Установка теплового узла в Чебоксарах под ключ

По определению, ИТП - это точка обогрева, которая полностью или частично отапливает здания. Комплекс получает энергию от сети (центральная тепловая станция, центральный пункт отопления или котельная) и распределяет ее потребителям:

• ГВС (горячее водоснабжение);

• отопление;

• вентиляция.

В то же время существует возможность регулирования, так как режим отопления в гостиной, подвале, складе отличается.

На ИТП возложены следующие основные задачи:

• Учет потребления тепла.

• Защита от несчастных случаев, контроль параметров безопасности.

• Отключение системы потребления.

• Равномерное распределение тепла.

• Регулировка характеристик, контроль температуры и других параметров.

• Преобразование теплоносителя.

Здания перестраиваются для установки ИТП, что дорого, но полезно. Предмет находится в отдельном техническом или подвальном помещении, пристройке к дому или отдельном здании, расположенном поблизости.

Значительные затраты на создание допускаются из-за преимуществ, которые вытекают из наличия точки в здании.

• Рентабельность (по потреблению - на 30%).

• Снижение эксплуатационных расходов до 60%.

• Потребление тепла контролируется и учитывается.

• Оптимизация режимов снижает потери до 15%. Учитывается время суток, выходные, погода.

• Тепло распределяется в соответствии с условиями потребления.

• Скорость потока можно регулировать.

• Тип охлаждающей жидкости может быть изменен в случае необходимости.

• Низкий уровень аварийности, высокая безопасность эксплуатации.

• Полная автоматизация процесса.

• Тишина.

• Компактность, зависимость габаритов от нагрузки. Предмет можно разместить в подвале.

• Обслуживание тепловых пунктов не требует большого количества персонала.

• Обеспечивает комфорт.

• Оборудование комплектуется под заказ.

Контролируемое потребление тепла, возможность влиять на показатели привлекает с точки зрения экономии, рационального потребления ресурсов. Поэтому считается, что затраты окупятся в разумные сроки.

Разница между ТП заключается в количестве и типах систем потребления. Особенности типа потребителя предопределяют схему и характеристики требуемого оборудования. Способ установки и размещения комплекса в помещении отличается. Существуют следующие типы.

• ИТП для отдельного здания или его части, расположенного в подвале, техническом помещении или смежном здании.

• Центральная трансформаторная подстанция - центральная трансформаторная подстанция обслуживает группу зданий или объектов. Располагается в одном из подвалов или в отдельном здании.

• БТП - блочная тепловая станция. Включает в себя один или несколько блоков, изготовленных и поставляемых в процессе производства. Отличается компактной установкой, используется для экономии места.

Расчетная схема зависит от источника энергии и специфики потребления. Наиболее популярной является независимая, для закрытой системы ГВС. Принцип работы ИТП заключается в следующем:

• Теплоноситель поступает в точку по трубопроводу, придавая температуру нагревателям для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции.

• Теплоноситель поступает по обратному трубопроводу на теплогенерирующее предприятие. Он используется повторно, но некоторые из них могут быть использованы потребителем.

• Потери тепла восполняются за счет подпитки, имеющейся на ТЭЦ и котельных (очистка воды).

• В тепловую установку поступает водопроводная вода, проходящая через насос для подачи холодной воды. Часть ее поступает потребителю, остальная часть нагревается нагревателем 1-й ступени, направляясь в контур ГВС.

• Насос ГВС перемещает воду по кругу, проходя через ТП, потребителю, возвращается частичным потоком.

• Нагреватель 2-й ступени работает регулярно, когда жидкость теряет тепло.

Теплоноситель (в данном случае - вода) движется по контуру, чему способствуют 2 циркуляционных насоса. Возможны ее утечки, которые восполняются подпиткой из первичной теплосети.

Та или иная схема ИТП имеет особенности, которые зависят от потребителя. Поставщик центрального тепла имеет важное значение. Наиболее распространенным вариантом является закрытая система ГВС с независимым подключением к отоплению. Теплоноситель поступает в ТП по трубопроводу (при нагреве воды для систем) и возвращается. Для возврата имеется обратный трубопровод, идущий по магистрали к центральной точке - предприятию по производству тепловой энергии.

Отопление и ГВС выполнены в виде контуров, по которым теплоноситель перемещается с помощью насосов. Первый обычно спроектирован как замкнутый цикл с возможными утечками, восполняемыми из первичной сети. А второй контур - кольцевой, оснащен насосами для горячего водоснабжения, подающими воду потребителю. В случае потери тепла нагрев осуществляется второй ступенью нагрева.

