Тепловые пункты: устройство, работа, схема, оборудование

Тепловой пункт представляет собой комплекс технологического оборудования, которое используется в процессе теплоснабжения, вентиляции и горячего водоснабжения потребителей (жилых и производственных зданий, строительных площадок, объектов социального назначения). Главное назначение тепловых пунктов - это распределение тепловой энергии от тепловой сети между конечными потребителями.

Преимущества установки тепловых пунктов в системе теплоснабжения потребителей

Среди преимуществ тепловых пунктов можно назвать следующие:

• минимизация тепловых потерь
• сравнительно низкие эксплуатационные затраты, экономичность
• возможность выбора режима теплоснабжения и теплопотребления в зависимости от времени суток и сезона
• бесшумная работа, малые габариты (по сравнению с другим оборудованием системы теплообеспечения)
• автоматизация и диспетчеризация процесса эксплуатации
• возможность изготовления по индивидуальному заказу

Тепловые пункты могут иметь разные тепловые схемы, типы систем теплопотребления и характеристики используемого оборудования, что зависит от индивидуальных требований Заказчика. Комплектация ТП определяется на основе технических параметров тепловой сети:

• тепловые нагрузки на сеть
• температурный режим холодной и горячей воды
• давление систем тепло- и водоснабжения
• возможные потери давления
• климатические условия и т.д.

Виды тепловых пунктов

Вид необходимого теплового пункта зависит от его назначения, количества подводящих теплосистем, количества потребителей, способу размещения и монтажа и выполняемых пунктом функций. В зависимости от вида теплового пункта выбирается его технологическая схема и комплектация.

Тепловые пункты бывают следующих видов:

• индивидуальные тепловые пункты ИТП
• центральные тепловые пункты ЦТП
• блочные тепловые пункты БТП

Открытые и закрытые системы тепловых пунктов. Зависимые и независимые схемы подключения тепловых пунктов

В открытой системе теплоснабжения вода для работы теплового пункта поступает непосредственно из теплосетей. Водозабор может быть полным или частичным. Объем воды, забранный для нужд теплового пункта, восполняется поступлением воды в теплосеть. Следует отметить, что водоподготовка в таких системах осуществляется только на входе в теплосеть. Из-за этого качество воды, поступающей потребителю, оставляет желать лучшего.

Открытые системы, в свою очередь, могут быть зависимыми и независимыми.

В зависимой схеме подключения теплового пункта к тепловой сети теплоноситель из теплосетей попадает непосредственно в систему отопления. Такая система достаточно проста, так как в ней отсутствует необходимость установки дополнительного оборудования. Хотя эта же особенность ведет к существенному недостатку, а, именно, к невозможности регулирования подачи тепла потребителю.

Независимые схемы подключения теплового пункта характеризуются экономической выгодой (до 40%), так как в них между оборудованием конечных потребителей и источником теплоэнергии установлены теплообменники тепловых пунктов, которые регулируют количество подаваемого тепла. Также неоспоримым преимуществом является повышение качества подаваемой воды.

В связи с энергоэффективностью независимых систем многие тепловые компании реконструируют и модернизируют свое оборудование из зависимых систем в независимые.

Закрытая система теплоснабжения является полностью изолированной системой и использует циркулирующую воду в трубопроводе без забора ее из тепловых сетей. Такая система использует воду только в качестве теплоносителя. Утечка теплоносителя возможна, но вода восполняется автоматически при помощи регулятора подпитки.

Количество теплоносителя в закрытой системе остается постоянным, а выработка и распределение тепла потребителю регулируется температурой теплоносителя. Закрытая система характеризуется высоким качеством водоподготовки и высокой энергоэффективностью.

Способы обеспечения потребителей тепловой энергией

По способу обеспечения потребителей тепловой энергией различают одноступенчатые и многоступенчатые тепловые пункты.

Одноступенчатая система характеризуются непосредственным присоединение потребителей к тепловым сетям. Место присоединение называется абонентским вводом. Для каждого объекта теплопотребления должен быть предусмотрен свое технологическое оборудование (подогреватели, элеваторы, насосы, арматура, оборудование КИПиА и др.).

Недостатком одноступенчатой системы подключения является ограничение предела допустимого максимального давления в теплосетях из-за опасности высокого давления для радиаторов отопления. В связи с этим такие системы, в основном, используют для небольшого количества потребителей и для тепловых сетей небольшой длины.

Многоступенчатые системы подключения характеризуются наличием тепловых пунктов между источником тепла и потребителем.

Индивидуальные тепловые пункты

Индивидуальные тепловые пункты обслуживают одного мелкого потребителя (дом, небольшое строение или здание), который уже подключен к системе центрального теплоснабжения. Задача такого ИТП - обеспечение потребителя горячей водой и отоплением (до 40 кВт). Существуют крупные индивидуальные пункты, мощность которых может достигать 2 МВт. Традиционно ИТП размещают в подвале или техническом помещении здания, реже их располагают в отдельно стоящих помещениях. К ИТП подключают только теплоноситель и осуществляют подвод водопроводной воды.

ИТП состоят из двух контуров: первый контур - это контур отопления для поддержания заданной температуры в отапливаемом помещении при помощи датчика температуры; второй контур - это контур горячего водоснабжения.

Центральные тепловые пункты

Центральные тепловые пункты ЦТП применяют для теплообеспечения группы зданий и сооружений. ЦТП выполняют функцию обеспечения потребителей ГВС, ХВС и теплом. Степень автоматизации и диспетчеризации центральных тепловых пунктов (только контроль за параметрами или контроль/управление параметрами ЦТП) определяется Заказчиком и технологическими нуждами. ЦТП могут иметь как зависимую, так и независимую схему подключения к тепловой сети. При зависимой схеме подключения теплоноситель в самом тепловой пункте разделяется на систему отопления и систему горячего водоснабжения. В независимой схеме подключения теплоноситель нагревается во втором контуре теплового пункта поступающей водой из тепловой сети.

Они поставляются на монтажную площадку в полной заводской готовности. На месте последующей эксплуатации осуществляется только подключение к теплосетям и настройка оборудования.

Оборудование центрального теплового пункта (ЦТП) включает в себя следующие элементы:

• подогреватели (теплообменники) - секционные, многоходовые, блочного типа, пластинчатые - в зависимости от проекта, для горячего водоснабжения, поддерживающие нужную температуру и напор воды у водоразборных точек
• циркуляционные хозяйственные, противопожарные, отопительные и резервные насосы
• смесительные устройства
• тепловые и водомерные узлы
• контрольно-измерительные приборы КИП и автоматики
• запорно-регулирующая арматура
• расширительный мембранный бак

Блочные тепловые пункты (модульные тепловые пункты)

Блочный (модульный) тепловой пункт БТП имеет блочное исполнение. БТП может состоять из более, чем одного блока (модуля), смонтированных, зачастую, на одной объединенной раме. Каждый модуль является независимым и законченным пунктом. При этом регулирование работой общее. Блоснче тепловые пункты могут иметь как локальную систему управления и регулирования, так и дистанционное управление и диспетчеризацию.

В состав блочного теплового пункта могут входить как индивидуальные тепловые пункты, так и центральные тепловые пункты.

Основные системы теплоснабжения потребителей в составе теплового пункта

• система горячего водоснабжения (открытая или закрытая схема подключения)
• система отопления (зависимая или независимая схема подключения)
• система вентиляции

Типовые схемы подключения систем в тепловых пунктах

Типовая схема подключения системы ГВС
Типовая схема подключения системы отопления
Типовая схема подключения системы ГВС и отопления
Типовая схема подключения системы ГВС, отопления и вентиляции

В состав теплового пункта также входит система холодного водоснабжения, но она не является потребителем тепловой энергии.

Принцип работы тепловых пунктов

Тепловая энергия поступает на тепловые пункты от теплогенерирующих предприятий посредством тепловых сетей - первичных магистрельных теплосетей. Вторичные, или разводящие, теплосети соединяют ТП уже с конечным потребителем.

Магистральные теплосети обычно имеют большую протяженность, соединяя источник тепла и непосредственно тепловой пункт, и диаметр (до 1400 мм). Зачастую магистральные тепловые сети могут объединять несколько теплогенерирующих предприятий, что увеличивает надежность обеспечения потребителей энергией.

Перед поступление в магистральные сети вода проходит водоподготовку, которая приводит химические показатели воды (жесткость, рН, содержание кислорода, железа) в соответствии с нормативными требованиями. Это необходимо для того, чтобы снижать уровень коррозионного влияния воды на внутреннюю поверхность труб.

Разводящие трубопроводы имеют сравнительно малую протяженность (до 500 м), соединяя тепловой пункт и уже конечного потребителя.

