Тепловой пункт в доме: как его правильно оборудовать + схемы

Преимущества наличия ИТП

Значительные расходы на создание ИТП допускаются в связи с преимуществами, которые следуют из наличия пункта в здании.

• Экономичность (по потреблению — на 30%).
• Снижение затрат на эксплуатацию до 60%.
• Расход тепла контролируется и учитывается.
• Оптимизация режимов снижает потери до 15%. Учитывается время суток, выходные дни, погода.
• Тепло распределяется соответственно условиям потребления.
• Расход можно регулировать.
• Вид теплоносителя подлежит изменению в случае необходимости.
• Низкая аварийность, высокая безопасность эксплуатации.
• Полная автоматизация процесса.
• Бесшумность.
• Компактность, зависимость габаритов от нагрузки. Пункт можно разместить в подвале.
• Обслуживание тепловых пунктов не требует многочисленного персонала.
• Обеспечивает комфорт.
• Оборудование комплектуется под заказ.

Требования по обеспечению энергоэффективности тепловых сетей

Основные требования по обеспечению энергоэффективности тепловых сетей приведены в разделе 17 СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003.

Энергоэффективность тепловых сетей — это отношение тепловой энергии, полученной всеми потребителями (на входных отключающих устройствах), к тепловой энергии, выданной от источника (на выходных отключающих устройствах) (п.17.1 СП 124.13330.2012).

Согласно п.17.2 СП 124.13330.2012 энергоэффективность тепловых сетей характеризуется следующими показателями:

• потери и затраты теплоносителя в процессе передачи и распределения тепловой энергии;
• потери тепловой энергии, обусловленные потерями теплоносителя;
• потери тепловой энергии теплопередачей через изоляционные конструкции трубопроводов тепловых сетей;
• объем подпитки тепловых сетей;
• расход тепловой энергии (тепловой поток) в тепловой сети;
• температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети на источнике тепла;
• температура теплоносителя в обратном трубопроводе тепловой сети на источнике тепла;
• расход теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети;
• затраты электроэнергии на передачу тепловой энергии, включая затраты насосными группами источников теплоснабжения;
• удельные затраты электроэнергии на передачу тепловой энергии, включая затраты насосными группами источников теплоснабжения.

Обеспечить энергоэффективность тепловых сетей можно за счет разработки схем теплоснабжения, в том числе реализации следующих схемных мероприятий: (п.17.3):

• оптимизации гидравлических режимов;
• оптимизации диаметров тепловых сетей;
• оптимизации температуры теплоносителя;
• гидравлической балансировки теплосетей.

Энергосберегающих мероприятий при проектировании изоляции на тепловых сетях (п.17.4) при разработке ПД (проектной документации):

• применение изоляции трубопроводов с низким коэффициентом теплопроводности;
• применение конструкций тепловой изоляции, исключающей ее деформацию и сползание теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации. В составе теплоизоляционных конструкций оборудования и трубопроводов следует предусматривать опорные элементы и разгружающие устройства, обеспечивающие механическую прочность и эксплуатационную надежность конструкций.

При применении предизолированных трубопроводов с ППУ-изоляцией обязательно использование системы оперативно-дистанционного контроля.

Согласно п.17.6 при проектировании тепловых сетей срок службы трубопроводов принимать не менее 30 лет.

В соответствии с п.17.7 для снижения потерь теплоносителя в качестве запорной арматуры, как правило, применять шаровые краны; при использовании осевых компенсаторов предпочтение отдавать сильфонным компенсаторам, взамен сальниковых.

В проектной документации следует предусматривать мероприятия по защите трубопроводов от отложений, внутренней и наружной коррозии за счет применения (п.17.8):

• катодной защиты;
• электродренажной защиты;
• протекторатной защиты;
• противоточного натрий-катионирования подпиточной воды теплосети;
• высокоэффективных карбоксильных катионитов в схемах водород-катионирования;
• мембранных технологий;
• ингибиторов коррозии и солеотложений;
• поверхностно-активных веществ;
• устройств для удаления механических примесей из сетевой воды;
• устройств для удаления из подпиточной воды кислорода и углекислого газа;

Согласно п.17.9 для насосного оборудования следует предусматривать установку частотно-регулируемого привода.

