Официальный дистрибьютор компании EndoEnterprises (UK)

+38(044) 290 4388 +38(095) 677 5532 +38(067) 577 5532

Исследования УБК

Влияние EndoTherm на передачу тепла в районной энергетической системе УБК

Место расположения – строение факультета Садоводства УБК

Студенческий городок Университета Британской Колумбии (УБК) соединен с большой районной энергетической системой (РЭС), которая работает на 3 х 15 МВт котлах для удовлетворения потребностей в тепле всего студенческого городка УБК. Широкая сеть включает более 11 км теплоизолированных труб и 100 энергопередающих станций.

Одна из этих станций передачи энергии подает тепло на факультет садоводства УБК через теплообменник 190,52 кВт, связанный с вторичным циркуляционным насосом номинальной производительностью 4,21 л / с. Здание, где расположены ботанические и садоводческие отделы УБК, также имеет дополнительное пространство для студенческих проектов.

Факультет садоводства был выбран как пробное место, поскольку он имеет историю постоянных усилий по обеспечению температурных режимов. Предлагаемые решения этого вопроса включали глубокую модернизацию системы, путем замены существующего теплообменника на больший. Добавка EndoTherm была выбрана как альтернативная попытка улучшить теплообмен и достичь заданных температур без необходимости предлагаемых масштабных модернизаций.

Что есть EndoTherm

EndoTherm является номинантом многих наград, добавкой, заливаемой в системы водяного отопления. Будучи добавленным в замкнутые отопительные системы EndoTherm обеспечивает улучшение разницы температуры подачи и обрата (Δ Т) благодаря улучшению эффективности теплопередачи, что делает EndoTherm жизнеспособным вариантом для районных энергетических систем (РЭС).

Улучшение ΔТ позволяет уменьшить процент открытия переменного клапана или улучшить производительность теплообменника, чтобы помочь зданиям достичь ранее недоступных значений теплопередачи или внутренней комфортной температуры.

Словарь ключевых терминов

Районная энергетическая система (РЕС):  Тепловая сеть, которая использует центральную котельную для доставки тепла окружающим зданиям через сеть трубопроводов. Каждое здание извлекает тепло с помощью теплообменника на основе своих потребностей.

ΔT (Дельта T):  Разница в температуре между водой, выходящей из теплообменника (подача), и водой, возвращается обратно в теплообменник (обрат), пройдя через отопительную систему здания.

Переменный клапан потока: Клапан, который контролирует поток воды для удовлетворения тепловых потребностей здания. Полностью открытый клапан – 100%, полностью закрытый – 0%. Этот клапан позволяет системе быть гидравлически сбалансированной.

Гидравлический баланс:  Ситуация, когда подаваемое тепло, отвечает потребностям в отоплении здания.

Методология

Система отопления РЭС УБК имеет 15-минутный мониторинг температуры подачи и обрата, внутренних условий температурного режима и температур внешнего окружающего воздуха, что позволяет автоматически открывать или закрывать переменный клапан потока в зависимости от потребностей в тепле и погодных условиях.

Эти измерения анализировались в периоды с 16 января 2018 по 7 февраля 2018 (период до добавления EndoTherm) и с 9 февраля 2018 по 15 марта 2018 года (период после добавления EndoTherm). Эти периоды времени выбраны потому, что у студентов
нет каникул и нет изменений средних температур внутри помещений. Это делает их идеальной пробной площадкой для проведения исследований. Данные о температурах собираются с 15-минутными интервалами, что дает более 5500 значений для каждой измеряемой переменной.

Целями процесса испытаний являются

Гипотеза 1:  EndoTherm увеличивает ΔT вторичной системы.

Нулевая гипотеза 1: не существует изменения ΔТ вторичной системы отопления.

Гипотеза 2:  среднее значение положений  клапана РЭС  должно быть меньшим после заливки EndoTherm для сравнимых температурных периодов.

Нулевая гипотеза 2: не происходит изменений (увеличения / уменьшения) положения  клапана РЭС для сравниваемых периодов.

Результаты

1. Сравнение положений клапана РЭС и ΔT

Данное сравнение рассматривает записи ΔT и связаны с положением клапана (в %) для двух сравниваемых периодов времени.

График 1: сравнение ΔT и разных положений клапана до и после применения EndoTherm

На основе записанных наборов данных рассчитана линия тренда. Используя уравнение этой линии тренда, можно сравнить отличия ΔT при различных положениях клапана.

Положение клапана (%) До EndoTherm ΔT (°C) После EndoTherm ΔT (°C) Разница ΔT (°C) Улучшение ΔT (%)
30 3,88 4,61 0,73 18,81
40 4,97 5,86 0,89 17,95
50 5,96 6,98 1,02 17,03
60 6,85 7,95 1,10 16,02
70 7,64 8,79 1,14 14,93
80 8,34 9,48 1,14 13,72
90 8,93 10,04 1,11 12,40
100 9,42 10,45 1,03 10,93
    Среднее: 1,02 15,23

Таблица 1: Сравнение ΔT при разных положениях клапана РЭС до и после добавления EndoTherm

Набор данных показывает явное увеличение ΔT при различных положениях клапана после установки EndoTherm. Среднее улучшение ΔТ было зафиксировано на уровне 1,02 (° C), что на 15,23% больше, чем при базовой нагрузке до добавления EndoTherm.

Сравнение положения клапана РЭС относительно внешней температуры

Во время каждого 15-минутного интервала замера внешняя температура регистрируется и сравнивается с положением клапана. В любой день клапан РЭС открывается и закрывается для отдельных циклов работы теплообменника. Совокупные средние показатели периодов времени показывают:

  21го Ноя – 7го Фев 16го  Янв – 7го Фев  9го  Фев – 15го Maр
Температура (°C) 4,2 4,3 2,1
Клапан РЭС (%) 81,1% 67,7% 71,8%

Таблица 2: Сравнение среднего положения клапана РЭС и внешних температур.

Таблица 2 показывает, что в среднем положение клапана РЭС, в период после добавления EndoTherm (71,8%), было выше положения, чем в период до EndoTherm (67,7%), однако при этом наружная температура была более чем на 2°C холоднее. Если мы расширим критерии к 21 ноября, то увидим, что позиция клапана (81,1%) выше, чем в период после EndoTherm, несмотря на то, что погода была теплая.

Вывод

Гипотеза 1: EndoTherm увеличивает ΔT вторичной системы – ПОДТВЕРЖДЕНА.

График 1 и таблица 1, которые рассматривают ΔT при различных положениях клапанов, показывают, что установка EndoTherm улучшила ΔT на 15,23%, что составило более 1 ° C.

Гипотеза 2: среднее значение положений  клапана РЭС  должно быть меньшим после заливки EndoTherm для сравнимых температурных периодов. ПОДТВЕРЖДЕНА.

Таблица 2 показывает, что процент открытия клапана, стал меньше после установки EndoTherm (после компенсации средней температуры). Этот клапан, ограничивающий поток в следствии увеличения ΔT способен раньше закрываться и это привело к улучшению результата.

Эти гипотезы также подтверждены косвенными данными энергетической группы УБК, которая отметила, что после установки EndoTherm в зданиях верхние значения температуры постоянно достигаются там, где раньше этого не удавалось достичь.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *