ZuluThermo - набор программ для расчетов тепловых сетей.
ZuluThermo - отличный помощник проектировщику, наладчику, инженеру, занимающемуся эксплуатацией системы централизованного теплоснабжения.
Использование ZuluThermo позволяет лучше понимать режимы работы тепловой сети, анализировать аварийные ситуации, оценивать мероприятия по модернизации и перспективному развитию системы централизованного теплоснабжения.
Программа может быть использована для решения различных задач таких как:Расчету подлежат тупиковые и кольцевые тепловые сети, в том числе с повысительными насосными станциями и дросселирующими устройствами, работающие от одного или нескольких источников. Программа предусматривает теплогидравлический расчет с присоединением к сети тепловых (ИТП) и центральных тепловых пунктов (ЦТП) по нескольким десяткам схемных решений. Возможен гидравлический расчет сети с использованием обобщенных потребителей без информации о тепловых нагрузках и конкретных схемах присоединения потребителей к тепловой сети.
«Элементы, из которых строится сеть».
В настоящий момент продукт существует в следующих вариантах:
- ZuluThermo - расчеты тепловых сетей для ZuluGIS
- ZuluNetTools - ActiveX-компоненты для расчетов инженерных сетей
Построение модели тепловой сети
Электронная модель тепловой сети создается графическим редактором ZuluGIS, при этом сразу формируется её расчетная математическая модель и таблицы к каждому объекту. Остается лишь задать расчетные параметры объектов и нажать кнопку выполнения расчета.
Подробнее о том, как моделируется тепловая сеть читайте
Геоинформационная система ZuluGIS имеет встроенные инструменты, позволяющие оценить результаты расчета и проверить правильность принятого инженерного решения, такие как: выполнение запросов к базам данных, вывод данных на карту, раскраска модели по пользовательским критериям, инструмент построения графиков падения давления, температуры и т.п.
Электронную модель и картографический материал можно распечатать, перевести в документ формата PDF, конвертировать в чертеж AutoCAD (dxf) или другие ГИС форматы. Отчет с результатами теплогидравлических расчетов можно распечатать или сохранить в виде электронной таблицы Excel.
Конструкторский расчет тепловой сети
Целью конструкторского расчета является определение диаметров трубопроводов тупиковой и кольцевой тепловой сети.
В качестве источника может выступать любой узел системы теплоснабжения, например источник, ЦТП или тепловая камера. Для более гибкого решения данной задачи предусмотрена возможность изменения удельных линейных потерь, либо скорости движения воды по участкам тепловой сети.
В результате расчета по участкам определяются диаметры трубопроводов, потери напора и скорости движения воды. По узловым точкам располагаемые напоры, давление в подающей и обратной трубе тепловой сети. В точке подключения определяется минимальный располагаемый напор, достаточный для осуществления циркуляции рассчитываемой подсети.
Наладочный расчет тепловой сети
Целью наладочного расчета является обеспечение потребителей расчетным количеством воды и тепловой энергии, при оптимальном режиме работы системы теплоснабжения в целом. Моделируется расчетный режим работы системы теплоснабжения, причем для каждой из систем на свой условия, для СО иСВ на температуру холодной пятидневки, для ГВС на температуру полки.
Качественная наладка может производиться только с учетом остывания теплоносителя, по его пути следования к потребителям. Для определения величины тепловых потерь используются две методики, потери определяются либо нормативным удельным показателям, либо по свойствам теплоизоляционного материала, с учетом степени его фактического износа.
Наладка достигается регулировкой потребителей и центральных тепловых пунктов. Гашение избыточных напоров у абонентских вводов и ЦТП производят с помощью дросселирующих устройств. Дроссельные шайбы устанавливаются автоматически на подающем, обратном или обоих трубопроводах, в зависимости от необходимого для системы гидравлического режима.
Расчет можно производить с учетом средств автоматического регулирования, установленного на потребителях или в центральных тепловых пунктах. В случае установки средств автоматического регулирования тепловой пункт и система теплоснабжения просчитывается на пропуск расчетных расходов. При отсутствии средств автоматического регулирования подбираются параметры дроссельных устройств.