Что такое элеваторный узел?

Элеваторный узел системы отопления – это устройство определенного типа, выполняющее функции инжекционного или водоструйного насоса. Основные задачи – повышение давления внутри отопительной системы, увеличение прокачки теплоносителя по сети, повышение роста объема.

Прочный тепловой узел может транспортировать значительно перегретый теплоноситель, что выгодно с экономической стороны. Например, одна тонна воды, нагретая до +150 С, содержит намного больше тепловой энергии, чем тот же объем с показателями +90 С. Применение теплового узла обеспечивает быстрое перемещение носителя по системе, при этом без обращения жидкой субстанции в пар – свойство объясняется постоянно поддерживаемым давлением, которое удерживает носитель в агрегатном жидком состоянии.

Принцип работы и схема узла

Алгоритм работы элеваторной перемычки:

1. Нагретый теплоноситель проходит через патрубок в направлении сопла, затем под давлением течение ускоряется и запускается эффект водоструйного насоса. Поэтому пока вода проходит через сопло, обеспечивается циркуляция носителя в системе.
2. В момент прохода жидкости через смесительную камеру уровень напора снижается до нормального и струя, попадая в диффузор, обеспечивает разрежение в камере смешивания. По эффекту эжекции теплоноситель с повышенным показателем давления увлекает через перемычку воду, которая возвращается из сети отопления.
3. Перемешивание охлажденного и нагретого потока происходит в камере элеватора отопления, поэтому при выходе из диффузора температура потока снижается до +95 С.

Рассмотрев, что такое тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы элеватора, следует знать, что для нормальной функциональности агрегата важно обеспечить должный перепад давлений в магистрали и обратной линии. Разница показателей нужна для преодоления гидравлического сопротивления отопительной системы в доме и самого прибора. Внешне элеватор выглядит как крупный тройник из металлических труб, оснащенный на концах соединительными фланцами

Но если смотреть на чертеж, то устройство элеватора теплового узла изнутри более сложное:

Внешне элеватор выглядит как крупный тройник из металлических труб, оснащенный на концах соединительными фланцами. Но если смотреть на чертеж, то устройство элеватора теплового узла изнутри более сложное:

• левый патрубок выглядит как сопло, сужающееся до расчетного диаметра;
• сразу за соплом находится цилиндр смесительной камеры;
• присоединение обратной магистрали достигается за счет нижнего патрубка;
• патрубок справа представляет собой диффузор с расширением, который направляет горячую воду в отопительную систему.

Подробная схема элеваторного узла отопления необходима при подключении системы. Соединение осуществляется так: левый патрубок – к подающей магистрали центральной сети, нижний – к трубопроводу с подачей обратного потока. Отсекающие задвижки нужно ставить с обеих сторон, дополняя их сетчатым фильтром, который нужен для отсеивания крупных частиц и вкраплений. Также конструкция теплового пункта дополняется манометрами, термометрами и счетчиками учета тепла.

Преимущества и недостатки теплового узла

Несмотря на моральную устарелость оборудования, простота конструкции и невысокая стоимость объясняют востребованность элеватора отопления. Прибор не нужно подключать к электросети, он работает энергонезависимо. Многие пользователи утверждают, что схема нерациональна и при низком КПД (до 30%) прибора, следует снизить нагрев теплоносителя, отказавшись от узла.

Но если убрать элеватор отопления, то диаметр труб магистрали придется значительно увеличить, чтобы обеспечить нормальное течение теплоносителя с пониженной температурой, а это приведет к дополнительным расходам. Поэтому отказываться от струйного насоса преждевременно.