Теплоноситель (холодная вода) поступает по подающему трубопроводу в тепловой пункт, где проходит через насосы системы холодного водоснабжения. Далее он (теплоноситель) использует первичные подогреватели ГВС и подается в циркуляционный контур системы горячего водоснабжения, откуда поступает уже к конечному потребителю и обратно в ТП, постоянно циркулируя. Для поддержания необходимой температуры теплоносителя, он постоянно подогревается в подогревателе второй ступени ГВС.

Система отопления - это такой же замкнутый контур, как и система ГВС. В случае возникновения утечек теплоносителя, его объем восполняется из системы подпитки теплового пункта.

Затем теплоноситель поступает в обратный трубопровод и поступает опять на теплогенерирующее предприятие по магистральным трубопроводам.

Типовая комплектация тепловых пунктов

Для обеспечения надежной эксплуатации тепловых пунктов они поставляются со следующим минимальным технологическим оборудованием:

• два пластинчатых теплообменника (паяные или разборные) для системы отопления и системы ГВС
• насосная станция для перекачки теплоносителя к потребителю, а именно - к отопительным приборам здания или сооружения
• система автоматического регулирования количества и температуры теплоносителя (датчики, контроллеры, расходомеры) для контроля параметров теплоносителя, учета тепловых нагрузок и регулирования расхода
• система водоподготовки
• технологическое оборудование - запорная арматура, обратные клапаны, контрольно-измерительные приборы, регуляторы

Следует отметить, что комплектация теплового пункта технологическим оборудованием во многом зависит от схемы подключения системы горячего водоснабжения и схемы подключения системы отопления.

Так, например, в закрытых системах устанавливаются теплообменники, насосы и оборудование водоподготовки для дальнейшего распределения теплоносителя между системой ГВС и системой отопления. А в открытых системах устанавливаются смесительные насосы (для смешения горячей и холодной воды в нужной пропорции) и регуляторы температуры.

Наши специалисты оказывают весь комплекс услуг, начиная с проектирования, производства, поставки, и заканчивая монтажом и пуско-наладкой тепловых пунктов различной комплектации.

Автоматизированный тепловой пункт является важным узлом в тепловой системе. Именно благодаря ему тепло из центральных сетей поступает в жилые дома. Тепловые пункты бывают индивидуальные (ИТП), обслуживающие МКД и центральные. Из последних тепло поступает в целые микрорайоны, поселки или различные группы объектов. В статье мы подробно остановимся на принципе работы тепловых пунктов, расскажем, как их монтируют, и остановимся на тонкостях в функционировании устройств.

Как работает автоматизированный центральный тепловой пункт

Что делают тепловые пункты? В первую очередь, принимают электроэнергию от центральной сети и распределяют ее по объектам. Как было отмечено выше, существует автоматизированный центральный тепловой пункт, принцип работы которого заключаются в распределении тепловой энергии в необходимом соотношении. Это нужно для того, чтобы все объекты получали воду оптимальной температуры с достаточным напором. Что касается индивидуальных тепловых пунктов, они, прежде всего, рационально распределяют тепло между квартирами в МКД.

Зачем нужны ИТП, если системой теплоснабжения уже предусмотрены районные тепловые узлы? Если рассматривать МКД, где довольно много пользователей коммунальных услуг, слабый напор и низкая температура воды в них не редкость. Индивидуальные тепловые пункты успешно решают эти проблемы. Для обеспечения комфорта жителей МКД устанавливаются теплообменники, дополнительные насосы и иное оборудование.

Центральная сеть - источник водоснабжения. Именно оттуда, через вводный трубопровод со стальной задвижкой, под определенным напором идет горячая вода. На входе давление воды намного выше, чем нужно внутренней системе. В связи с этим в тепловом пункте должен быть установлен специальный прибор - регулятор давления. Чтобы обеспечить получение потребителем чистой воды оптимальной температуры и с необходимым уровнем давления, тепловые пункты оснащают всевозможными приборами:

• автоматикой и датчиками температуры;
• манометрами и термометрами;
• приводами и регулирующими клапанами;
• насосами с частотным регулированием;
• предохранительными клапанами.

Автоматизированный центральный тепловой пункт работает по аналогичной схеме. ЦТП могут быть оснащены наиболее мощным оборудованием, дополнительными регуляторами и насосами, что объясняется объемами перерабатываемой ими энергии. В автоматизированный центральный тепловой пункт также должны быть включены современные системы автоматического контроля и регулировки для эффективного теплоснабжения объектов.

Теплопункт пропускает через себя обработанную воду, после чего она вновь уходит в систему, но уже по пути другого трубопровода. Автоматизированные системы тепловых пунктов с грамотно установленным оборудованием стабильно подают тепло, в них не возникает аварийных ситуаций, а энергопотребление становится более эффективным.

Источники тепла для ТП - предприятия, генерирующие тепло. Речь идет о теплоэлектроцентралях, котельных. Тепловые пункты соединяются с источниками и потребителями теплоэнергии при помощи теплосетей. Они, в свою очередь, бывают первичными (магистральными), которые объединяют ТП и предприятия, генерирующие тепло, и вторичными (разводящими), объединяющими тепловые пункты и конечных потребителей. Тепловой ввод является участком теплосети, который соединяет тепловые пункты и магистральные тепловые сети.

Тепловые пункты включают в себя ряд систем, благодаря которым пользователи получают теплоэнергию.

• Система ГВС. Она необходима, чтобы абоненты получали горячую водопроводную воду. Нередко потребители пользуются теплом из системы горячего водоснабжения, чтобы частично отапливать помещения, к примеру, ванные комнаты в МКД.
• Отопительная система нужна, чтобы обогревать помещения и поддерживать в них заданную температуру. Схемы присоединения отопительных систем бывают зависимыми и независимыми.
• Вентиляционная система требуется для подогрева воздуха, который поступает в вентиляцию объектов извне. Система также может быть использована, чтобы присоединять друг к другу зависимые отопительные системы пользователей.
• Система ХВС. Не является частью систем, которые потребляют теплоэнергию. При этом система есть во всех тепловых пунктах, которые обслуживают МКД. Система холодного водоснабжения существует, чтобы обеспечивать необходимый уровень давления в системе водоснабжения.

Схема автоматизированного теплового пункта зависит как от особенностей пользователей теплоэнергии, которых обслуживает тепловой пункт, так и особенностей источника, который снабжает ТП тепловой энергией. Самым распространенным является автоматизированный тепловой пункт, у которого закрытая система ГВС и независимая схема присоединения отопительной системы.

Носитель тепла (к примеру, вода с температурным графиком 150/70), поступающий в тепловой пункт по подающей трубе теплового ввода, отдает тепло в подогревателях систем ГВС, где температурный график равен 60/40, и отопления с температурным графиком 95/70, а также поступает в вентиляционную систему пользователей. Далее теплоноситель возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям направляется обратно на предприятие, генерирующее тепло, где используется вновь. Определенный процент теплового носителя может расходовать потребитель. Чтобы восполнять потери в первичных теплосетях на котельных и ТЭЦ, специалисты пользуются системами подпитки, источниками теплового носителя для которых являются системы водоподготовки данных предприятий.

Водопроводная вода, поступающая в тепловой пункт, минует насосы ХВС. После насосов определенную долю холодной воды получают потребители, а другую часть нагревает подогреватель первой ступени ГВС. Далее вода направляется в циркуляционный контур системы ГВС.

В циркуляционном контуре работают циркуляционные насосы ГВС, которые заставляют воду двигаться по кругу: от тепловых пунктов к пользователям и обратно. Пользователи же отбирают воду из контура, когда это необходимо. В ходе циркуляции по контуру вода постепенно охлаждается, и чтобы ее температура всегда была оптимальной, нужен ее постоянный подогрев в подогревателе второй ступени ГВС.

Отопительная система является замкнутым контуром, по которому тепловой носитель двигается от тепловых пунктов к отопительной системе зданий и в обратном направлении. Такому движению способствуют циркуляционные насосы отопления. Со временем не исключены утечки теплоносителя из контура отопительной системы. Чтобы восполнять потери, специалисты пользуются системой подпитки теплового пункта, в которой применяют первичные теплосети как источники теплового носителя.