При работе нескольких источников на одну сеть определяется распределение воды и тепловой энергии между источниками. В случае, если имеющегося располагаемого напора на источнике недостаточно, автоматически подбирается новый.
В результате расчета по участкам определяются потери теплоты и напора, остывание и скорости движения воды. По узловым точкам располагаемые напоры, температуры и давление в подающей, обратной трубе тепловой сети, время прохождения воды от источника. По потребителям величина расчетного расхода и избыточного напора, параметры дросселирующих и смесительных устройств и потери напора на них.
Поверочный расчет тепловой сети
Целью поверочного расчета является определение фактических расходов теплоносителя на участках тепловой сети и у потребителей, а также количество тепловой энергии, получаемое потребителем при фактических параметрах работы источника.
Расходы в системе теплоснабжения и на каждую систему теплопотребления по отдельности, определяются исходя из параметров установленных дросселирующих устройств или наличия средств автоматического регулирования.
Математическая имитационная модель системы теплоснабжения, позволяет анализировать гидравлический и тепловой режим работы системы, а также прогнозировать изменение температуры внутреннего воздуха у потребителей при штатных и нештатных режимах эксплуатации. Определять тепловую и гидравлическую разрегулировку на потребителях.
Пример поверочного расчета:
Расчеты могут проводиться при различных исходных данных, в том числе аварийных ситуациях, например, отключении элементов тепловой сети (участки, насосное оборудование, запорно-регулирующее устройства), организации передачи воды и тепловой энергии от одного источника к другому и т.д.
При работе нескольких источников на одну сеть определяется распределение воды и тепловой энергии между источниками. Подводится баланс по воде и отпущенной тепловой энергией между источником и потребителями.
В результате расчета по участкам определяются потери теплоты и напора, остывание и скорости движения воды. По узловым точкам располагаемые напоры, температуры и давление в подающей, обратной трубе тепловой сети, время прохождения воды от источника. По потребителям располагаемый напор и потери напора на дросселирующих устройствах, температуры воды на входе и выходе в каждую систему теплопотребления, температура внутреннего воздуха.
Расчет требуемой температуры на источнике
Целью задачи является определение минимально необходимой температуры теплоносителя на выходе из источника, для обеспечения расчетной температуры внутреннего воздуха на потребителях.
Предусмотрена возможность задания температуры срезки графика и компенсации недоотпуска тепловой энергии. В результате расчета подготавливается график отпуска теплоты от источника. Температурный график строится для отопительного периода с интервалом в 1 °С.
Расчет резерва пропускной способности сети
Цель расчета - определение резерва пропускной способности тепловой сети. В результате расчета определяются максимально возможные расходы, которые могут быть подключены в узлах или на участках тепловой сети, при обеспечении потребителей расчетным количеством воды и тепловой энергией, с требуемым располагаемым напором.
Расчет может применяться для принятия решения при выдаче технических условий на подключение новых потребителей или при выборе места расположения новых объектов капитального строительства.
Результаты расчета накапливаются в отдельном векторном слое, дополнительно сохраняются в табличном виде и наглядно демонстрируются в виде раскрасок, где каждому цвету соответствует диапазон значений подключаемого расхода
Коммутационные задачи
Целью анализа переключений является поиск ближайшей запорной арматуры, позволяющей отключить (изолировать), указанный объект (участок, потребитель и т.д.) от сети. В результате выполнения коммутационных задач:
- выводится перечень запорных устройств;
- формируется список объектов, попавших под отключения, с последующей возможностью их печати, экспорта в таблицу Microsoft Excel;
- на карте в виде тематической раскраски отображаются отключенные объекты сети и здания;
- определяются итоговые значения: объемы теплоносителя в отключенных тепловых сетях, суммарная отключенная нагрузка и т.д.
Пьезометрический график
Целью построения пьезометрического графика является наглядная иллюстрация результатов гидравлического расчета (наладочного, поверочного, конструкторского). При этом на экран выводятся:
- линия давления в подающем трубопроводе
- линия давления в обратном трубопроводе
- линия геодезической высоты
- линия потерь напора на шайбе
- высота здания
- линия вскипания
- линия статического напора
- таблица с описанием каждого узла сети: наименование узлов, напоры в подающем и обратном трубопроводах, потери напора по участкам тепловой сети и т.д.