К недостаткам относят невозможность управления температурой воды, но при использовании приборов с регулировкой диаметра сопла минус нивелируется. Регулировка сопла поможет управлять скоростью подаваемого теплоносителя, изменять параметры разрежения в камере смесителя и, как следствие, контролировать температуру подачи воды.

Этапы монтажа тепловых пунктов (ИТП, ЦТП)

Узел ввода

При монтаже ИТП или ЦТП в первую очередь нужно оборудовать узел ввода, обеспечивающий распределение теплоносителя (как правило, воды) из теплосети между остальными узлами теплового пункта. Узел ввода оснащается запорной арматурой (шаровыми кранами), а так же сетчатым фильтром. В закрытых системах сетчатый фильтр монтируется только на подающем трубопроводе, а в открытых — на подающем и обратном. Для защиты сетчатого фильтра от повреждения перед ним допустима установка грязевика.

Узел учета

После завершения монтажа узла ввода на него устанавливается прибор учета тепловой энергии потребляемой абонентами или как его еще называют узел учета. Узел учета является обязательной частью оборудования ТП. На основании данных полученных от расходомеров и преобразователей прибор учета рассчитывает теплопотребление. Величина теплопотребления используется как для расчетов с поставщиком теплоснабжения, так и для управления тепловыми системами потребителей (например, для автоматического ограничения теплопотребления).

Узел согласования давления

Следующим этапом монтажа ТП является установка узла согласования давления. Оборудование узла выполняет ряд функций обеспечивающих стабильную работу как самого теплового пункта, так и систем отопления и горячего водоснабжения обслуживаемых объектов. Основной задачей данного узла является поддержание давления в различных системах и коммуникациях на необходимом уровне, а так же предотвращение аварий, возникающих из-за перепадов давления.

После того как произведен монтаж оборудования перечисленного выше можно приступать к установке узлов подключения инженерных систем

Узел подключения горячего водоснабжения

Существуют два основных способа приготовления воды для ГВС – открытый и закрытый, в зависимости от выбранного способа в ТП монтируют соответствующее оборудование.

При закрытой схеме для нагрева водопроводной воды в тепловом пункте устанавливают скоростные водоподогреватели представляющие собой трубчатые или пластинчатые теплообменники.

При открытом способе, вода из теплосети поступает непосредственно в систему горячего водоснабжения. Для того чтобы температура воды в системе соответствовала принятым санитарным нормам в ИТП или ЦТП монтируют специальное оборудование предназначенное для смешивания воды из подающего и обратного трубопровода – трехходовой смесительные клапан либо проходной регулирующий клапан.

Выбор того или иного способа зависит от принятой в районе строительства схемы теплоснабжения.

Узел подключения отопительной системы

В зависимости от типа подключения в ТП производят монтаж различного оборудования.

Зависимое подключение системы отопления более простое, так как устанавливается меньше оборудования. При данном типе подключения основным элементом узла будет насос обеспечивающий автоматизацию и возможность использования в системе радиаторов с терморегуляторами. Преимуществом данной схемы является простота монтажа и невысокая стоимость оборудования, а так же сохранение отопления при отключении электроэнергии за счет давления в тепловой сети.

При независимой схеме подключения сетевая вода подается в теплообменник, в котором происходит нагрев теплоносителя для отопительной системы. В этом случае система отопления представляет собой отдельный контур, не подсоединенный напрямую к теплосети. Для того чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя в закрытом контуре в тепловом пункте устанавливают циркуляционный насос. Управление температурой при независимом типе подключения осуществляется за счет изменения расхода воды из теплосети через теплообменник. Преимуществами данного типа подключения является защищенность системы отопления от загрязнений присутствующих в воде из тепловой сети и скачков давления. Недостатком является зависимость от электричества, большое количество оборудования которое необходимо установить (теплообменник, циркуляционный насос) и его цена.