Оборудованный для отопления, ИТП имеет независимую схему, в которой установлен пластинчатый теплообменник со 100% нагрузкой. Потери давления предотвращаются установкой двойного насоса. Подпитка осуществляется из обратного трубопровода в тепловых сетях. Дополнительно ТП комплектуется приборами учета, блоком горячего водоснабжения при наличии других необходимых узлов.

ИТП для ГВС - это независимая схема. Кроме того, он параллельный и одноступенчатый, в комплекте с двумя пластинчатыми теплообменниками, каждый из которых загружен на 50%. Есть насосы, компенсирующие снижение давления, приборы учета. Предполагаются другие узлы. Такие тепловые узлы работают по независимой схеме.

Это интересно! Принцип реализации централизованного теплоснабжения для системы отопления может быть основан на пластинчатом теплообменнике со 100% нагрузкой. ГВС имеет двухступенчатую схему с двумя аналогичными устройствами, загруженными по 1/2 каждый. Насосы различного назначения компенсируют снижение давления и питают систему из трубопровода.

Для вентиляции используется пластинчатый теплообменник со 100% нагрузкой. ГВС обеспечивается двумя такими устройствами, загруженными на 50%. При работе нескольких насосов уровень давления компенсируется и производится подпитка. Дополнение - дозирующее устройство.

TП здания или объекта проходит пошаговую процедуру во время монтажа.

• Получение согласия собственников помещений жилого дома.

• Заявка в теплоснабжающие компании для проектирования в конкретном доме, разработка технического задания.

• Выдача технических условий.

• Обследование жилого или иного объекта по проекту, определение наличия и состояния оборудования.

• Автоматический ТП будет спроектирован, разработан и утвержден.

• Заключается контракт.

• Реализуется проект ИТП жилого дома или другого объекта, проводятся испытания.

Автоматическая станция теплоснабжения обслуживается квалифицированными работниками. Персонал знакомится с правилами. Существуют также запреты: автоматика не запускается при отсутствии воды в системе, насосы не включаются, если вход закрыт запорными клапанами.

Необходимые параметры для контроля:

• параметры давления;

• шумы;

• уровень вибрации;

• прогрев двигателя.

Регулирующий клапан не должен быть перенапряжен. Если система находится под давлением, не разбирайте регуляторы. Перед запуском трубопроводы промываются.

Для эксплуатации комплексов АИТП (автоматизированных ИТП) требуется допуск, документация на который предоставляется в Энергонадзор.

Требуются:

• согласованная проектная документация;

• акт об ответственности за операцию, баланс собственности сторон;

• акт готовности;

• пункты теплоснабжения должны иметь паспорт с параметрами теплоснабжения;

• готовность прибора учета тепловой энергии - документ;

• справка о наличии договора с энергетической компанией на обеспечение теплоснабжения;

• акт приемки работ от монтажной компании;

• Приказ о назначении лица, ответственного за техническое обслуживание, исправность, ремонт и безопасность АТП (автоматизированной тепловой станции);

• список лиц, ответственных за техническое обслуживание установок АИТП и их ремонт;

• копия квалификационного документа сварщика, сертификаты на электроды и трубы;

• акты о других действиях, исполнительная схема объекта автоматизированного пункта обогрева, включая трубопроводы, арматуру;

• акт о проверке давления, промывке систем отопления, горячего водоснабжения, который включает автоматизированный пункт;

• инструкция.

Составляется акт приема-передачи, запускаются журналы: оперативные, для получения инструкций, выдачи заказов, обнаружения дефектов.

Автоматизированная индивидуальная тепловая станция в многоэтажном жилом здании передает тепло от центральной тепловой станции, котельных или ТЭЦ (комбинированной теплоэлектростанции) для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. Такие инновации (автоматическая отопительная установка) экономят до 40% и более тепловой энергии.

Для расчета режимов, нагрузки и результатов экономии при оплате жилищно-коммунальных услуг требуется много данных. Без этой информации проект не будет завершен. Без одобрения ИТП не будет выдано разрешение на эксплуатацию. Резиденты получают следующие преимущества:

• Повышенная точность устройств контроля температуры.

• Отопление осуществляется с расчетом, который включает в себя состояние наружного воздуха.

• Сумма за услуги по оплате коммунальных услуг уменьшается.

• Автоматизация упрощает техническое обслуживание объекта.

• Сокращаются затраты на ремонт и численность персонала.

• Финансы экономятся на потреблении тепловой энергии от централизованного поставщика (котельные, ТЭЦ, ТЭЦ).

