Опыт применения теплообменника для ГВС

[Ликреонский]

В ИТП установили такую схему:

Рынок.jpg

Котельная своя 1мВт. ГВС обеспечивает нежилое здание (офис центр). ХВС D=40, давление 6 кг/см2. Номинальная мощность теплообменника 30 кВт.
Результаты работы:

ГВС 2403.jpg

Зеленый график температура теплоносителя на входе в греющий контур.
Красный температура ГВС.
Желтый положение трехходового клапана. 100 - максимальная подача.

Размышления на тему установки теплообменников для ГВС и подбора накопительного бака для выравнивания температуры ГВС можно прочитать http://vidnab.3dn.ru/publ/avtomatika/pr ... s/2-1-0-10

[Кузнецов Д А]

С котельной идет теплоноситель с разбегом градусов в 7, поэтому лучшей точности ГВС не добиться.
Жаль графика нет этой температуры, для подтверждения.

[Code]

Такое впечатление, что регулятор не очень хорошо настроен. Пропорциональной составляющей должно быть больше, а интегральной - меньше.

[Honda]

Теплообменник имеет инерцию (за счет собственной теплоемкости), также, как и датчик температуры. А так, в принципе - регулятор вполне нормально работает, разброс по температуре - 3 градуса всего.

[Прохожий]

С котельной идет теплоноситель с разбегом градусов в 7, поэтому лучшей точности ГВС не добиться.
Жаль графика нет этой температуры, для подтверждения.

Температурой греющего контура управляет трехходовик. От котельной требуется только поддерживать более высокие параметры теплоносителя, чтобы была возможность регулирования. Важно еще правильно подобрать диаметр трехходового крана. Ну и по поводу регулировки согласен с Code. Вообще для такой схемы должно быть максимальное отклонение температуры 0,5°С. Если больше, значит либо не настроен контроллер, либо неправильно подобрано оборудование.

[Ликреонский]

Такое впечатление, что регулятор не очень хорошо настроен. Пропорциональной составляющей должно быть больше, а интегральной - меньше.

На дату графика дифференциальная составляющая 10, сейчас установил 60, точность немного повысилась, сервопривод активнее регулирует, но отклонение тоже.
Пробовал интегральную уменьшить до 5.

ГВС 2403ПИ5.jpg

Сейчас интергал стоит 15 в соответствии с быстродействием сервопривода.

[Ликреонский]

С котельной идет теплоноситель с разбегом градусов в 7, поэтому лучшей точности ГВС не добиться.
Жаль графика нет этой температуры, для подтверждения.

Примерно соотвествует зеленому графику, только во времени смещен на 2-3 минуты.

[Ликреонский]

Вообще для такой схемы должно быть максимальное отклонение температуры 0,5°С. Если больше, значит либо не настроен контроллер, либо неправильно подобрано оборудование.

Хотелось бы понять как это сделать.
В моем случае регулятор начинает реагировать если температура изменилась на 1С, остальное просто незаметно для регулятора. После изменения температуры, изменение положения сервопривода, на 30 градусов/5 сек. За это время при активном водоразборе еще 1С отклонение, уже 2С отклонение. Увеличить точность можно, если увеличить точность измерения (надо ли?) и повысить скорость сервопривода, но быстрее 90 градусов/15 сек я не видел.

[Кузнецов Д А]

Температурой греющего контура управляет трехходовик. От котельной требуется только поддерживать более высокие параметры теплоносителя, чтобы была возможность регулирования. Важно еще правильно подобрать диаметр трехходового крана. Ну и по поводу регулировки согласен с Code. Вообще для такой схемы должно быть максимальное отклонение температуры 0,5°С. Если больше, значит либо не настроен контроллер, либо неправильно подобрано оборудование.

изменение Т1 на входе никак не получится учесть, сколько не крути настройки. Контроллер смотрит изменение температуры ГВС и по нему управляет трехходовым, но если на входе температура меняется, на это контроллер не реагирует, реакция будет только тогда, когда вследствие изменения Т1 изменится Тгвс, это происходит с задержкой. Отсюда и неточность регулирования.
Убрать её можно только выровняв Т1.

[Кузнецов Д А]

Хотелось бы понять как это сделать.

никак не сделать, разброс будет такой же как разброс Т1, чуть поменьше. Я достаточно этих ПИДов понастраивал, на теплосети, где на входе т стабильна, легко настраивается все.

[Прохожий]

реакция будет только тогда, когда вследствие изменения Т1 изменится Тгвс, это происходит с задержкой. Отсюда и неточность регулирования.

Задержка будет небольшой. В пластинчатых т/о все происходит практически мгновенно. Влияние тепловой инерции на таких мощностях - минимально. И температура теплоносителя от котельной не падает резко, поэтому ее снижение будет плавно сказываться на снижении температуры ГВС и учитываться контроллером. Главную нестабильность создает увеличение потребления и соответственно вброс в систему дополнительного количества холодной воды. Судя по тому, что трехходовик часто выходит на 100% открытие , предполагаю, что основная причина все же в неправильно подобранном оборудовании. Конкретно - теплообменнике.