Узел подпитки

Если проектом ТП предусмотрена независимая схема монтажа отопительной системы необходимо будет произвести монтаж узла подпитки. Оборудование узла подпитки – это расширительные баки обеспечивающие компенсацию колебаний объема теплоносителя при его нагреве и охлаждении.

Системы автоматики и диспетчеризации

Эксплуатация тепловых пунктов

Основными задачами эксплуатации тепловых пунктов (ТП) являются: обеспечение требуемого расхода теплоносителя при соответствующих параметрах, снижение теплопотерь и утечек теплоносителя, обеспечение надежной и экономичной работы всего оборудования.

Эксплуатация ТП осуществляется оперативным или оперативно-ремонтным персоналом. Необходимость дежурства персонала на тепловом пункте устанавливается руководством организации в зависимости от местных условий.

Управленческий персонал и специалисты организации должны осматривать ТП не реже 1 раза в неделю и записывать результаты осмотра в оперативный журнал. Эксплуатация ТП ведется специалистами организации, на балансе которой находится ТП. В таком случае энергоснабжающая организация осуществляет контроль за соблюдением режимов теплопотребления и состоянием учета энергоносителей. Не реже 1 раза в 3 месяца ТП должен осматривать технический руководитель организации, эксплуатирующей тепловые сети. Результаты осмотра записываются в оперативном журнале, который должен находиться на ТП.

При возникновении аварии потребитель тепловой энергии должен известить об этом диспетчера или администрацию эксплуатационного предприятия и до прибытия персонала эксплуатационного предприятия оградить место аварии и выставить посты дежурных.

Включение и отключение ТП и установление расхода теплоносителя производится персоналом потребителя с разрешения диспетчера и под контролем персонала энергоснабжающей организации (ЭСО).

Испытания оборудования и систем на плотность и прочность должны производятся после их промывки персоналом потребителя в присутствии представителя ЭСО. Результаты оформляются актом. Проводить опробование систем теплопотребления можно только после положительных результатов испытания на плотность и прочность.

При эксплуатации ТП давление теплоносителя в обратном трубопроводе ТП должно быть на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2 ) больше статического давления системы теплопотребления, присоединенной к тепловой сети по зависимой схеме. При таком подсоединении не допускается снижение или повышение давления по отношению к статическому даже при кратковременных включениях и выключениях систем теплопотребления.

Отключение системы теплопотребления производится поочередным закрытием задвижек, начиная с подающего трубопровода, а включение – открытием, начиная с обратного трубопровода.

Для выявления утечки сетевой воды плотность водоподогревателей должна проверяться не реже 1 раза в 4 месяца давлением водопровода или тепловой сети.

Испытание водоводяных подогревателей на плотность и прочность производится пробным давлением с коэффициентом 1,25, но не менее 1,0 МПа со стороны межтрубного пространства. При этом должны быть сняты передние и задние крышки или калачи секционных водоподогревателей, что позволяет контролировать появление воды в отдельных латунных трубках подогревателя.

Классификация тепловых пунктов

Теплораспределительный пункт, комплекс установок, предназначенных для распределения тепла, поступающего из тепловой сети, между потребителями в соответствии с установленными для них видом и параметрами теплоносителя.

ИТП, Индивидуальный Тепловой Пункт

Тепловой пункт оборудуется приборами регулирования и учёта расхода тепла. В тепловом пункте обслуживающем потребителей пара, обычно размещаются редукционно-охладительные установки, снижающие давление и температуру пара до требуемых значений, и установки для сбора и возврата конденсата в источник теплоснабжения. В тепловом пункте распределяющем горячую воду, расходуемую на коммунально-бытовые нужды, обычно устанавливается смесительное устройство, которое снижает температуру поступающей из тепловой сети воды до значения, предусмотренного, например, в системе отопления. В СССР наибольшее распространение в качестве смесительных устройств получили водоструйные элеваторы (эжекторы), применяются также центробежные насосы смешения.