Расчет надежности системы теплоснабжения
Цель расчета - количественная оценка надежности теплоснабжения потребителей систем централизованного теплоснабжения и обоснование необходимых мероприятий по достижению требуемой надежности. Расчет позволяет:
Рассчитывать надежность и готовность системы теплоснабжения к отопительному сезону.
Разрабатывать мероприятия повышающие надежность работы системы теплоснабжения.
Расчет выполняется в соответствии с Методикой и алгоритмом расчета надежности тепловых сетей при разработке схем теплоснабжения городов ОАО «Газпром промгаз» .
Расчет нормативных потерь тепла через изоляцию
Целью данного расчета является определение нормативных тепловых потерь через изоляцию трубопроводов. Тепловые потери определяются суммарно за год с разбивкой по месяцам. Просмотреть результаты расчета можно как суммарно по всей тепловой сети, так и по каждому отдельно взятому источнику тепловой энергии и каждому центральному тепловому пункту (ЦТП), по различным владельцам (балансодержателям).
Расчет может быть выполнен с учетом поправочных коэффициентов на нормы тепловых потерь. Результаты выполненных расчетов можно экспортировать в Microsoft Excel.
Расчет выполняется в соответствии методикой и нормами плотности теплового потока указанными в Приказе №325 Министерства энергетики России, пособии KTM 204 244-94 для Украины и Постановлении Комитета по энергоэффективности при Совете Министров Республики Беларусь от 29.09.2006 №2.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ярославский государственный технический университет»
Кафедра «Гидротехническое и дорожное строительство»
Задание студентам специальности 280 302 "Комплексное использование и охрана водных ресурсов" для выполнения лабораторных работ по дисциплине «ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ», ЗФ
Лабораторная работа выполняется двумя студентами на персональном компьютере типа IBM PC с предустановленной операционной системой Windows XP SP2 32 bit.
Установить «Demo версию» программы Zulu 7.0 на персональный компьютер.
Открыть через меню «Файл» одну из следующих карт C:\ Program Files\Zulu 7.0\Examples\..........
Маршруты.
Четырех трубная система тепловой сети после ЦТП.
Пример тепловой сети
Магистральная сеть.
Система теплоснабжения с двухтрубной тепловой сетью и насосными подстанциями
Тепловой узел.
Здание-первый этаж.
Кировский район.
При отсутствии оригинальных карт (число подгрупп студентов превышает количество имеющихся карт) разрешается повторно использовать имеющуюся карту.
При этом объекты работы с картой должны быть выбраны отличные от использовавшихся студентами ранее.
Выполнить приведенные выше манипуляции с картами:
Открыть окно программы.
Ознакомиться с перестроением, изменением масштаба и центра окна.
Изучить процесс произвольного перемещения центра изображения
Изучить процесс измерения расстояний и площадей
Получение информации по выделенному объекту
Для произвольно выделенных объектов определить расстояния между двумя точками для этих объектов.
Получить информацию по двум выбранным объектам.
Всю полученную информацию и чертежи использовавшихся карт занести в файл, который предъявить совместно основными возможностями работы ГИС Zulu6.0.в качестве отчетных материалов по лабораторной работе.
Отчет по лабораторной работе выполняется один на двоих студентов согласно документам СТО 701-2005 и СТО 702-2005.
Возможности гис Zulu
Геоинформационная система (ГИС) Zulu предназначена для создания и редактирования цифровых карт, планов и схем различного назначения с возможностью решения на их базе различного рода задач. Система объединяет в себе возможности обработки графической и семантической информации, поддерживает линейно-узловую топологию.
Наряду с обычным для ГИС разделением объектов на контуры, ломаные, комбинированные контуры, комбинированные ломаные Zulu поддерживает линейно-узловую топологию, что позволяет вместе с прочими пространственными данными (улицы, дома, реки, районы, озера и проч.) моделировать и инженерные сети. Система позволяет создавать классифицируемые объекты, имеющие несколько режимов (состояний), каждое из которых (состояний) имеет свой стиль отображения на карте (схеме). При этом ввод сетей производится с автоматическим кодированием топологии. Нарисованная на экране сеть сразу готова для топологического анализа (информация о связях между объектами заносится автоматически).
