Индивидуальные и центральные тепловые пункты: устройство, назначение и контрольно-измерительные приборы
Тепловой пункт (ТП) - это совокупность устройств и оборудования, подсоединенного к внешней тепловой сети и расположенного в отдельном помещении. Главное назначение каждого теплового пункта - это присоединение одной или нескольких систем. В их число входят вентиляция, отопление и различные технологические установки. ТП передает тепловую энергию от внешней сети к внутренним системам отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции (если подключена). Он предназначен для преобразования температурного и гидравлического режима теплоносителя из внешней теплосети в режим, соответствующий внутреннему режиму отопления и горячего водоснабжения конечных потребителей.
Существуют два основных типа тепловых пунктов:
- Центральный тепловой пункт (ЦТП) - обслуживает группы потребителей (промышленные и жилые объекты). Как правило, занимает отдельно стоящее здание.
- Индивидуальный (ИТП) - обслуживает один объект. Может размещаться на техническом или цокольном этажах, в пристройке, редко - в отдельном здании.
Тепловые пункты производства HESS - это модульные 1-этажные здания на металлическом каркасе. Все элементы систем теплоснабжения монтируются с помощью фланцевых соединений и резьбы. Вместе с ними используются отводы, гильзы, а также штуцеры. Приборы автоматики и вся силовая часть размещаются в операторном помещении в специальных щитах. Устанавливается световая сигнализация, которая показывает режимы работы насосов и другого оборудования.
Для оптимизации работы тепловые пункты оснащают дополнительным оборудованием: автоматикой и системами контроля.
Основные компоненты и принцип работы ИТП
Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) представляет собой набор оборудования, который обеспечивает необходимые параметры и регулирует подачу теплоносителя в таких системах как отопление, горячее водоснабжение, вентиляция. Состав оборудования во многом зависит от внутренних систем здания, требований ресурсоснабжающих организаций и прочих условий.
В тепловом пункте есть узлы ввода, подпитки и учета тепловой энергии.
Модули и узлы ИТП имеют стандартное исполнение, при этом компоновка полностью определяется параметрами обслуживаемого объекта и его инженерных систем.
В состав ИТП входят следующие основные элементы:
- Теплообменники. Передают тепло от внешней теплосети к внутренним системам здания без смешивания жидкостей.
- Насосы. Обеспечивают движение теплоносителя по трубам внутри здания с нужной скоростью и давлением. Для повышения надежности системы параллельно устанавливаются два циркуляционных насоса - резервный и рабочий.
- Регулирующая арматура. Клапаны и регуляторы, которые меняют количество и температуру теплоносителя в зависимости от потребностей.
- Запорная арматура. Краны и задвижки для отключения отдельных участков системы при необходимости.
- Приборы контроля - манометры, термометры, расходомеры, датчики давления и температуры.
- Счетчики - приборы для учета тепла и воды. В состав узла учета тепловой энергии и теплоносителя входят контрольно-измерительные приборы (КИП). Считывание показателей счетчиков ведется регулярно в коммерческих и технических целях. Кроме того, обязательным элементом АИТП является узел учета тепла со счетчиком, который фиксирует количество теплоносителя.
- Фильтры для очистки теплоносителя от грязи и примесей.
- Шкафы автоматики для управления всей системой.
Работа ИТП проходит в несколько простых шагов. Сначала ИТП получает горячую воду из городской теплосети с определенной температурой и давлением. Затем он изменяет эти параметры для разных систем здания с помощью теплообменников и смесительных устройств. Важную роль играет автоматика, которая регулирует работу ИТП в зависимости от погоды, времени суток и других факторов. С помощью специальных счетчиков она также учитывает сколько тепла расходуется.
Еще одна важная часть контура ИТП - узел подпитки, предназначенный для поддержания давления в системе. В состав узла подпитки входит насосное оборудование, обратный клапан, арматура, КИП. От узла ввода к отопительной системе обслуживаемого объекта теплоноситель движется по прямому трубопроводу. Отработанный теплоноситель со стороны объекта в ИТП поступает по обратному трубопроводу. Для повышения эффективности работы отопительной системы практикуется замер температуры обратного теплоносителя.
В ТП из внешней сети поступает условно перегретый теплоноситель (горячая вода или пар) по погодозависимому графику. Так, при подаче из ТЭЦ его температура может достигать 150 °C. ИТП оптимизирует параметры теплоносителя в соответствии с санитарными требованиями и нормами, после чего направляет по трубам в радиаторы отопления и систему ГВС.
В зависимой схеме теплоноситель поступает к потребителю напрямую, если его максимальная температура в подающем трубопроводе от магистральной сети не превышает 95 °C. Если температура выше 95 °C, то на вводе в ИТП устанавливается смесительный (элеваторный) узел.
Схема зависимого подключения теплоснабжения. Контуры гидравлически разделены между собой теплообменником. При этом внутренняя система работает независимо от наружной за счет специального оборудования. Контуры могут контактировать между собой только посредством подпиточного трубопровода. В системе отопления горячий теплоноситель от внешнего греющего контура поступает в пластинчатый теплообменник ИТП, где через стенку отдает тепло циркулирующему энергоносителю из внутридомовой сети.