Какие преимущества имеет автоматизированный тепловой пункт

• Протяженность труб теплосети в целом сокращается вдвое.
• На 20–25 % снижаются финансовые вложения в теплосети и затраты на материалы для строительства и теплоизоляции.
• Электрической энергии на перекачку теплового носителя требуется на 20–40 % меньше.
• Наблюдается до 15 % экономии тепловой энергии на отопление, так как поступление тепла определенному абоненту регулируется в автоматическом режиме.
• Происходит снижение потери тепловой энергии при транспортировке ГВС в 2 раза.
• Аварийность сетей существенно сокращается, особенно благодаря исключению из тепловой сети труб ГВС.
• Поскольку для работы автоматизированных теплопунктов не требуется непрерывно находящегося там персонала, в привлечении большого количества квалифицированных специалистов нет необходимости.
• Поддержание комфортных условий проживания благодаря контролю параметров тепловых носителей происходит в автоматическом режиме. В частности, поддерживается температура и давление сетевой воды, воды в отопительной системе, воды из водопровода, а также воздуха в отапливаемых помещениях.
• Каждое здание оплачивает потребленное по факту тепло. Вести подсчеты использованных ресурсов удобно благодаря счетчикам.
• Удается экономить тепло, а благодаря полному заводскому исполнению снижаются расходы на монтаж.

Мнение эксперта

Выгода автоматического регулирования теплоснабжения

К. Е. Логинова,

специалист компании Enerdgy Transfer

Почти любая система централизованного теплоснабжения имеет основную проблему, связанную с наладкой и регулировкой гидравлического режима. Если не уделять внимания данным опциям, помещение или не нагревается до конца, или перегревается. Для решения проблемы можно использовать автоматизированный индивидуальный тепловой пункт (АИТП), предоставляющий пользователю теплоэнергию в том количестве, в котором нужно.

Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт ограничивает расход сетевой воды в отопительных системах пользователей, которые находятся рядом с центральным тепловым пунктом. Благодаря АИТП эта сетевая вода перераспределяется к удаленным потребителям. Кроме того, за счет АИТП энергия расходуется в оптимальном количестве, а температурный режим в квартирах всегда остается комфортным, вне зависимости от погодных условий.

Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт дает возможность снизить сумму оплаты за тепло и потребление ГВС где-то на 25 %. Если температура на улице превышает минус 3 градуса, собственникам квартир в МКД начинает грозить переплата за отопление. Лишь благодаря АИТП тепловая энергия расходуется в доме в том количестве, в котором нужно для поддержания комфортной среды. Именно в связи с этим множество «холодных» домов устанавливают автоматизированные индивидуальные тепловые пункты, дабы избежать низкой некомфортной температуры.

Из рисунка видно, как два корпуса общежитий потребляют теплоэнергию. В корпусе 1 установлен автоматизированный индивидуальный тепловой пункт, в корпусе 2 его нет.

Потребление тепловой энергии двумя корпусами общежитий с АИТП (корпус 1) и без него (корпус 2)

АИТП устанавливают на вводе системы теплоснабжения здания, в подвальном помещении. Генерация тепла не является функцией тепловых пунктов, в отличие от котельных. Тепловые пункты работают с подогретым носителем тепла, который поставляет централизованная теплосеть.

Стоит отметить, что в АИТП применяется частотная регулировка насосов. Благодаря системе оборудование работает более надежно, не происходят провалы и гидроудары, а уровень потребления электрической энергии существенно понижается.

Что включают в себя автоматизированные тепловые пункты? Экономия в АИТП воды и тепла осуществляется благодаря тому, что параметры теплового носителя в системе теплоснабжения оперативно меняются с учетом изменяющихся погодных условий или потребления определенной услуги, к примеру, горячей воды. Это достигается за счет того, что используется компактное экономичное оборудование. Речь в данном случае идет о циркуляционных насосах с низким уровнем шума, компактных теплообменниках, современных электронных приборах автоматической регулировки подачи и учета тепловой энергии и иных вспомогательных элементах (фото).

Основные и вспомогательные элементы АИТП:

1 - щит управления; 2 - бак-аккумулятор; 3 - манометр; 4 - биметаллический термометр; 5 - коллектор подающего трубопровода системы отопления; 6 - коллектор обратного трубопровода системы отопления; 7 - теплообменник; 8 - циркуляционные насосы; 9 - датчик давления; 10 - механический фильтр

Обслуживание автоматизированных тепловых пунктов необходимо осуществлять каждый день, каждую неделю, раз в месяц или раз в год. Все зависит от регламента.

В рамках ежедневного обслуживания оборудование и узлы теплопункта тщательно осматривают, выявляя неполадки и оперативно устраняя их; контролируют, как работает отопительная система и ГВС; проверяют, соответствуют ли показания контрольных приборов режимным картам, отражают параметры работы в журнале АИТП.

Обслуживание автоматизированных тепловых пунктов раз в неделю подразумевает проведение определенных мероприятий. В частности, специалисты осматривают измерительные и приборы автоматического контроля, выявляя возможные неполадки; проверяют, как работает автоматика, смотрят на резервное питание, подшипники, запорно-регулирующую арматуру насосного оборудования, уровень масла в гильзах термометров; чистят насосное оборудование.

В рамках ежемесячного обслуживания специалисты проверяют, как работает насосное оборудование, имитируя аварии; проверяют, как закреплены насосы, в каком состоянии находятся электродвигатели, контакторы, магнитные пускатели, контакты и предохранители; продувают и проверяют манометры, контролируют автоматику узлов отпуска тепла на отопление и горячее водоснабжение, тестируют работу в разных режимах, контролируют узел подпитки отопления, снимают показания расхода тепловой энергии со счетчика с целью передать их организации, поставляющей тепло.

Обслуживание автоматизированных тепловых пунктов раз в год подразумевает их осмотр и диагностику. Специалисты проверяют открытую электрическую проводку, предохранители, изоляцию, заземление, отключающие автоматы; осматривают и меняют теплоизоляцию трубопроводов и водонагревателей, смазывают подшипники электродвигателей, насосов, зубчатых колес, клапанов регулировки, гильз манометров; проверяют, насколько герметичны соединения и трубопроводы; смотрят на болтовые соединения, укомплектованность теплопункта оборудованием, меняют сломанные составляющие, промывают грязевик, очищают или меняют сетчатые фильтры, чистят поверхности нагрева ГВС и системы отопления, опрессовывают давлением; сдают подготовленный к сезону автоматизированный индивидуальный тепловой пункт, оформляя ведомость о пригодности его использования в зимний период.

Основное оборудование можно применять в течение 5–7 лет. По истечении этого срока выполняют его капитальный ремонт или меняют некоторые элементы. Основным деталям АИТП поверка не нужна. Ей подлежат КИП, узел учета, датчики. Поверка, как правило, проводится с периодичностью раз в 3 года.

В среднем цена регулирующего клапана составляет на рынке от 50 до 75 тыс. руб., насоса - от 30 до 100 тыс. руб., теплообменника - от 70 до 250 тыс. руб., тепловой автоматики - от 75 до 200 тыс. руб.

Автоматизированные блочные тепловые пункты

Автоматизированные блочные тепловые пункты, или БТП, производятся на заводах. Для монтажных работ их поставляют готовыми блоками. Для создания теплового пункта данного типа может использоваться один блок или несколько. Блочное оборудование монтируют компактно, обычно на одной раме. Как правило, его используют, чтобы экономить место, если условия достаточно тесные.

Автоматизированные блочные тепловые пункты упрощают решение даже сложных экономических и производственных задач. Если мы говорим об отрасли экономики, здесь следует затронуть следующие моменты:

• оборудование начинает работать более надежно, соответственно, аварии происходят реже, а денег на ликвидацию требуется меньше;
• регулировать тепловую сеть удается максимально точно;
• сокращаются расходы на водоподготовку;
• уменьшаются ремонтные участки;
• можно достигать высокой степени архивирования и диспетчеризации.

В сферах ЖКХ, МУП, УО (управляющих организациях):

• обслуживающий персонал требуется в меньшем количестве;
• оплата за использованную по факту теплоэнергию осуществляется без финансовых издержек;
• снижаются потери на подпитку системы;
• освобождаются свободные площади;
• удается достичь долговечности и высокого уровня ремонтопригодности;
• управлять тепловой нагрузкой становится комфортнее и легче;
• не требуется постоянное операторское и сантехническое вмешательство в работу теплового пункта.

Что касается проектных организаций, здесь можно говорить о:

• строгом соответствии техзаданию;
• широком выборе схемных решений;
• высоком уровне автоматизации;
• большом выборе инженерного оборудования для комплектации теплопунктов;
• высокой энергоэффективности.

Для компаний, работающих в промышленной сфере, - это:

• резервирование в высокой степени, что особенно важно, если технологические процессы ведутся непрерывно;
• четкое следование высокотехнологическим процессам и их учет;
• возможность использовать конденсат, если есть, технологический пар;
• регулировка температуры по цехам;
• регулировка отбора ГВС и пара;
• снижение подпитки и т. д.