Окно программы.
При запуске программы на экране открывается окно системы (рис. 1)
Рисунок 1 Окно программы
В системе Zulu настройка вида окна (какие окна и какие панели видны на экране) построена очень гибко, т. е. каждый пользователь может выводить на экран те или другие окна и панели инструментов в зависимости от тех операций, которые ему необходимо выполнять. Для того чтобы быстро настроить, какие панели инструментов будут видимыми, а какие скрыты, щелкните правой кнопкой мыши на любой панели инструментов или рабочей области главного окна, не занятой каким-либо окном документа. В результате появится контекстное меню с перечислением доступных панелей инструментов, при этом видимые панели отмечены галочкой. Выберите соответствующий пункт меню для того, чтобы показать или убрать панель инструментов. Кроме того, Вы можете выбрать пункт Настройка , для того, чтобы произвести настройку, используя панель настройкиинтерфейса. Загрузить панели: окно сообщений, окно свойств, окно проектов и навигатор можно через меню Окно.
Загруженные карты отображаются в окне карты . Система позволяет одновременно открыть несколько карт, каждую в своем отдельном окне. Несколько карт могут быть объединены в Проект. Структура проекта (какие карты включены в проект и какие слои содержит каждая карта) показана в виде дерева в окне проектов . В строке состояния выводится информация о текущем состоянии системы, которая меняется при смене режима работы системы. Команды работы с картой в целом, а также со слоями и отдельными объектами слоя вызываются из основного меню системы . Для быстрого доступа к наиболее часто вызываемым командам основного меню используются кнопки панели инструментов . В зависимости от того, какое действие выполняет пользователь, одни кнопки панелей инструментов становятся активными (цветными), а другие неактивными (серыми). Для изменения масштаба карты, перемещения центра карты, выделения объекта или группы объектов слоя используется панель Навигации . В окне свойств можно просмотреть информацию по выделенному объекту активного слоя (размеры, тип слоя, к которому принадлежит выделенный объект, ключ объекта и т. д.). При вызове дополнительных задач (например, тепловых расчетов) в окне сообщений выводится информация о текущем состоянии вызванной задачи.
ZuluThermo - расчетный комплекс при помощи которого можно осуществлять моделирование теплогидравлического режима работы тепловой сети.
ZuluThermo - отличный помощник студенту, аспиранту, проектировщику, наладчику, инженеру, занимающемуся эксплуатацией системы централизованного теплоснабжения.
Использование ZuluThermo позволяет лучше понимать режимы работы тепловой сети, анализировать аварийные ситуации, оценивать мероприятия по модернизации и перспективному развитию системы централизованного теплоснабжения.
Программа может быть использована для решения различных задач таких как:
Расчету подлежат тупиковые и кольцевые тепловые сети, в том числе с повысительными насосными станциями и дросселирующими устройствами, работающие от одного или нескольких источников. Программа предусматривает теплогидравлический расчет с присоединением к сети тепловых (ИТП) и центральных тепловых пунктов (ЦТП) по нескольким десяткам схемных решений. Возможен гидравлический расчет сети с использованием обобщенных потребителей без информации о тепловых нагрузках и конкретных схемах присоединения потребителей к тепловой сети.
«Элементы, из которых строится сеть».
В настоящий момент продукт существует в следующих вариантах:
- ZuluThermo - расчеты тепловых сетей для ZuluGIS
- ZuluNetTools - ActiveX-компоненты для расчетов инженерных сетей
Конструкторский расчет тепловой сети
Целью конструкторского расчета является определение диаметров трубопроводов тупиковой и кольцевой тепловой сети.
В качестве источника может выступать любой узел системы теплоснабжения, например источник, ЦТП или тепловая камера. Для более гибкого решения данной задачи предусмотрена возможность изменения удельных линейных потерь, либо скорости движения воды по участкам тепловой сети.
В результате расчета по участкам определяются диаметры трубопроводов, потери напора и скорости движения воды, по узловым точкам располагаемые напоры, давление в подающей и обратной трубе тепловой сети.
Наладочный расчет тепловой сети
Целью наладочного расчета является обеспечение потребителей расчетным количеством воды и тепловой энергии.