Тепловой пункт системы отопления при входе снабжается прибором учета, что является гарантией экономии. Показания о потреблении тепла снимаются с приборов. Бухгалтерский учет сам по себе не снижает затрат. Источником экономии является возможность смены режимов и отсутствие завышения показателей со стороны энергоснабжающих компаний, их точное определение. Списать дополнительные расходы, утечки, расходы на такого потребителя будет невозможно. Окупаемость происходит в течение 5 месяцев, как среднее значение при экономии до 30%.

Автоматизирована подача теплоносителя от централизованного поставщика - теплотрассы. Установка современного отопительно-вентиляционного агрегата позволяет учитывать сезонные и суточные перепады температуры в процессе эксплуатации. Режим коррекции автоматический. Потребление тепла снижается на 30% со сроком окупаемости от 2 до 5 лет.

При централизованном теплоснабжении тепловой пункт может быть локально - индивидуальным(ИТП) для теплопотребляющих систем конкретного здания и групповым -центральным (ЦТП) для систем группы зданий. ИТП находится в специальном помещении здания, станция центрального отопления чаще всего представляет собой отдельно стоящее одноэтажное здание. Проектирование тепловых пунктов осуществляется в соответствии с нормативными правилами.

Роль теплогенератора с независимой схемой подключения теплопотребляющих систем к внешней тепловой сети выполняет водяной теплообменник.

В настоящее время используются так называемые высокоскоростные теплообменники разных типов. Кожухотрубный водяной теплообменник состоит из стандартных секций длиной до 4 м. Каждая секция представляет собой стальную трубу диаметром до 300 мм, внутри которого помещено несколько латунных трубок. В независимом контуре системы отопления или вентиляции вода из внешней тепловой трубы пропускается по латунным трубам, нагревается в противотоке в кольцевом пространстве, в системе горячего водоснабжения нагреваемая водопроводная вода пропускается по трубам, а вода из отопительной сети пропускается в кольцевом пространстве. Более совершенен и гораздо более компактен пластинчатый теплообменник, изготовленный из определенного количества стальных профилированных пластин. Нагретая вода протекают между пластинами противотоком или поперек. Длина и количество секций кожухотрубного теплообменника или размеры и количество пластин в пластинчатом теплообменнике определяются в результате специального теплового расчета.

Для нагрева воды в системах горячего водоснабжения, особенно в индивидуальном жилом доме, больше подходит не высокоскоростной, а накопительный водонагреватель. Его объем определяется исходя из предполагаемого количества одновременно работающих точек водоснабжения и предполагаемых индивидуальных характеристик потребление воды в доме.

Общим для всех схем является использование насоса для искусственного стимулирования движения воды в теплопотребляющих системах. В зависимых схемах насос помещается в тепловую станцию, и он создает давление, необходимое для циркуляции воды, как во внешних тепловых трубах, так и в местных теплопотребляющих системах.

Насос, работающий в замкнутых кольцах систем, заполненных водой, не поднимает, а только перемещает воду, создавая циркуляцию. В отличие от циркуляционного насоса, насос в системе водоснабжения перемещает воду, поднимая ее к точкам анализа. При таком использовании насос называется бустерным.

Циркуляционный насос не участвует в процессах наполнения и компенсации потерь (утечек) воды в системе отопления. Заполнение происходит под воздействием давления во внешних тепловых трубах, в системе водоснабжения или, если этого давления недостаточно, с помощью специального подпиточного насоса.

До недавнего времени циркуляционный насос включался, как правило, в обратную линию системы отопления для увеличения срока службы деталей, взаимодействующих с горячей водой... В общем случае для создания циркуляции воды в замкнутых кольцах расположение циркуляционного насоса не имеет значения. При необходимости немного уменьшите гидравлическое давление в теплообменнике или котле, насос также может быть включен в линию подачи системы отопления, если его конструкция рассчитана на перемещение большего количества горячей воды... Все современные насосы обладают этим свойством и чаще всего устанавливаются после теплогенератора (теплообменника). Электрическая мощность циркуляционного насоса определяется количеством транспортируемой воды и одновременно создаваемым давлением.

В инженерных системах, как правило, используются специальные безосновные циркуляционные насосы, которые перемещают значительное количество воды и развивают относительно низкое давление. Это бесшумные насосы, соединенные в единое целое с электродвигателями и закрепленные непосредственно на трубах. Система включает в себя два одинаковых насоса, действующих попеременно: когда один из них работает, второй находится в резерве. Запорные клапаны (задвижки или краны) до и после обоих насосов (активного и неактивного) постоянно открыты, особенно если предусмотрено их автоматическое переключение. Обратный клапан в контуре предотвращает циркуляцию воды через неработающий насос. Простые в установке, безосновные насосы иногда устанавливаются по одному в системах. В этом случае резервный насос хранится на складе.