В ТП большей части объектов обычно есть кожухотрубные теплообменники и гидравлические регуляторы прямого давления. Чаще всего ресурсы у данного оборудования уже исчерпались, кроме того оно работает в режимах, не советующих расчетным. Последний момент вызван тем, что сейчас поддержание тепловых нагрузок ведется на уровне значительно более низком, чем это предусмотрено проектом. У регулирующей аппаратуры есть свои функции, которые, однако, в случае существенных отклонений от расчетного режима она не осуществляет.

Если автоматизированные системы тепловых пунктов подлежат реконструкции, лучше пользоваться современным компактным оборудованием, позволяющим работать автоматически и экономить порядка 30 % энергии в сравнении с оборудованием, которое использовали в 60–70 гг. В данный момент тепловые пункты оснащены, как правило, независимой схемой подключения отопительных систем и ГВС, базой для которых служат разборные пластинчатые теплообменники.

Чтобы управлять тепловыми процессами, обычно пользуются специализированными контроллерами и электронными регуляторами. Вес и габариты современных пластинчатых теплообменников значительно меньше кожухотрубных с соответствующей мощностью. Пластинчатые теплообменники компактны и легки, а значит их несложно монтировать, просто обслуживать и ремонтировать.

Важно!

Основу расчета теплообменников пластинчатого типа составляет система критериальных управлений. Перед расчетом теплообменника проводят расчет оптимального распределения нагрузки ГВС между ступенями подогревателей и температурного режима всех ступеней в отдельности, учитывая метод регулировки отпуска тепла от теплового источника и схем присоединения подогревателей ГВС.

Индивидуальный автоматизированный тепловой пункт

ИТП является целым комплексом устройств, который находится на территории отдельного помещения и состоит, в том числе, из элементов теплооборудования. Благодаря индивидуальному АТП данные установки подключаются к теплосети, трансформируются, происходит управление режимами потребления тепла, осуществляется работоспособность, выполняется распределение по типам потребления теплового носителя, регулируются его параметры.

Тепловая установка, обслуживающая объект или отдельные его части, - это ИТП, или индивидуальный тепловой пункт. Установка необходима, чтобы поставлять в дома, объекты ЖКХ и производственные комплексы ГВС, вентиляцию и тепло. Для работы ИТП необходимо подключить его к системе водо-, тепло- и электроснабжения, чтобы активировать циркуляционное насосное оборудование.

ИТП малого размера может успешно применяться в доме, где проживает одна семья. Данный вариант также подходит малогабаритным строениям, напрямую подключенным к централизованной сети теплоснабжения. Оборудование данного типа предназначено, чтобы отапливать помещения и подогревать воду. ИТП больших габаритов мощностью 50 кВт–2 МВт обслуживают большие или многоквартирные здания.

Классическая схема автоматизированного теплового пункта индивидуального типа состоит из следующих узлов:

• ввод теплосети;
• счетчик;
• подключение вентиляционной системы;
• подключение отопления;
• подключение ГВС;
• согласование давлений между системами теплопотребления и теплоснабжения;
• подпитка систем отопления и вентиляции, подключенных по независимой схеме.

Когда разрабатывается проект ТП, следует помнить, что обязательные узлы - это:

• счетчик;
• согласование давлений;
• ввод теплосети.

Тепловой пункт можно оснащать и другими узлами. Их количество определяется проектным решением в каждом отдельном случае.

Допуск в эксплуатацию ИТП

Для подготовки ИТП к использованию в МКД требуется подача в Энергонадзор следующей документации:

• Техусловия для подключения, которые действуют в данный момент, и справка о том, что они выполнены. Справку выдает энергоснабжающее предприятие.
• Проектные документы, где есть все необходимые согласования.
• Акт об ответственности сторон за использование и разделение балансовой принадлежности, который составили потребитель и представитель энергоснабжающего предприятия.
• Акт о том, что абонентское ответвление ТП готово к постоянному или временному использованию.
• Паспорт индивидуального теплового пункта, где кратко перечислены характеристики систем теплоснабжения.
• Справка о том, что счетчик теплоэнергии готов к эксплуатации.
• Справка, что договор на снабжение тепловой энергией с энергоснабжающим предприятием заключен.
• Акт о приемке проведенных работ между пользователем и монтажным предприятием. В документе должен быть указан номер лицензии и дата, когда она выдана.
• Приказ о назначении ответственного специалиста за безопасное использование и нормальное техническое состояние теплосетей и тепловых установок.
• Перечень, где отражены оперативные и оперативно-ремонтные ответственные лица по обслуживаю теплосетей и тепловых установок.
• Копия свидетельства сварщика.
• Сертификаты на трубопроводы и электроды, используемые в работе.
• Акты на проведение скрытых работ, исполнительную схему теплового пункта, где указана нумерация арматуры, а также схемы запорной арматуры и трубопроводов.
• Акт на промывку и опрессовку систем (теплосети, отопление, ГВС).
• Должностные инструкции, а также инструкции по технике безопасности и правила поведения при пожаре.
• Инструкции по эксплуатации.
• Акт о том, что сети и установки допущены к использованию.
• Журнал учета КИПиА, выдачи нарядов-допусков, оперативного учета обнаруженных дефектов в ходе осмотра установок и сетей, проверке зданий и инструкций.
• Наряд из теплосетей на подключение.

Специалисты, производящие обслуживание автоматизированных тепловых пунктов, должны обладать соответствующей квалификацией. Кроме того, ответственные лица обязаны сразу же знакомиться с техническими документами, где обозначено, как использовать ТП.

Типы ИТП

Схема ИТП для отопления независимая. В соответствии с ней устанавливают пластинчатый теплообменник, рассчитанный на стопроцентную нагрузку. Предусмотрен также монтаж сдвоенного насоса, который компенсирует потери уровня давления. Отопительную систему подпитывает обратный трубопровод теплосетей. ТП данного типа можно оснастить блоком ГВС, счетчиком и иными необходимыми узлами и блоками.

Схема автоматизированного теплового пункта индивидуального типа для ГВС также независима. Она бывает параллельной и одноступенчатой. Такой ИТП содержит 2 пластинчатых теплообменника, и каждый должен работать с нагрузкой 50 %. Комплектация теплового пункта также предусматривает группу насосов, которые предназначены, чтобы компенсировать понижение давления. В ТП также иногда устанавливают блок системы отопления, счетчик и другие блоки и узлы.

ИТП для отопления и ГВС. Организация автоматизированного теплового пункта в этом случае организуется по независимой схеме. Для системы отопления предусмотрен пластинчатый теплообменник, рассчитанный на стопроцентную нагрузку. Схема ГВС является двухступенчатой, независимой. В ней два пластинчатых теплообменника. Чтобы компенсировать понижение уровня давления, схема автоматизированного теплового пункта предполагает установку группы насосов. Для подпитки системы отопления предусмотрено соответствующее насосное оборудование из обратного трубопровода теплосетей. ГВС подпитывает система ХВС.

Помимо этого в ИТП (индивидуальном тепловом пункте) есть счетчик.

ИТП для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции . Тепловая установка подключается по независимой схеме. Для системы отопления и вентиляции используют пластинчатый теплообменник, выдерживающий нагрузку в 100 %. Схему ГВС можно обозначить как одноступенчатую, независимую и параллельную. В ней есть два пластинчатых теплообменника, каждый из которых рассчитан на нагрузку 50 %.

Понижение уровня давления компенсируется группой насосов. Отопительная система подпитывается благодаря обратному трубопроводу теплосетей. ГВС подпитывается из ХВС. ИТП в МКД можно дополнительно оснащать счетчиком.

Расчет тепловых нагрузок здания для выбора оборудования для автоматизированного теплового пункта

Тепловая нагрузка на отопление - это объем тепла, которое отдают все обогревающие устройства в целом, установленные в доме или на территории другого объекта. Отметим, перед монтажом всех технических средств необходимо все тщательно просчитать, чтобы обезопасить себя от непредвиденных ситуаций и ненужных денежных расходов. Если грамотно рассчитать тепловые нагрузки на систему отопления, можно достичь эффективной и бесперебойной работы системы обогрева жилого дома или иного здания. Расчет способствует оперативному выполнению абсолютно всех задач, связанных с теплоснабжением, и обеспечению их работы в соответствии с требованиями и нормами СНиП.

В общую тепловую нагрузку на современную отопительную систему включены определенные параметры нагрузок:

• на общую центральную отопительную систему;
• на систему напольного отопления (если она есть в помещении) - теплого пола;
• систему вентиляции (естественной и принудительной);
• систему ГВС;
• на различные нужды технологического характера: бассейны, бани и иные похожие конструкции.