[Ликреонский]

Конкретно - теплообменнике.

Если увеличить мощность, то повысится точность. Правильно?

[Ликреонский]

Пропорциональной составляющей должно быть больше, а интегральной - меньше.

Пропорциональная это регулируемый параметр, желтый график. Как вы ее предлагаете увеличить и что это даст?

[Кузнецов Д А]

в оборудовании тоже может быть косяк) особенно если клапан "большой" , т.е. квс завышен
тогда вообще ниче не настроить нормально,зсдесь вроде приличная точность регулирования

попробую еще раз, контроллер "видит", что температура ГВС, например, понижается (расход увеличился), в нем заложен закон, который отслеживает как "система регулирования" реагирует на изменение т ГВС, что при такой-то скорости снижения т ГВС надо клапан открыть на определенную величину. Но в этот момент сама система меняется ( Т1 тоже к примеру растет) соответственно, регулирующее воздействие оказывается не верным.
Таким образом у нас меняется не только параметр регулирования, но и сама система регулирования. Невозможно регулировать точно параметр если сам регулятор изменяем. Это как например клапан бы все время вертелся с разной скоростью.

[Honda]

А "зеленый" график в какой точке здесь замеряется ?

[Прохожий]

Если увеличить мощность, то повысится точность. Правильно?

Такая формулировка будет некорректной. У вас на графике идет "просадка" температуры ГВС при выходе трехходовика на 100%. Речь идет уже не о точности, а о возможности поддержания температуры на требуемом уровне. То есть о минимальном необходимом, но не достаточном условии. Насчет kvs крана тоже хотел сказать, но Кузнецов меня опередил.

Но в этот момент сама система меняется ( Т1 тоже к примеру растет) соответственно, регулирующее воздействие оказывается не верным.

Все верно говоришь, но нужно понимать, что динамика изменения температуры ГВС и температуры теплоносителя от котельной настолько отличается друг от друга, что вторым фактором можно пренебречь. Естественно, если у нас температура Т1 не падает ниже расчетной.

[Кузнецов Д А]

Я кстати нигде не встречал в литературе описания этого случая.
Только отслеживая поведение системы по интернету, это понял.
И тут дело не в "пренебречь". ПИД закон определяет на сколько нужно изменить систему ( в нашем случае повернуть клапан) в зависимости от рассогласования между уставкой и реальной температурой и скорости изменения этой температуры. Сама система регулирования при этом подразумевается неизменной и управляющее воздействие тоже неизменно. А у нас именно сама система меняется, т. е. при одном и том же регулирующем воздействии результат на выходе разный. И ПИД-регулятор не может компенсировать это изменение.
Еще пример, если бы квс клапана все время менялся было бы то же самое.
Наверно можно и такой закон регулирования придумать, который бы и это учитывал (изменение системы), может даже и придумано, есть например ПИД регуляторы с автоматическим изменением настроек. Но в реале наверно можно этим пренебречь.

Вывод можно такой сделать - чем больше и быстрее изменения Т1, тем менее точно получится настроить систему. В данном случае изменения Т1 велики ( не менее 5-7 оС) и происходят быстро - это 100%. Достаточно посмотреть как котлы со ступенчатыми горелками работают по своим термостатам. Разбег может и 20 оС быть.

[Code]

Контроллер смотрит изменение температуры ГВС
................
Отсюда и неточность регулирования. Убрать её можно только выровняв Т1

Есть и другой путь: сделать, чтобы контроллер еще и T1 смотрел!
Но тогда простой ПИД 1 вход / 1 выход не катит, контроллер должен быть с изысками.
Ну и линеаризация клапана не помешала бы. И расход ГВС. Больше данных - больше шансов сделать расчеты близкими к физической модели, а она тут не очень сложная.

Пропорциональная это регулируемый параметр, желтый график. Как вы ее предлагаете увеличить и что это даст?

Желтый положение трехходового клапана.

?? Регулирумый параметр - это сумма всех частей - пропорциональной, интегральной (ну и дифференциальной, если используется). Я просто смотрел фрагмент картинки: ГВС вниз, а регулятор отреагировал совсем незначительно. А мог бы.

На дату графика дифференциальная составляющая 10, сейчас установил 60,

Истина где- то посередине, опять таки, только глядя на графики.

[Кузнецов Д А]

Есть и другой путь: сделать, чтобы контроллер еще и T1 смотрел!

и что дальше?

[Прохожий]

А у нас именно сама система меняется, т. е. при одном и том же регулирующем воздействии результат на выходе разный. И ПИД-регулятор не может компенсировать это изменение.

ПИД-регулятор же производит не дискретные измерения температуры и регулировку, а делает это непрерывно во времени. Поэтому через секунду он уже будет иметь другое значение температуры и соответственно другой управляющий сигнал для сервомотора. А за сколько у нас изменится температура в Т1 через 1 сек? Я согласен, что какую то наводку это изменение исходных параметров внесет, но уверен, что это изменение будет совершенно незаметным на фоне других факторов. Может теот объект, который ты смотрел по инернету, имеет трехходовик с завышенным kvs?