Снижение температуры воды в зависимой схеме со смешиванием до приемлемой происходит при смешивании высокотемпературной воды с возвратной (охлажденной до заданной температуры) водой локальной системы. Снижение температуры теплоносителя осуществляется путем смешивания возвратной воды из инженерных систем с помощью смесительного устройства - насоса или водоструйного элеватора. Насосная смесительная установка имеет преимущество перед элеватором. Ее эффективность выше, в случае аварийного повреждения наружных теплопроводов можно, как и при независимой схеме подключения, поддерживать циркуляцию воды в системах. Смесительный насос может использоваться в системах со значительным гидравлическим сопротивлением, в то время как при использовании лифта потеря давления в теплопотребляющей системе должна быть относительно небольшой. Водоструйные лифты получили широкое применение благодаря безаварийной и бесшумной работе.

Внутреннее пространство всех элементов теплопотребляющих систем (трубы, отопительные приборы, фитинги, оборудование и т.д.) заполняется водой. Объем воды в процессе эксплуатации систем претерпевает изменения: с повышением температуры воды он увеличивается, с понижением температуры - уменьшается. Соответственно изменяется внутреннее гидростатическое давление. Эти изменения не должны влиять на производительность систем и, прежде всего, не должны приводить к превышению предельной прочности любого из их элементов. Поэтому в систему вводится дополнительный элемент - расширительный бак.

Расширительный бак может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым при переменном, но строго ограниченном избыточном давлении... Основное назначение расширительного бака - получать увеличение объема воды в системе, которая образуется при ее нагреве. В то же время в системе поддерживается определенное гидравлическое давление. Кроме того, резервуар предназначен для восполнения потерь объема воды в системе при небольшой утечке и при понижении ее температуры, для сигнализации уровня воды в системе и управления работой подпиточных устройств. Через открытый резервуар вода удаляется в слив, когда система переполнена. В некоторых случаях открытый резервуар может служить отдушиной для воздуха из системы.

Открытый расширительный бак размещается над верхней точкой системы (на расстоянии не менее 1 м) на чердаке или на лестнице и покрывается теплоизоляцией. Иногда (например, при отсутствии чердака) неизолированный резервуар устанавливают в специальном изолированном ящике (будке) на крыше здания.

Закрытый расширительный бак современного дизайна представляет собой стальной цилиндрический сосуд, разделенный на две части резиновой мембраной. Одна часть предназначена для системной воды, другая - инертный газ, заполненный на заводе(обычно азот) под давлением. Бак может быть установлен непосредственно на полу котельной или пункта обогрева, а также смонтирован на стене (например, в стесненных условиях в помещении).

В крупных теплопотребляющих системах группы зданий расширительные баки не устанавливаются, а гидравлическое давление регулируется с помощью постоянно работающих бустерных насосов. Эти насосы также компенсируют часто возникающие потери воды из-за негерметичных соединений труб, в фитингах, приборах и других местах системы.

В дополнение к рассмотренному выше оборудованию в котельной или тепловом пункте расположены устройства автоматического управления, запорно-регулирующая арматура и контрольно-измерительные приборы, с помощью которых обеспечивается текущая работа системы теплоснабжения.

Правильное функционирование оборудования подстанции определяет эффективность использования как тепла, подаваемого потребителю, так и самого теплоносителя. Тепловой пункт является правовой границей, что подразумевает необходимость оснащения его набором контрольно-измерительных приборов, позволяющих определить взаимную ответственность сторон. Схемы и оборудование тепловых пунктов должны определяться в соответствии не только с техническими характеристиками локальных систем теплопотребления, но и обязательно с характеристиками внешней тепловой сети, режимом ее работы и источником тепла.

При проектировании схем тепловых пунктов в жилых районах с закрытой системой теплоснабжения основным вопросом является выбор схемы подключения нагревателей горячего водоснабжения. Выбранная схема определяет расчетные расходы теплоносителя, режим управления и т.д.

Выбор схемы подключения в первую очередь определяется принятым температурным режимом теплосети. Когда теплосеть работает по графику отопления, выбор схемы подключения следует осуществлять на основе технико - экономического расчета - путем сравнения параллельной и смешанной схем.