• Вид и предназначение зданий. При расчетах важно учитывать, к какому типу относится недвижимость - квартира это, административная постройка или здание нежилого назначения. Кроме того, вид постройки влияет на норму нагрузки, которую, в свою очередь, определяют организации, поставляющие тепло. Сумма оплаты за услуги отопления также зависит также именно от этого.
• Архитектурную составляющую. При расчетах важно знать габариты различных наружных конструкций, к которым относятся стены, полы, крыши и другие ограждения; масштабы проемов - балконов, лоджий, окон и дверей. Учитывают также, сколько этажей в здании, есть ли в нем подвалы, чердаки, какими особенностями они обладают.
• Температурный режим для всех объектов в здании с учетом требований. Здесь речь идет о температурных режимах в отношении всех комнат в жилом доме или зон административной постройки.
• Конструкцию и особенности ограждений снаружи, включая вид материалов, толщину и наличие прослоек для утепления.
• Предназначение объекта. Обычно применяется к производственным объектам, в цехе или на участке которых предполагается создание определенных температурных условий.
• Наличие и характеристики помещений специального назначения (речь идет о бассейнах, саунах и иных объектах).
• Уровня техобслуживания (есть ли в помещении ГВС, вентиляционные системы и кондиционер, какое там централизованное отопление).
• Общее число точек, из которых берется горячая вода . На этот параметр стоит смотреть в первую очередь. Чем больше точек забора, тем больше тепловой нагрузки ложится на всю отопительную систему.
• Количество жителей дома или людей, пребывающих на территории объекта. Показатель влияет на требования к температуре и влажности. Данные параметры являются факторами, которые содержит в себе формула расчета тепловой нагрузки.
• Другие показатели. Если мы говорим об объекте промышленности, здесь важно количество смен, работников в одну смену и рабочих дней в году. Применительно к частному домовладению важно, сколько в нем жильцов, количество санузлов, комнат и т. д.

Способы определения тепловых нагрузок

1. Укрупненным методом расчета на отопительную систему пользуются в случае отсутствия информации о проектах или несоответствии подобных сведений реальным показателям. Укрупненный расчет тепловой нагрузки отопительной системы производится по довольно простой формуле:

Qmax от. = α*V*q0*(tв-tн.р.)*10 – 6,

где α - поправочный коэффициент, учитывающий климат в регионе, в котором располагается объект (его используют, если расчетная температура отличается от минус 30 градусов); q0 является удельной характеристикой отопительной системы, которую выбирают в зависимости от температуры самой холодной недели за год; V - наружный объем постройки.

2. В рамках комплексного теплотехнического метода обследования обязательно термографируют все конструкции - стены, двери, перекрытия, окна. Отметим, благодаря подобным процедурам возможно определение и фиксация факторов, существенно влияющих на тепловые потери на объекте.

Результаты тепловизионной диагностики позволят получить представление о реальном перепаде температуры при прохождении определенного количества тепла через 1 м 2 конструкций ограждения. Кроме того, это дает возможность узнать о расходе тепловой энергии в случае определенного температурного перепада.

При расчетах особое внимание уделяют практическим измерениям, которые являются неотъемлемой частью работы. Благодаря им можно узнать о тепловой нагрузке и потерях тепла, которые будут происходить на конкретном объекте в течение определенного срока. Благодаря практичному расчету получают информацию о показателях, которые не освещает теория, а если точнее, узнают об «узких местах» каждого из сооружений.

Установка автоматизированного теплового пункта

Предположим, в рамках общего собрания владельцы помещений в МКД решили, что организация автоматизированного теплового пункта все-таки нужна. Сегодня такое оборудование представлено в широком ассортименте, однако не каждый автоматизированный тепловой пункт может подойти именно вашему домовладению.

Это интересно!

99 % пользователей не имеют понятия о том, что главное - это первоначальное проведение технико-экономического исследования в МКД. Только после обследования нужно подбирать автоматизированный индивидуальный тепловой пункт, состоящий или из блоков и модулей прямо с завода, или собрать оборудование в подвале вашего дома, применив для этого отдельные запчасти.

АИТП, выпущенные на заводе, более легкие и быстрые в монтаже. Требуется лишь крепление модульных блоков к фланцам с последующим подключением прибора к розетке. В связи с этим большая часть монтажных компаний отдает предпочтение именно таким автоматизированным тепловым пунктам.

Если собран на заводе автоматизированный тепловой пункт, цена на него всегда выше, но это компенсируется хорошим качеством. Автоматизированные тепловые пункты выпускают заводы двух категорий. В первую входят крупные предприятия, где производят серийную сборку ТП, во вторую - компании среднего и крупного масштаба, изготавливающие тепловые пункты из блоков в соответствии с индивидуальными проектами.

Серийным производством автоматизированных тепловых пунктов в России занимаются всего несколько компаний. Такие ТП собраны очень качественно, из надежных деталей. Однако серийное производство имеет и существенный недостаток - невозможность изменения габаритных размеров блоков. Замена одного производителя запчастей на другого невозможна. Технологическая схема автоматизированного теплового пункта также не поддается изменениям, и адаптировать ее под ваши потребности нельзя.

Этих недостатков не имеют автоматизированные блочные тепловые пункты, для которых разрабатывают индивидуальные проекты. Такие тепловые пункты производят в каждом мегаполисе. Однако здесь есть свои риски. В частности, можно столкнуться с недобросовестным производителем, собирающим ТП, грубо говоря, «в гараже», или же наткнуться на ошибки в проектировании.

В ходе демонтажа проемов дверей и реконструкции стен нередко наблюдается увеличение работ по монтажу в 2–3 раза. При этом никто не может дать гарантии, что производители не допустили ошибку случайно при замере проемов и отправили на производство верные габариты.

Организация автоматизированного теплового пункта сборного типа всегда возможна в доме, даже при нехватке места в подвале. Такой ТП может включать в себя блоки по типу заводских. Автоматизированный тепловой пункт, цена которого гораздо ниже, также имеет недостатки.

Заводы всегда сотрудничают с проверенными поставщиками и приобретают запчасти у них. Кроме того, есть заводская гарантия. Автоматизированные блочные тепловые пункты проходят процедуру опрессовки, то есть их сразу проверяют на протечки еще в заводских условиях. Для окраски их труб используется краска высокого качества.

Контроль за бригадами рабочих, производящих монтаж - достаточно сложное мероприятие. В каком месте и каким образом закупаются манометры, шаровые краны? Эти детали успешно подделывают в азиатских странах, и если данные комплектующие стоят недорого, то лишь из-за того, что при их изготовлении была использована некачественная сталь. Кроме того, нужно смотреть на сварочные швы, их качество. УК многоквартирных домов, как правило, не располагают необходимым оборудованием. Вам непременно следует требовать от подрядчиков гарантии на монтаж, а сотрудничать, конечно, лучше с компаниями, проверенными временем. У специализированных предприятий в наличии всегда есть необходимое оборудование. Эти организации располагают ультразвуковыми и рентгеновскими дефектоскопами.

Монтажная компания должна быть членом СРО. Не меньшее значение приобретает и сумма страховых выплат. Экономия на страховых взносах не является отличительной чертой крупных предприятий, поскольку им важно рекламировать свои услуги и быть уверенными в том, что клиент спокоен. Непременно следует смотреть на то, какая сумма уставного капитала у монтажного предприятия. Минимальный размер - 10 тыс. руб. Если вам попалась организация примерно с таким капиталом, скорее всего, вы наткнулись на шабашников.

Ключевые технические решения, используемые в АИТП, можно распределить по двум группам:

• схема соединения с теплосетью независимая - в этом случае тепловой носитель контура отопления в доме отделен от теплосети бойлером (теплообменником) и циркулирует по замкнутому циклу непосредственно внутри объекта;
• схема соединения с теплосетью зависимая - тепловой носитель районной теплосети применяется в радиаторах отоплений нескольких объектов.

На рисунках ниже указаны самые распространенные схемы соединения тепловых сетей и тепловых пунктов.

При независимых схемах соединения используются пластинчатые или кожухотрубные теплообменные агрегаты. Они бывают разных видов, со своими плюсами и минусами. При зависимых схемах соединения с теплосетью используют узлы подмеса или элеваторы с управляемым соплом. Если говорить о наиболее оптимальном варианте, это - автоматизированные тепловые пункты, схема присоединения у которых зависимая. Такой автоматизированный тепловой пункт, цена которого существенно ниже, более надежен. Обслуживание автоматизированных тепловых пунктов такого типа также можно назвать качественным.

Увы, если необходимо организовать теплоснабжение на объектах со множеством этажей, используют исключительно независимую схему присоединения для соблюдения соответствующих технологических правил.

