Systemy alarmowe sieci ciepłowniczych to jedno z zastosowań telemetrii w ciepłownictwie. Podstawowym zadaniem systemu alarmowego sieci ciepłowniczej jest ciągły nadzór sieci i alarmowanie o awariach, związanych najczęściej z nieszczelnościami i ich konsekwencjami stanowiącymi źródło strat ciepła w procesie przesyłania i problemów z dostawą ciepła do odbiorców. Nowoczesne sieci ciepłownicze są wykonywane w technologii rur preizolowanych co sprawia, że możliwości systemów alarmowych w tych sieciach są znacznie większe niż w przypadku tradycyjnych sieci ciepłowniczych wykonanych metodą kanałową.
System alarmowy sieci ciepłowniczej to system ukierunkowany głównie na wykrywanie nieprawidłowości w infrastrukturze sieci ciepłowniczej spowodowanych wyciekami, nieszczelnościami i uszkodzeniami mechanicznymi.
Podstawę systemu alarmowego sieci ciepłowniczej wykonanej w technologii rur preizolowanych stanowi wbudowany system alarmowy złożony z przewodów zatopionych w poliuretanowej warstwie izolacyjnej znajdującej się pomiędzy wewnętrzną rurą przewodową i zewnętrzną rurą osłonową oraz przystosowane do współpracy z nim moduły nadzoru sieci.
System analizuje, w czasie rzeczywistym, wszystkie parametry pomiarowe, takie jak rezystancja, impedancja falowa, wilgotność, temperatura, ciśnienie, itp. i porównuje wyniki pomiarów z wcześniej określonymi progami alarmowymi dla każdego z parametrów. Przekroczenie, któregoś z progów alarmowych jest sygnalizowane na wiele sposobów. Alarm może być przesłany drogą bezprzewodową w formie odpowiedniego SMS, może pojawić się w formie komunikatu na ekranie komputera administratora w centrum sterowania lub zostać zwizualizowany na mapie lub makiecie sieci ciepłowniczej.
Pomiaru rezystancji izolacji dokonuje się między rurą przewodową i przewodem czujnikowym. Jej wartość jest niezależna od długości sieci ciepłowniczej, ale może ulec zmianie z powodu pojawienia się wilgoci w izolacji poliuretanowej, źle wykonanego połączenia lub przerwy w przewodzie czujnikowym. Wymienione przypadki są traktowane jako stan awaryjny, który należy zlokalizować i usunąć. System umożliwia wczesne wykrywanie awarii, jej sygnalizację i dokładną lokalizację jej wystąpienia.
Przecieki, spadki ciśnienia, wzrost lub spadek temperatury to także sygnały alarmowe, które najczęściej sygnalizują awarie w studzienkach, komorach i węzłach ciepłowniczych. Mogą one być zarówno efektem rozszczelnienia instalacji, uszkodzenia zaworów, zasuw lub trójników, jak również zalaniem tych obiektów przez wody gruntowe lub uszkodzeń mechanicznych spowodowanych robotami ziemnymi w obrębie sieci ciepłowniczej.
Sygnały alarmowe mogą być przekazywane na wiele sposobów. Jednym z nich jest automatyczne wysłanie alarmu SMS z wykorzystaniem sieci GPRS lub obecnie z wykorzystaniem technologii LTE-M, dane pomiarowe wraz z informacją o przekroczeniu stanu alarmowego w postaci sygnałów analogowych lub cyfrowych mogą być również przesyłane (przewodowo lub bezprzewodowo) do centrum sterowania lub lokalnych sterowników, gdzie oprócz samej sygnalizacji alarmu mogą zostać podjęte odpowiednie działania w postaci zamknięcia zaworu, uruchomienia pompy, odcięcia nitki ciepłociągu, itp.
Wpływ nowoczesnych technologii znajduje swoje odbicie także w dziedzinie systemów alarmowych sieci ciepłowniczych. Znaczny wpływ na ich rozwój mają wymienione wcześniej rury preizolowane, które umożliwiają precyzyjny nadzór każdego fragmentu instalacji ciepłowniczej. Nowoczesne moduły nadzoru sieci preizolowanych wykorzystujące transmisję bezprzewodową zapewniają ciągły zdalny odczyt oraz przesyłanie danych i sygnałów alarmowych. Sterowniki swobodnie programowalne umożliwiają nie tylko zdalne zaprogramowanie progów alarmowych, ale gromadzą i przekazują dane do systemów nadrzędnych, a także mogą sterować lokalnymi urządzeniami wykonawczymi.
Coraz częściej centrum sterowania całością procesu opiera się na oprogramowaniu SCADA umożliwiającym wizualizację procesu, różnorodne metody sygnalizowania alarmów oraz analizę zgromadzonych danych. W przyszłości zgromadzone dane dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji pozwolą nie tylko przewidywać awarię, ale także modyfikować sieć sugerując zmianę parametrów lub dostawców zastosowanych elementów, takich jak mufy, trójniki, uszczelki, zawory, ale również sugerować ich zmiany konstrukcyjne.
System alarmowy sieci ciepłowniczej ma za zadanie ostrzeganie o zagrożeniu awarią lub awarią już zaistniałą. W sieciach preizolowanych każda, nawet najmniejsza, zmiana wilgotności materiału izolacyjnego stanowi zagrożenie. Niewielkie nieszczelności nie stanowią jeszcze awarii, ale prowadzą do degradacji rury i jej właściwości, która z czasem może objąć sąsiednie fragmenty sieci. Dlatego alarm i szybka reakcja pozwalają na uniknięcie poważniejszych awarii, takich jak perforacja rury, wyciek czynnika grzewczego i związane z tym poważne straty ciepła. Czasem wystarczy kontrola newralgicznych punktów, głównie szczelności muf i trójników lub wymiana tych elementów, bez kosztownej wymiany rur.
Jednak prawidłowe działanie systemu alarmowego sieci ciepłowniczej, zwłaszcza opartej na rurach preizolowanych, zależy przede wszystkim od ciągłego nadzoru i właściwego serwisowania, w tym systematycznego przeglądu stanu rur, połączeń i armatury w komorach, studzienkach i węzłach ciepłowniczych. Zwłaszcza wilgoć utrzymująca się w warstwie izolacyjnej prowadzi do szybszej degradacji rur, a zwłaszcza właściwości termoizolacyjnych. Grozi też perforacją rur i zwiększa przez to ryzyko wystąpienia wycieków. Niezbędny jest planowany i systematyczny nadzór stanu całej sieci z wykorzystaniem systemu alarmowego oraz wykonywanie pomiarów i analiz stanu izolacji co 6 lub 12 miesięcy.
Systemy alarmowe sieci ciepłowniczej mają wpływ nie tylko na bezpieczeństwo sieci, ale wpływają na jej właściwą, wieloletnią i bezawaryjną eksploatację, a to przekłada się na większą efektywność i zysk ekonomiczny. To mniejsze straty energii cieplnej, niższe koszty utrzymania i obsługi, a przy właściwej konserwacji i utrzymaniu także dłuższa żywotność rur oraz niższe koszty modernizacji i napraw. Nowoczesne systemy alarmowe to także konieczność ich rozwoju nadążająca za rozwojem technologii związana zarówno z zastosowaniem coraz nowocześniejszej armatury, elementów automatyki i telemetrii zwłaszcza w modernizowanych odcinkach oraz oprogramowania umożliwiającego pełniejsze wykorzystanie możliwości oferowanych przez system telemetryczny.
© Control 2023. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Projekt i realizacja: www.wertui.pl