Тепловой пункт независимых систем теплоснабжения оборудуются водо-водяными подогревателями отопления. При закрытых системах в тепловом пункте устанавливаются водо-водяные подогреватели горячего водоснабжения, чаще всего двухступенчатые, позволяющие сократить расход воды в тепловой сети. При открытых системах в оборудовании теплового пункта обычно предусматриваются клапаны для смешения воды, поступающей на горячее водоснабжение из подающей и обратной линий тепловой сети, и автоматического поддержания заданной температуры смешанной воды.

Различают индивидуальные тепловые пункты (ИТП), обслуживающие одно здание (или его часть) и располагаемые обычно в его подвале, и центральные тепловые пункты, обслуживающие сеть или группу зданий и размещаемые, как правило, в отдельных сооружениях. В ЦТП устанавливают подогреватели (теплообменники) и циркуляционные насосы для горячего водоснабжения, поддерживающие нужную температуру и напор воды у водоразборных точек. При необходимости в ЦТП размещаются насосы холодного водоснабжения, пожарные насосы и другое инженерное оборудование микрорайона.

Блочные модульные тепловые пункты (БТП)

Отдельной строкой стоит отметить БЛОЧНЫЕ или МОДУЛЬНЫЕ тепловые пункты (БТП или МТП). К сожалению, современные производители блочно-модульных тепловых пунктов позиционируют свою продукцию как универсальную, и подходящую к каждому объекту. Однако, это не совсем верно.

Преимущества блочно-модульных тепловых пунктов:

• Системы «заводской» готовности.
• Одна гарантия на всё оборудование
• Компактный размер
• Простота монтажа

Однако, по нашему мнению у блочно-модульных тепловых пунктов имеются и недостатки:

Неэластичность конструкции. Сборный тепловой пункт можно разместить, порой, в достаточно необычных условиях, посреди другого оборудования, в уже существующей котельной, вытянуть тепловой пункт в одном из направлений, в других нестандартных местах и по нестандартной схеме размещения.

Порой, за счет того, что все элементы теплового пункта поставляются одной компанией, которая работает для получения своей прибыли, стоимость БТП может превышать стоимость стандартного теплового пункта. При монтаже сборного теплового пункта Заказчик может выбрать марку любого оборудования, использующегося на его Объекте. При монтаже БТП (МТП) марку оборудования выбирает фирма-производитель блочно-модульного теплового пункта. Наша компания видит свою задачу ещё и в том, чо бы на стадии предварительных расчетов, помочь Заказчику определиться, какой из видов тепловых пунктов максимально полезен именно для Его объекта, как с технической, так и с экономической точки зрения.

ЦТП – Центральные Тепловые Пункты.

В течение многих лет теплоснабжение в районах массовой застройки осуществляется от ТЭЦ или мощных тепловых станций через центральные тепловые пункты – ЦТП и ИТП.

ЦТП – это центральный тепловой пункт, то есть аналогичный распределитель тепла, как и ИТП, но гораздо более мощный, больший по размерам и обеспечивающий подачу тепла на несколько домов или целый квартал. Он обычно занимает отдельно стоящее здание.

Принцип работы

Принцип работы ИТП в любом здании зависит от источника теплоносителя. Обычно им служит автономная котельная или тепловая электростанция, теплоэнергоцентраль — ТЭЦ. Источник тепла соединяется с тепловым пунктом посредством магистральной теплосети, а ТП с конечными потребителями – посредством разводящих вторичных теплосетей. Отдав тепло потребителям, т.е. обеспечив работу системы горячего водоснабжения, отопительной системы, теплоноситель по обратной магистрали возвращается на теплопоставляющее предприятие. Там осуществляется подпитка и подогрев его до заданной температуры, после чего он вновь поступает по магистральным теплосетям к тепловому пункту и затем – распределяется между потребителями.