Есть множество способов, как скомпоновать автоматизированный тепловой пункт для определенного объекта с использованием качественных запчастей, выпущенных мировыми или отечественными производителями. Руководство УК вынуждено полагаться на проектировщиков, однако они обычно аффилированы с конкретным производителем ТП или компанией, производящей монтаж.

Мнение эксперта

В России не хватает энергосервисных компаний - адвокатов потребителей

А. И. Маркелов,

генеральный директор компании «Энерджи Трансфер»

На рынке теплосберегающих технологий сейчас отсутствует баланс. Нет механизма, благодаря которому потребитель может грамотно и компетентно выбирать специалистов по проектированию, монтажу, а также компании по производству АИТП. Все это приводит к тому, что организация автоматизированного теплового пункта не приносит желаемых результатов.

Как правило, в ходе монтажа АИТП не производится наладка (гидравлическая балансировка) отопительной системы объекта. Однако она нужна, поскольку качество отопления в подъездах разное. В одном подъезде дома может быть очень холодно, в другом жарко.

При монтаже автоматизированного теплового пункта можно пользоваться пофасадным регулированием, когда регулировка одной стороны МКД не зависит от другой. Благодаря всем этим процедурам монтаж АИТП становится более эффективным.

Развитые страны Европы достаточно успешно пользуются энергосервисом. Энергосервисные компании существуют, для того чтобы отстаивать интересы потребителей. Благодаря им пользователям никогда не приходится напрямую разбираться с продавцами. При отсутствии экономии, достаточной для окупаемости расходов, энергосервисному предприятию может грозить банкротство, так как его прибыль зависит от экономии пользователя.

Остается надеяться на появление в России адекватных правовых механизмов, за счет которых удастся достичь экономии при оплате КУ.

ИНСТРУКЦИЯ

По обслуживанию оборудования ЦТП (ИТП)

ПОРЯДОК ПОЛЬЗОВАНИЯ ИНСТРУКЦИЕЙ

1. Инструкция должна быть вывешена на рабочем месте.

2. Инструкция выдается под расписку на руки оператору теплового пункта, остальные обязаны расписаться на контрольном экземпляре инструкции.

3. Контрольный экземпляр инструкции должен храниться у главного энергетика (механика) предприятия (организации, учреждения).

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Оператор теплового пункта находящийся на дежурстве несет ответственность за каждую аварию и за все повреждения или несчастные случаи, происшедшие по причине нарушения правил и инструкций.

2. Оператор теплового пункта непосредственно осуществляет осмотр, подготовку к пуску оборудования центрального теплового пункта, обслуживание и остановку оборудования. При необходимости привлекают других работников предприятия (организации).

3. В ЦТП должна находиться следующая документация:

· тепломеханического оборудования;

· электрооборудования;

· КИП и А;

· разводящих сетей после ЦТП с присоединенными зданиями и их характеристиками;

б) Температурный график;

в) Сменный журнал.

4. График ППР.

5. Ремонтный журнал.

6. Данная инструкция, должностная инструкция по ТБ и охране труда.

7. Инструкция по эксплуатации автоматики.

8. Инструкция по эксплуатации автоматики включения насосов.

9. Паспорт ЦТП.

В ЦТП должно быть также:

1. Таблица с указанием ответственных за эксплуатацию тепломеханического оборудования, электрооборудования, оборудования КИП и А и их телефонами.

2. На входных дверях табличка с номером ЦТП и указанием его принадлежности.

В ЦТП должен находиться запас эксплуатационных материалов: смазка, сальниковая набивка, паранит и т.д.

В ЦТП должна поддерживаться чистота и порядок, как при эксплуатации, так и при ремонтных работах.

Допуск посторонних лиц в ЦТП возможен только с разрешения руководства или ответственных лиц за исправное состояние и безопасную эксплуатацию ТУ и ТС.

Основные технические данные ЦТП

Центральный тепловой пункт - ЦТП предназначается для снабжения теплом систем отопления систем приточной вентиляции, кондиционирования воздуха и централизованного горячего водоснабжения подсоединенных к нему объектов.

ЦТП состоит из объемных элементов-агрегатов заводского изготовления.

Тепломеханическая часть ЦТП собирается из следующих агрегатов:

1. Агрегат теплового узла с водонагревателем горячего водоснабжения.

2. Агрегат водомерного узла с повысительными (хозяйственными) насосами.

3. Агрегат водонагревателя отопления с циркуляционными насосами.

4. Агрегат подпиточных насосов отопления.

5. Агрегат циркуляционных насосов системы горячего водоснабжения.

Источником тепла для ЦТП является __ район ОАО Московской теплосетевой компании с круглосуточной работой тепловых сетей при качественном регулировании. Теплоноситель - перегретая вода с параметрами 150 - 70°С.

ЦТП оборудуется ремонтным освещением при напряжении 36 В, водопроводом, канализацией, приточно-вытяжной вентиляцией, телефоном.

Схема центрального теплового пункта

Присоединение ЦТП к тепловым сетям осуществляется следующим образом:

Сетевая вода поступает в межтрубное пространство II-й ступени водоподогревателя горячего водоснабжения, а затем в систему отопления зданий, присоединенных к тепловым сетям по зависимой схеме - через элеваторы. В водоподогревателе отопления сетевая вода, проходя по латунным трубкам, отдает свое тепло местной воде системы отопления, проходящей в межтрубном пространстве.

Вода из обратных трубопроводов систем отопления и из водоподогревателя далее возвращается в наружные тепловые сети.

Водопроводная вода, проходя по трубам водоподогревателя водоснабжения I-й ступени, нагревается обратной водой примерно до 30°С, затем догревается во II-й ступени до 60°С.

В ЦТП для нужд горячего водоснабжения принят к установке скоростной водоподогреватель с латунными трубками диаметром 14-16, длина секции 4,0 м.

Во избежание вскипания нагреваемой воды предусматривается установка приборов автоматики, отключающей подачу сетевой воды при повышении температуры нагреваемой воды выше 60°С и снова включающих подачу сетевой воды при падении температуры ниже 60°С.

Для учета расхода тепла предусмотрен теплосчетчик типа ____________________. Первичные катушки, диаметром ______ мм установлены на прямом и обратном трубопроводах сетевой воды. На линии подпитки системы отопления установлен расходомер типа ____________, диаметром _____ мм.

Для учета расхода воды на горячее водоснабжение предусматривается установка на водопроводной линии, идущей к подогревателю, горячеводного водомера типа ____________, диаметром ____ мм.

Для циркуляции горячей воды в системе горячего водоснабжения устанавливается два насоса (один резервный).

Для циркуляции местной воды системы отопления устанавливается два насоса (один резервный) мощностью в зависимости от теплопотерь и емкости системы.

Подпитка независимой системы отопления осуществляется подпиточными насосами (один резервный).

В ЦТП установлены три водопроводных повысительных насоса мощностью и напором, зависящим от количества разбираемой воды и этажности зданий. Во избежание повышения давления в местной системе холодного водоснабжения выше 60 м.вод.ст., устанавливаются 2 регулирующих клапана “после себя”.

Тепломеханическая часть

1. В агрегат теплового узла с водоподогревателями горячего водоснабжения входят:

а) стальные головные задвижки;

б) стальные задвижки отопления;

в) стальные секционные задвижки, отключающие:

II-ю ступень от системы отопления;

II-ю ступень от первой ступени;

I-ю ступень от системы отопления.

Помимо этого на агрегате методом сварки установлены грязевики на подающей линии и грязевики на обратной линии из систем отопления, манометры, термометрические гильзы с термометрами, пробковые и 3-х ходовые латунные краны, соединительные импульсные трубки, термореле на линии ГВС, автоматика типа ____________________________________.

ИТП – это индивидуальный тепловой пункт, такой есть обязательно в каждом здании. Практически никто в разговорной речи не говорит — индивидуальный тепловой пункт. Говорят просто — тепловой пункт, или еще чаще теплоузел. Итак, из чего же состоит тепловой пункт, как он работает? В тепловом пункте много разного оборудования, арматуры, сейчас практически обязательно — приборы учета тепла.Только там, где нагрузка совсем небольшая, а именно меньше чем 0,2 Гкал в час, закон об энергосбережении, вышедший в ноябре 2009 года, позволяет не ставить учет тепла.

Как мы видим из фото, в ИТП заходят два трубопровода – подача и обратка. Рассмотрим все последовательно. На подаче (это верхний трубопровод) обязательно на вводе в теплоузел стоит задвижка, она так и называется – вводная. Задвижка эта обязательно должна быть стальная, ни в коем случае не чугунная. Это один из пунктов «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок», которые были введены в действие с осени 2003 года.