Смешанный контур может обеспечить более низкую температуру возвратной воды в целом из точки нагрева по сравнению с параллельным, что, помимо снижения расчетного потребления воды для тепловой сети, обеспечивает более экономичную выработку электроэнергии на ТЭЦ. Исходя из этого, в практике проектирования теплоснабжения от ТЭЦ (а также при совместной эксплуатации котельных с ТЭЦ) предпочтение отдается смешанной схеме с графиком нагрева температур. При коротких тепловых сетях от котельных (и, следовательно, относительно дешевых) результаты технико-экономического сравнения могут отличаться, то есть в пользу использования более простой схемы.

При повышенном графике температуры в замкнутых системах схема подключения теплоснабжения может быть смешанной или последовательной двухступенчатой.

Сравнение, проведенное различными организациями на примерах автоматизации пунктов центрального отопления, показывает, что обе схемы примерно одинаково экономичны при нормальных условиях эксплуатации источника теплоснабжения.

Небольшим преимуществом последовательной схемы является возможность работы без смесительного насоса в течение 75% продолжительности отопительного сезона, что ранее давало некоторые основания отказаться от насосов; в смешанном контуре насос должен работать весь сезон.

Преимуществом смешанной схемы является возможность полного автоматического отключения систем отопления, чего нельзя добиться при последовательной схеме, так как вода из нагревателя второй ступени поступает в систему отопления. Оба эти обстоятельства не являются решающими. Важным показателем работы цепей является их работоспособность в критических ситуациях.

Такими ситуациями могут быть снижение температуры воды на ТЭЦ против графика (например, из-за временной нехватки топлива) или повреждение одного из участков магистральной теплосети при наличии резервных перемычек.

В первом случае цепи могут реагировать примерно одинаково, во втором - по-разному. Существует возможность 100% бронирования потребителей до t = -15 °С без увеличения диаметров теплотрасс и мостов между ними. Для этого при снижении подачи теплоносителя на ТЭЦ одновременно повышается температура подаваемой воды. Автоматизированные смешанные схемы (с обязательным наличием смесительных насосов) отреагируют на это уменьшением расхода сетевой воды, что обеспечит восстановление нормальных гидравлических условий во всей сети. Такая компенсация одного параметра другим полезна и в других случаях, так как позволяет в определенных пределах проводить, например, ремонтные работы на теплотрассах в отопительный сезон, а также для локализации известных несоответствий температуры подаваемой воды потребителям, расположенным на разных расстояниях от ТЭЦ.

Если автоматизация регулирования цепей с последовательным включением нагревателей горячего водоснабжения предусматривает постоянный расход теплоносителя из тепловой сети, то возможность компенсации расхода теплоносителя его температурой в этом случае исключается. Нет необходимости доказывать всю целесообразность (при проектировании, монтаже и особенно в эксплуатации) использования единой схемы подключения. С этой точки зрения несомненным преимуществом является двухступенчатая смешанная схема, которую можно применять независимо от температурного режима в теплосети и соотношения нагрузок горячего водоснабжения и отопления.

Тепловые точки являются центральными и индивидуальными. Индивидуальный, сокращенно: ИТП включает технические устройства, предназначенные для подключения систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции в зданиях.

Назначение станции центрального отопления, то есть центрального теплового пункта, заключается в подключении, передаче и распределении тепловой энергии в нескольких зданиях. Для встроенных и других помещений, расположенных в одном здании, например, магазинов, офисов, парковок, кафе, требуется создание собственного отдельного индивидуального пункта обогрева.

В ИТП старого образца есть лифтовые установки, где подача воды смешивается с потребностью в тепле. Потребляемая в них тепловая энергия не регулируется и экономически не расходуется.

Современные автоматизированные индивидуальные подстанции имеют перемычку между подающим и обратным трубопроводами. Такое оборудование имеет более надежную конструкцию за счет двойного насоса, установленного на переборке. Регулирующий клапан, электропривод и контроллер, называемый погодным регулятором, установлены на подающем трубопроводе. Также охлаждающая жидкость обновленного автоматического ИТП оснащена датчиками температуры и наружного воздуха.

Автоматизированная система контролирует температуру охлаждающей жидкости для подачи в помещение. Он также выполняет функцию регулирования показателей температуры, которые соответствуют графику и относительно наружного воздуха. Это позволяет исключить чрезмерное потребление тепловой энергии, которая отапливает здание, что важно для осенне-весеннего периода.

Автоматическое регулирование всех современных ИТП отвечает высоким требованиям надежности и экономии энергии, как и их надежные шаровые краны и двойные насосы.

Таким образом, в автоматизированном индивидуальном тепловом пункте в зданиях и помещениях тепловая энергия экономится до тридцати пяти процентов. Это оборудование представляет собой сложный технический комплекс, требующий грамотного проектирования, монтажа, наладки и технического обслуживания, которое могут выполнить только профессиональные опытные специалисты.