Если в качестве источника тепла выступает теплоэнергоцентраль, то температура теплоносителя, подаваемого к тепловому пункту, у крупных поставщиков составляет, как правило, 150-70 o С, 130-70 o С, 115-70 o С (две цифры — температура подаваемого теплоносителя и температура обратки). Для того чтобы понизить температуру подаваемого теплоносителя до приемлемого для потребителей уровня, существует 2 варианта:

• При независимом соединении применяются пластинчатые теплообменники (ТО) – теплоноситель (вода) из теплосети циркулирует через них, нагревая внутреннюю замкнутую сеть.
• При зависимом присоединении (такой тип считается морально устаревшим) устанавливаются элеваторные узлы либо используются насосы, подмешивающие теплоноситель из обратной магистрали в подающую.

Циркуляция теплоносителя обеспечивается за счет циркуляционных насосов. Защиту комплекса от аварийного повышения давления в сети обеспечивают регуляторы давления. Заданная температура подаваемого потребителям теплоносителя в современных ТП обеспечивается при помощи автоматики: оператор теплопункта задает необходимые значения либо выбирает режим работы ИТП (к примеру, с понижением температуры в ночное время).

Обязательный элемент любого теплопункта – узел учета тепла. С его помощью фиксируется количество потребленного теплоносителя. За счет наличия счетчика потребитель получает возможность платить только за фактически потребляемый им ресурс: при проведенной модернизации теплосети и рациональном расходовании тепла суммы в платежках за тепло существенно уменьшаются.

Безопасность эксплуатации

Современные АИТП обеспечивают максимальную безопасность и обслуживаемому их персоналу, и потребителям. Главное условие: теплопункт должен обслуживаться работниками, которые прошли специальное обучение и имеют соответствующие допуски. Их следует ознакомить с правилами эксплуатации конкретного ИТП и технической документацией.

Основное правило, которое следует соблюдать для безопасной эксплуатации ИТП: насосное оборудование и автоматику запрещено запускать при отсутствии теплоносителя и при перекрытой запорной арматуре на входе. Кроме того, лица, обслуживающие ИТП, должны контролировать:

• Уровни давления на манометрах, которые устанавливаются на трубопроводах.
• Показатели шума и вибрации (они должны быть в пределах нормы).
• Нагрев электродвигателей установок.
• Промывку систем перед запуском теплопункта.

Важно помнить, что при наличии давления в системе разборка регуляторов запрещена и также не допускается применение чрезмерного усилия при ручном управлении клапаном

Этапы установки

ТП здания или объекта при установке проходит поэтапную процедуру. Одного лишь желания жильцов в многоквартирном здании недостаточно.

• Получение согласия собственников помещений жилого здания.
• Заявка теплоснабжающим компаниям на проектирование в конкретном доме, разработка техзадания.
• Выдача технических условий.
• Обследование жилого либо иного объекта под проект, определение наличия и состояния оборудования.
• Автоматический ТП будут проектировать, разрабатывать и утверждать.
• Заключается договор.
• Проект ИТП жилого дома либо иного объекта реализуется, проводятся испытания.

Что предлагают власти?

Власти Москвы активно сотрудничают с Московской объединенной энергетической компанией и уже сделали некоторые шаги на пути к освобождению участков, занимаемых ЦТП. Решение достаточно интересное — при реконструкции ЦТП уберут под землю, что пополнит столицу дополнительным объемом нежилых площадей. Ожидается, что это не только обеспечит предпринимателей коммерческими площадями, но снизит нагрузку на транспортные артерии столицы. Бытовые станут более доступными. Вполне возможно, что в недалеком будущем такие изменения коснутся и Санкт-Петербурга.

P.S. (на заметку)

С увеличением мощности Санкт-Петербургской теплосети происходило и увеличение размеров ЦТП. Некоторые из них представляют собой весьма внушительные сооружения и по высоте равны двухэтажному дому.

С помощью граффити тепловые пункты легко можно превратить из унылых зданий, навевающих тоску, в мини-галерею с забавными картинами, которая станет украшением двора.