Связано это с особенностями централизованного теплоснабжения, или центрального отопления, другими словами. Дело в том, что такая система предусматривает большую протяженность, и много потребителей от источника теплоснабжения. Соответственно, чтобы у последнего по очереди потребителя хватало давления, на начальных и далее участках сети держат давление повыше. Так, например, мне в работе приходится сталкиваться с тем, что в теплоузел приходит давление 10-11 кгс/см² на подаче. Чугунные задвижки могут и не выдержать такого давления. Поэтому, от греха подальше, по «Правилам технической эксплуатации» решено от них отказаться. После вводной задвижки стоит манометр. Ну с ним все понятно, мы должны знать давление на вводе в здание.

Затем грязевик, назначение его становится понятно из названия – это фильтр грубой очистки. Кроме давления, мы должны еще обязательно знать и температуру воды в подаче на вводе. Соответственно, обязательно должен быть термометр, в данном случае термометр сопротивления, показания которого выведены на электронный тепловычислитель. Далее следует очень важный элемент схемы теплоузла – регулятор давления РД. Остановимся на нем поподробнее, для чего он нужен? Я уже писал выше, что давления в ИТП приходит с избытком, его больше, чем нужно для нормальной работы элеватора (о нем чуть позже), и приходится это самое давление сбивать до нужного перепада перед элеватором.

Иногда даже бывает так, мне приходилось сталкиваться, что давления на вводе так много, что одного РД мало и приходится еще ставить шайбу (регуляторы давления тоже имеют предел сбрасываемого давления), в случае превышения этого предела начинают работать в режиме кавитации, то есть вскипания, а это вибрация и т.д. и т.п. Регуляторы давления тоже имеют много модификаций, так есть РД, у которых две импульсные линии (на подаче и на обратке), и таким образом они становятся и регуляторами расхода. В нашем случае это это так называемый регулятор давления прямого действия «после себя», то есть он регулирует давление после себя,что нам собственно и нужно.

И еще про дросселирование давления. До сих пор иногда приходится видеть такие теплоузлы, где сделано шайбирование ввода, то есть когда вместо регулятора давления стоят дроссельные диафрагмы, или проще говоря, шайбы. Очень не советую такую практику, это каменный век. В этом случае у нас получается не регулятор давления и расхода, а попросту ограничитель расхода, не более того. Подробно расписывать принцип действия регулятора давления «после себя» не стану, скажу только, что принцип этот основан на уравновешивании давления в импульсной трубке (то есть давления в трубопроводе после регулятора) на диафрагму РД силой натяжения пружины регулятора. И это давление после регулятора (то есть после себя) можно регулировать, а именно выставлять больше или меньше с помощью гайки настройки РД.

После регулятора давления стоит фильтр перед счетчиком потребления теплоэнергии. Ну думаю, функции фильтра понятны. Немного о теплосчетчиках. Счетчики существуют сейчас разных модификаций. Основные типы счетчиков: тахометрические (механические), ультразвуковые, электромагнитные, вихревые. Так что выбор есть. В последнее время большую популярность приобрели электромагнитные счетчики. И это неспроста, есть у них ряд преимуществ. Но в данном случае у нас счетчик тахометрический (механический) с турбиной вращения, сигнал с расходомера выведен на электронный тепловычислитель. Затем после счетчика теплоэнергии идут ответвления на вентиляционную нагрузку (калориферы), если она есть, на нужды горячего водоснабжения.

На горячее водоснабжение идут две линии с подачи и с обратки, и через регулятор температуры ГВС на водоразбор. О нем я писал в В данном случае регулятор исправный, рабочий, но так как система ГВС тупиковая, эффективность его снижается. Следующий элемент схемы очень важный, пожалуй, самый важный в теплоузле – это можно сказать, сердце отопительной системы. Я говорю об узле смешения – элеваторе. Схема зависимая со смешением в элеваторе была предложена выдающимся нашим ученым В.М.Чаплиным, и стала повсеместно внедряться в капитальном строительстве с 50х годов по самый закат Советской империи.

Правда, Владимир Михайлович предлагал со временем (при удешевлении электроэнергии) заменить элеваторы смесительными насосами. Но про эти его идеи как то забыли. Элеватор состоит из нескольких основных частей. Это всасывающий коллектор (вход с подачи), сопло (дроссель), камера смешения (средняя часть элеватора, где смешиваются два потока и подравнивается давление), приемная камера (подмес с обратки), и диффузор (выход с элеватора непосредственно в теплосеть с установившимся давлением).

Немного о принципе работы элеватора, его преимуществах и недостатках. Работа элеватора основана на основном, можно сказать, законе гидравлики – законе Бернулли. Который, в свою очередь, если обойтись без формул гласит о том, что сумма всех давлений в трубопроводе – динамического давления (скорости), статического давления на стенки трубопровода и давления веса жидкости всегда остается постоянной, при любых изменениях потока. Так как мы имеем дело с горизонтальным трубопроводом, то давлением веса жидкости приблизительно можно пренебречь. Соответственно, при снижении статического давления, то есть при дросселировании через сопло элеватора, возрастает динамическое давление (скорость), при этом сумма этих давлений остается неизменной. В конусе элеватора образуется разрежение, и вода из обратки подмешивается в подачу.

То есть элеватор работает как смесительный насос. Вот так все просто, никаких насосов с электроприводом и т.д. Для недорогого капитального строительства с высокими темпами, без особого учета теплоэнергии — самый верный вариант. Так и было в советское время и это было оправдано. Однако у элеватора есть не только достоинства, но и недостатки. Основных два: для его нормальной работы перед ним нужно держать относительно высокий перепад давления (а это соответственно сетевые насосы с большой мощностью и немалый расход электроэнергии), и второй и самый главный недостаток — механический элеватор практически не подается регулировке. То есть, как выставили сопло, в таком режиме он и будет работать весь отопительный сезон, и в мороз и в оттепель.

Особенно ярко этот недостаток проявляется на «полочке» температурного графика, об этом я . В данном случае на фото у нас погодозависимый элеватор с регулируемым соплом, то есть внутри элеватора игла ходит в зависимости от температуры на улице, и расход либо увеличивается, либо уменьшается. Это более модернизированный вариант по сравнению с механическим элеватором. Это тоже, на мой взгляд, не самый оптимальный, не самый энергоемкий вариант, но об этом не в этой статье. После элеватора, собственно, вода идет уже непосредственно к потребителю, и сразу за элеватором стоит домовая задвижка подачи. После домовой задвижки манометр и термометр, давление и температуру после элеватора нужно знать и контролировать обязательно.

На фото еще и термопара (термометр) для измерения температуры и выдачи значения температуры в контроллер, но если элеватор механический, ее соответственно нет. Далее идет уже разветвление по веткам потребления, и на каждой ветке тоже по домовой задвижке. Движение теплоносителя по подаче в ИТП мы рассмотрели, теперь об обратке. Сразу на выходе обратки с дома в теплоузел устанавливается предохранительный клапан. Назначение предохранительного клапана – сбросить давление в случае превышение нормируемого давления. То есть при превышении этой цифры (для жилых домов 6 кгс/см² или 6 бар) клапан срабатывает и начинает сбрасывать воду. Таким образом мы предохраняем внутреннюю систему отопления, особенно радиаторы от скачков давления.

Далее идут домовые задвижки, в зависимости от количества веток отопления. Также должен быть манометр, давление с дома тоже нужно знать. Кроме того по разнице показаний манометров на подаче и обратке с дома можно очень приблизительно прикинуть сопротивление системы, проще говоря потери давления. Затем следует подмес с обратки в элеватор, ветки нагрузки на вентиляцию с обратки, грязевик (про него я писал выше). Далее ответвление с обратки на горячее водоснабжение, на котором в обязательном порядке должен быть установлен обратный клапан.

Функция клапана в том, что он пропускает поток воды только в одном направлении, обратно вода течь не может. Ну и далее по аналогии с подачей фильтр на счетчик, сам счетчик, термометр сопротивления. Далее вводная задвижка на обратке и после нее манометр, давление, которое уходит от дома в сеть, тоже нужно знать.

Мы рассмотрели стандартный индивидуальный тепловой пункт зависимой системы отопления с элеваторным подключением, при открытом водоразборе горячей воды, горячее водоснабжение по тупиковой схеме. Незначительные отличия в разных ИТП при такой схеме могут быть, но основные элементы схемы обязательны.

По вопросам приобретения любого тепломеханического оборудования в ИТП можно обращаться непосредственно ко мне по эл.адресу: [email protected]

Совсем недавно я написал и выпустил книгу «Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий». В ней на конкретных примерах я рассмотрел различные схемы ИТП, а именно схему ИТП без элеватора, схему теплового пункта с элеватором, и наконец, схему теплоузла с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном. Книга основана на моем практическом опыте, я старался писать ее максимально понятно, доступно.

