interaktivním způsobem – větší kotelny (obr. 1).

  2. Sledování poruch a havárií, včetně informačních přenosů analogových signálů (teplot média na vstupu a výstupu), zapnutí a vypnutí výroby tepla s potvrzením vykonání příkazů – menší kotelny (obr. 2).

Obr. 2.

Dále předpokládáme, že komunikace s regulátory výměníků bude vedena po námi vložených kabelech TCEPKPFLE 3 × 4 × 0,8 sběrnicí LPB Landis.

Sestava pod bodem jedna obsahuje PLC TR 304, rozšiřující moduly TR 322 a příslušenství.

PLC komunikuje s terminálem GSM Siemens M20 T prostřednictvím RS-232. Standardně se přenáší osm až deset binárních poruchových signálů, jejichž text je v kódu ASCI. Používá se instrukce USI v daném komunikačním protokolu. Analogové hodnoty se mohou přenášet jako odpověď na kódovaný dotaz. Standardně jsou to teploty výstupu topné vody, zpátečky a venkovní teplota na severní straně kotelny. Dotaz je možné odeslat z jakéhokoliv mobilního telefonu. Poruchy jsou hlášeny na určené číslo. Za operátora GSM byl v tomto konkrétním případě zvolen Eurotel.

Sestava pod bodem dvě obsahuje modul TR 301 s rozhraním pro uvedený M20 T a možnost přenosu přibližně šesti binárních a dvou analogových hodnot. Možnosti přenosu lze podle potřeby rozšířit. Na zjišťování teplot výstupu a zpátečky jsou v tomto případě používána duplicitní čidla. Důvodem je nezávislost na regulátorech a jejich případné poruše při přenosu a také obtížná dostupnost protokolu LPB regulátorů RVA.

Na požádání je dostupný provozní deník (historie) v softwaru Graftool. Interval zápisu je volitelný. V tomto případě je to deset minut. Zaznamenává se maximálně deset hodnot. Data jsou v deníku uložena přibližně jeden měsíc.

Klasické dispečerské pracoviště s vizualizací technologie není použito, neboť zařízení je bezobslužné.

Lze ještě zmínit přenosy ze vzdálených snímačů rozdílu tlaků pro řízení oběhových čerpadel smyčkou 4 až 20 mA. Zkratová čerpadla s plynule řízenými otáčkami jsou nastavena podle teploty vratné vody a rozdílu teplot na daném kotli.

Celý úkol je v současné době dokončován a lze předpokládat další rozvíjení systému (např. sběr dat z fakturačních měřidel předávané energie v DPS – tento systém je hromadně aplikován společností Unitherm Jablonec nad Nisou v České Lípě).

Ivan Stránský, Unitherm Jablonec nad Nisou

Inzerce zpět