Näytesivut. Kaukolämmityksen automaatio. 5.1 Kaukolämmityskiinteistön lämmönjako

Transkriptio

1 5 Kaukolämmityksen automaatio 5.1 Kaukolämmityskiinteistön lämmönjako Kaukolämmityksen toiminta perustuu keskitettyyn lämpimän veden tuottamiseen kaukolämpölaitoksella. Sieltä lämmin vesi pumpataan kaukolämpöputkistoa pitkin asiakkaalle lämmön alajakokeskukseen, jossa se luovuttaa lämpöä lämmitys-, käyttövesi- tai ilmanvaihtoverkostoon lämmönsiirtimien välityksellä. Jäähtynyt kaukolämpövesi palaa tämän jälkeen takaisin kaukolämpölaitokselle uudelleen lämmitettäväksi. Tätä kokonaisuutta kutsutaan kaukolämmityksen ensiöpiiriksi. Kaukolämmitysjärjestelmän tavoitteena on saada ensiöpiirin vesi jäähtymään mahdollisimman paljon kiinteistön alajakokeskuksessa. Kaukolämpöveden tulisi jäähtyä kaikissa olosuhteissa vähintään +25 C, ja lämmityskaudella vähintään +50 C. Mahdollisimman suuri jäähtyminen on taloudellisesti kannattavaa, sillä mitä enemmän kaukolämpövesi jäähtyy, sitä halvemmaksi kaukolämmön käyttö tulee. Kuvassa 19 on tyypillinen kaukolämmityksen alajakokeskus, jossa on lämmityksen patteriverkoston (LJ), ilmanvaihtoverkoston (IV) ja lämpimän käyttöveden (LKV) lämmönsiirtimet sekä niihin olennaisesti liittyvät laitteet ja automatiikan mittaukset ja ohjaukset. KAUKOLämmityksen automaatio 49

2 t si vu N äy te Kuva 19. Kaukolämmityksen alajakokeskus. Kuva 20. Kaukolämmitysjärjestelmän käyttöliittymä. 50 TALOTEKNIIKAN AUTOMAATIO KÄYTTÄJÄN OPAS

3 Kuva 20 on puolestaan kaaviokuva samantyyppisestä alajakokeskuksesta. Kuvan lämmönjakokeskuksen osia ovat: lämmönsiirtimet LKV1: lämpimän käyttöveden tuottaminen LV1: patteriverkoston lämmitysveden tuottaminen IV1: ilmanvaihdon lämmitysveden tuottaminen säätölaitteet TV1: lämpimän käyttöveden lämpötilan säätäminen TV2: patteriverkoston lämpötilan säätäminen TV3: ilmanvaihtoverkoston lämpötilan säätäminen kiertovesipumput P1: lämpimän käyttöveden kiertovesipumppu P2: patteriverkoston kiertovesipumppu P3: ilmanvaihtoverkoston kiertovesipumppu paisunta- ja varolaitteet PE3: lämmitysverkoston painemittaus ja hälytys PE4: ilmanvaihtoverkoston painemittaus ja hälytys putkistot, sulkuventtiilit ja mittarit TE 1 8: lämpötila-anturit (mittaukset). Lämmönvaihdin on laite, jonka tehtävänä on siirtää kaukolämpöveden (ensiöpiirin) lämpö toisiopiirin putkistoon. Lämmönvaihtimen toiminta perustuu lämmön johtumiseen, joten ensiöpiirin ja toisiopiirin vedet eivät sekoitu missään vaihees 5.2 Lämmönvaihdin sa keskenään. viileämpää. Kuten aiemmin on kerrottu, kaukolämpöveden tulee jäähtyä mahdollisimman paljon lämmönsiirtimessä kulkiessaan. Kaukolämpöveden kulkemista lämmönsiirtimessä täytyy rajoittaa, jotta lämpöä ennättää siirtyä mahdollisimman paljon toisiopiirin veteen. Rajoittamisen hoitaa lämmityksen moottoriventtiili automaation ohjaamana. Venttiiliä ajetaan kiinni, kun lämpötila toisiopiirin menovesianturissa on yli asetusarvon, ja vastaavasti auki, kun menovesi on asetusarvoa KAUKOLämmityksen automaatio 51

4 Lämmönsäädössä on huomattava, että säätökeskus mittaa ensin ulkolämpö tilan. Mittauksen perusteella se hakee säätökäyrältä asetusarvon. Tämän jälkeen säätökeskus mittaa menoveden anturilla pattereille menevän veden lämpötilan ja vertaa sitä asetusarvoon. Mikäli säätökeskus havaitsee mittaustuloksen ja asetusarvon välillä säätöpoikkeaman, se antaa moottoriventtiilille käskyn avata tai sulkea venttiiliä hieman. Tämän jälkeen säädin aloittaa uuden mittaus- ja säätökierroksen. Koska ulkolämpötila muuttuu hyvin hitaasti, ei lämmitysverkoston asetusarvo muutu kovin nopeasti. Samoin toisiopiirissä kiertävä lämmitysvesi jäähtyy suhteellisen tasaisesti, joten moottoriventtiilillä on normaaliolosuhteissa suhteellisen vähän töitä ja se ajaa melko harvoin ja lyhyitä aikoja kerrallaan. Jatkuvasti ajava lämmityksen moottoriventtiili kielii ongelmasta säädössä tai laitteistossa. 5.3 Kiertovesipumput Lämmönjakokeskuksessa kierrätetään eri lämmitysverkostojen vettä kiertovesipumpuilla. Lämmityspumpulla (P2) kierrätetään rakennuksen lämmitysverkoston vettä ja ilmanvaihtopumpulla (P3) ilmanvaihtoverkoston lämmitysvettä. Automaatiolla ohjataan kiertovesipumppujen toimintaa ja valvotaan, että pumput ovat toiminnassa aina, kun lämmitystarvetta ilmenee. Kiertovesipumppujen ohjaus on joko perinteistä PÄÄLLÄ/POIS -ohjausta tai taajuusmuuttajalla varustettujen pumppujen prosenttista ohjausta. Uusimmissa kiinteistöissä ja tulevissa toteutuksissa lämmitysverkostoihin asennetaan verkostopaineen mukaan ohjatut kiertovesipumput. Niiden toiminta-ajatuksena on kierrättää verkostossa vettä vain tarpeellinen määrä. Näiden ohjaus hoidetaan pumpussa olevalla säätölaitteella. 52 TALOTEKNIIKAN AUTOMAATIO KäyTTÄJÄN OPAS

5 5.4 Paine ja paine-ero Lämmitysjärjestelmien paisuntalaitteet ylläpitävät lämmitysverkostoissa riittävää painetta ja vastaanottavat lämpötilavaihteluista johtuvat veden tilavuuden muutokset. Lämmitysverkostoissa on varoventtiilit mahdollisten ylipaineiden varalta ja paineanturit toimintahäiriöiden havaitsemiseksi. Toisiopiirissä painemittareilla valvotaan pääasiassa lämmitysverkoston painetasoa, jonka riittävyys puolestaan on edellytys sille, että vesi nousee riittävän korkealle. KAUKOLämmityksen automaatio 53

6 Muistiinpanoja 54 TALOTEKNIIKAN AUTOMAATIO KäyTTÄJÄN OPAS