Качественная наладка достигается регулировкой потребителей и центральных тепловых пунктов. Гашение избыточных напоров у абонентских вводов и ЦТП производят с помощью дросселирующих устройств. Дроссельные шайбы перед абонентскими вводами устанавливаются автоматически на подающем, обратном или обоих трубопроводах, в зависимости от необходимого для системы гидравлического режима. Осуществляется подбор смесительных устройств, элеваторов и их сопел.
При работе нескольких источников на одну сеть определяется распределение воды и тепловой энергии между источниками. В случае, если имеющегося располагаемого напора на источнике недостаточно, автоматически подбирается новый.
В результате расчета по участкам определяются потери теплоты и напора, скорости движения воды. По узловым точкам располагаемые напоры, температуры и давление в подающей, обратной трубе тепловой сети. По потребителям величина избыточного напора, параметры дросселирующих и смесительных устройств, температуры внутреннего воздуха и воды на ГВС.
Поверочный расчет тепловой сети
Целью поверочного расчета является определение фактических расходов теплоносителя на участках тепловой сети и у потребителей, а также количество тепловой энергии, получаемое потребителем при фактических параметрах работы источника.
Математическая имитационная модель системы теплоснабжения, позволяет анализировать гидравлический и тепловой режим работы системы, а также прогнозировать изменение температуры внутреннего воздуха у потребителей. Определять тепловую и гидравлическую разрегулировку на потребителях.
Пример поверочного расчета:
Расчеты могут проводиться при различных исходных данных, в том числе аварийных ситуациях, например, отключении элементов тепловой сети (участки, насосное оборудование, запорно-регулирующее устройства), организации передачи воды и тепловой энергии от одного источника к другому и т.д.
При работе нескольких источников на одну сеть определяется распределение воды и тепловой энергии между источниками. Подводится баланс по воде и отпущенной тепловой энергией между источником и потребителями.
В результате расчета по участкам определяются потери теплоты и напора, скорости движения воды. По узловым точкам располагаемые напоры, температуры и давление в подающей, обратной трубе тепловой сети. По потребителям располагаемый напор и потери напора на дросселирующих устройствах, температуры воды на входе и выходе в каждую систему теплопотребления, температура внутреннего воздуха.
Расчет требуемой температуры на источнике
Целью задачи является определение минимально необходимой температуры теплоносителя на выходе из источника для обеспечения у заданного потребителя температуры внутреннего воздуха не ниже расчетной.
Предусмотрена возможность задания температуры срезки графика и компенсации недоотпуска тепловой энергии. В результате расчета подготавливается график отпуска теплоты от источника. Температурный график строится для отопительного периода с интервалом в 1 °С.
Коммутационные задачи
Целью анализа переключений является поиск ближайшей запорной арматуры, позволяющей отключить (изолировать), указанный объект (участок, потребитель и т.д.) от сети. В результате выполнения коммутационных задач:
- выводится перечень запорных устройств;
- формируется список объектов, попавших под отключения, с последующей возможностью их печати, экспорта в таблицу Microsoft Excel;
- на карте в виде тематической раскраски отображаются отключенные объекты сети и здания;
- определяются итоговые значения: объемы теплоносителя в отключенных тепловых сетях, суммарная отключенная нагрузка и т.д.
Пьезометрический график
Целью построения пьезометрического графика является наглядная иллюстрация результатов гидравлического расчета (наладочного, поверочного, конструкторского). При этом на экран выводятся:
- линия давления в подающем трубопроводе
- линия давления в обратном трубопроводе
- линия геодезической высоты
- линия потерь напора на шайбе
- высота здания
- линия вскипания
- линия статического напора
- таблица с описанием каждого узла сети: наименование узлов, напоры в подающем и обратном трубопроводах, потери напора по участкам тепловой сети и т.д.
Расчет надежности системы теплоснабжения
Цель расчета - количественная оценка надежности теплоснабжения потребителей систем централизованного теплоснабжения и обоснование необходимых мероприятий по достижению требуемой надежности для каждого потребителя. которая позволяет
Рассчитывать надежность и готовность системы теплоснабжения к отопительному сезону.
Разрабатывать мероприятия повышающие надежность работы системы теплоснабжения.