Вот содержание книги:

1. Введение

2. Устройство ИТП, схема без элеватора

3. Устройство ИТП, элеваторная схема

4. Устройство ИТП, схема с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном.

5. Заключение

Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий.

Буду рад комментариям к статье.

Билет №1

1. Источниками энергии, в том числе и тепловой, могут служить вещества, энергетический потенциал которых достаточен для последующего преобразования их энергии в другие ее виды с целью последующего целенаправ­ленного использования. Энергетический потенциал веществ является параметром, позволяющим оценить прин­ципиальную возможность и целесообразность их использования как источников энергии, и выражается в едини­цах энергии: джоулях (Дж) или киловатт (тепловых)-часах [кВт(тепл.) -ч] *.Все источники энергии условно делят на первичные и вторичные (рис. 1.1). Первичными источниками энергии называют вещества, энергетический потенциал которых является следствием природных процесов и не зависит от деятельности человека. К первичным источникам энергии относятся: ископаемые горючие и расщепляющиеся вещества, нагретые до высокой температуры воды недр Земли (термальные воды), Солнце, ветер, реки, моря, океаны и др. Вторичными источниками энергии называют вещества, обладающие определенным энергетическим потенциалом и являющиеся побочными продуктами деятельности человека; например, отработавшие горючие органические вещества, городские отходы, горячий отработанный теплоноситель промышленных производств (газ, вода, пар), нагретые вентиляционные выбросы, отходы сельскохозяйственного производства и др.Первичные источники энергии условно разделяют на невозобновляющиеся, возобновляющиеся и неисчерпае­мые. К ^возобновляющимся первичным источникам энергии относят ископаемые горючие вещества: уголь, нефть, газ, сланец, торф и ископаемые расщепляющиеся вещества: уран и торий. К возобновляющимся первичным источникам энергии относят все возможные источники энергии, являющиеся продуктами непрерывной деятельности Солнца и природных процессов на поверхности Земли: ветер, водные ресурсы, океан, растительные продукты биологической деятельности на Земле (древесину и другие растительные вещества), а также и Солнце. К практически неисчерпаемым первичным источникам энергии относят термальные воды Земли и вещества, которые могут быть источниками получения термоядерной энергии.Ресурсы первичных источников энергии на Земле оцениваются общими запасами каждого источника и его энергетическим потенциалом, т. е. количеством энергии, которая может быть выделена из единицы его массы. Чем выше энергетический потенциал вещества, тем выше эффективность его использования как первичного источника энергии и, как правило, тем большее распространение оно получило при производстве энергии. Так, например, нефть имеет энергетический потенциал, равный 40 000-43 000 МДж на 1 т массы, а природный и попутный газы - от 47 210 до 50 650 МДж на 1 т массы, что в сочетании с их относительно невысокой стоимостью добычи сделало возможным их быстрое распространение в 1960-1970-х годах как первичных источников тепловой энергии.Использование ряда первичных источников энергии до последнего времени сдерживалось либо сложностью тех­нологии преобразования их энергии в тепловую энергию (например, расщепляющиеся вещества), либо относи­тельно низким энергетическим потенциалом первичного источника энергии, что требует больших затрат на полу­чение тепловой энергии нужного потенциала (например, использование солнечной энергии, энергии ветра и др.). Развитие промышленности и научно-производственного потенциала стран мира привело к созданию и реализа­ции процессов производства тепловой энергии из ранее неразрабатывавшихся первичных источников энергии, в том числе к созданию атомных станций теплоснабжения, солнечных генераторов теплоты для теплоснабжения зданий, теплогенераторов на геотермальной энергии.

Принципиальная схема тэс

2.Тепловой пункт (ТП) - комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по типам потребления.Основными задачами ТП являются:

Преобразование вида теплоносителя

Контроль и регулирование параметров теплоносителя

Распределение теплоносителя по системам теплопотребления

Отключение систем теплопотребления

Защита систем теплопотребления от аварийного повышения параметров теплоносителя

Учет расходов теплоносителя и тепла

Схема ТП зависит, с одной стороны, от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, с другой стороны, от особенностей источника, снабжающего ТП тепловой энергией. Далее, как наиболее распространённый, рассматривается ТП с закрытой системой горячего водоснабжения и независимой схемой присоединения системы отопления.

Принципиальная схема теплового пункта

Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает свое тепло в подогревателях систем ГВС и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.

Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через насосы ХВС, после чего часть холодной воды отправляется потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи циркуляционных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.

Система отопления также представляет замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служит система подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.

Билет №3

Схемы присоединения потребителей к тепловым сетям. Принципиальная схема ИТП

Различают зависимые и независимые схемы присоединения систем отопления:

Независимая (закрытая) схема подключения - схема присоединения системы теплопотребления к тепловой сети, при которой теплоноситель (перегретая вода), поступающий из тепловой сети, проходит через теплообменник, установленный на тепловом пункте потребителя, где нагревает вторичный теплоноситель, используемый в дальнейшем в системе теплопотребления

Зависимая (открытая) схема подключения - схема присоединения системы теплопотребления к тепловой сети, при которой теплоноситель (вода) из тепловой сети поступает непосредственно в систему теплопотребления.

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП). Используется для обслуживания одного потребителя (здания или его части). Как правило, располагается в подвальном или техническом помещении здания, однако, в силу особенностей обслуживаемого здания, может быть размещён в отдельностоящем сооружении.

2. Принцип действия МГД-генератора. Схема ТЭС с МГД.

Магнитогидродинамический генератор, МГД-генератор - энергетическая установка, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию.

Также как и в обычных машинных генераторах, принцип работы МГД-генератора основан на явлении электромагнитной индукции, то есть на возникновении тока в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля. Но, в отличие от машинных генераторов, в МГД-генераторе проводником является само рабочее тело, в котором при движении поперёк магнитного поля возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов противоположных знаков.

Рабочим телом МГД-генератора могут служить следующие среды:

· Электролиты

· Жидкие металлы

· Плазма (ионизированный газ)

Первые МГД-генераторы использовали в качестве рабочего тела электропроводные жидкости (электролиты), в настоящее время применяют плазму, в которой носителями зарядов являются в основном свободные электроны и положительные ионы, отклоняющиеся в магнитном поле от траектории, по которой газ двигался бы в отсутствие поля. В таком генераторе может наблюдаться дополнительное электрическое поле, так называемое поле Холла , которое объясняется смещением заряженных частиц между соударениями в сильном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной магнитному полю.

Электростанции с магнитогидродинамическими генераторами (МГД-генераторами) . МГД - генераторы планируется сооружать в качестве надстройки к станции типа КЭС. Они используют тепловые потенциалы в 2500-3000 К, недоступные для обычных котлов.

Принципиальная схема ТЭС с МГД - установкой показана на рисунке. Газообразные продукты сгорания топлива, в которые вводится легкоионизируемая присадка (например, К 2 СО 3), направляются в МГД - канал, пронизанный магнитным полем большой напряженности. Кинетическая энергия ионизированных газов в канале преобразуется в электрическую энергию постоянного тока, который, в свою очередь, преобразуется в трехфазный переменный ток и направляется в энергосистему потребителям.

Принципиальная схема КЭС с МГД-генератором:
1 - камера сгорания; 2 – МГД - канал; 3 - магнитная система; 4 - воздухоподогреватель,
5 - парогенератор (котел); 6 - паровые турбины; 7 - компрессор;
8 - конденсатный (питательный) насос.

Билет №4

1.Классификация систем теплоснабжения

Принципиальные схемы систем теплоснабжения по способу подключения к ним систем отопления

По месту выработки теплоты системы теплоснабжения делятся на:

· Централизованные (источник производства тепловой энергии работает на теплоснабжение группы зданий и связан транспортными устройствами с приборами потребления тепла);

· Местные (потребитель и источник теплоснабжения находятся в одном помещении или в непосредственной близости).

По роду теплоносителя в системе:

· Водяные;

· Паровые.

По способу подключения системы отопления к системе теплоснабжения:

· зависимые (теплоноситель, нагреваемый в теплогенераторе и транспортируемый по тепловым сетям, поступает непосредственно в теплопотребляющие приборы);

· независимые (теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, в теплообменнике нагревает теплоноситель, циркулирующий в системе отопления).

По способу присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения:

· закрытая (вода на горячее водоснабжение забирается из водопровода и нагревается в теплообменнике сетевой водой);

· Открытая (вода на горячее водоснабжение забирается непосредственно из тепловой сети).