С помощью теплообменников может быть подключена и система ГВС. Обычно подключение происходит по схеме с двумя независимыми пластинчатыми обменными аппаратами.
Автоматизация ИТП и системы диспетчеризации
Погодозависимая автоматика в ИТП или ЦТП позволяет очень точно регулировать подачу тепловой энергии на объект в зависимости от буквально ежечасного изменения температуры наружного воздуха, которую невозможно настолько точно обеспечить системами автоматизации источника тепловой энергии (котельной, ТЭЦ или т.п.). Благодаря автоматизации работы котельной потребители находятся в комфортных условиях даже в периоды межсезонья.
Схема автоматизации ИТП
Система диспетчеризации АИИС «Элдис» позволяет фиксировать и своевременно выявлять нештатные ситуации в системе теплоснабжения, утечки в контуре потребителя, проводить анализ потерь внутри ТП и делать расчет тепловых балансов.
На техносхеме ниже выведены параметры давления, температуры, расхода теплоносителя с тепловычислителя (узел ввода), погодозависимой автоматики, регуляторов температуры. Мнемосхема визуально упрощает наблюдение за состоянием системы.
Сводные таблицы - это, по сути, конструктор, напоминающий по ряду функций MS Excel. В сводных таблицах пользователь может настроить диапазоны уставок таким образом, что в зависимости от достижения того или иного порогового значения ячейка будет менять цвет заливки. максимальное, критическое значение заливается бледно-розовым цветом. Ниже выводятся значения расхода, давления, температуры, а также контур ГВС (подача и обратка).
АИИС также анализирует режимы теплоносителя на отпуске - температуру и давление. Мониторинг температуры позволяет понять, по какой причине режим не соблюдался - теплоноситель был перегрет или недогрет.
Применение тепловых пунктов позволяет существенно сократить расход тепловой энергии. Это возможно благодаря тому, что система способна самостоятельно регистрировать параметры и регулировать подачу тепла в соответствии с полученными данными.
Пример анализа данных системы теплоснабжения
Приведем примеры анализа данных, предоставляемых системой диспетчеризации:
- Отчетность «Посуточный мониторинг подпитки». Внутренние контуры ТП с теплообменником подпитываются через систему ХВС. В нижней части отчета типовой график стабильной подпитки, колебания незначительные. На верхнем графике заметен скачок, когда объем подпитки вырос в 2 раза, начиная с 1 ноября.
- Анализ регулировки циркуляционного расхода в системе ГВС. Пользователь задает желаемые эталонные значения.
Так выглядит анализ за 14 суток по группе потребителей (в Гкал) и по источнику, сведенный в таблицу.
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Расход тепловой энергии за 14 суток (группа потребителей) | [Значение 1] | Гкал |
| Расход тепловой энергии за 14 суток (источник) | [Значение 2] | Гкал |
Пример таблицы анализа расхода тепловой энергии
Преимущества использования ИТП
Выбор в пользу блочного ИТП позволяет решить вопрос с распределением тепловой энергии быстро, эффективно и по доступной стоимости.
В случае же применения ИТП, за счет децентрализации систем, повышается надежность теплоснабжения в масштабах района. Важно отметить, что в случае возникновения аварийных ситуаций на центральном тепловом пункте, все потребители энергетических ресурсов остаются без тепловой энергии.
Преимущества ИТП:
- Экономия энергии - снижение расхода тепла на 20-40%, возможность регулировать подачу тепла в зависимости от реальных потребностей, уменьшение потерь тепла.
- Экономия денег - снижение затрат на эксплуатацию, точный учет потребляемого тепла, быстрая окупаемость вложений (обычно за 2-4 года).
- Комфорт - стабильная температура теплоносителя, автоматическая регулировка температуры, возможность настройки разных температурных режимов для разных частей здания.
- Оперативный ввод в эксплуатацию.
- Простота обслуживания.
Индивидуальные тепловые пункты от компании "Штольф-БМК" - это современное и эффективное решение для теплоснабжения любых зданий: от жилых домов до промышленных объектов. Наши ИТП проектируются с учетом всех требований и пожеланий заказчика, обеспечивая оптимальное соотношение цены, качества и энергоэффективности.
Специалисты компании «Штольф-БМК» уделяют особое внимание индивидуальному подходу при проектировании ИТП.
Типовые преимущества ИТП от компании «Штольф-БМК»:
- Компактные размеры и модульная конструкция.
- Высокий уровень автоматизации с возможностью удаленного контроля и управления.
- Интеграция с системами «умного дома» и диспетчерскими службами.
- Применение эффективных пластинчатых теплообменников.
- Использование насосов с частотным регулированием скорости.
Обустройство теплового пункта с нуля требует серьезных вложений. Блок состоит из готовых модулей, произведенных в заводских условиях. Установка оснащения осуществляется в соответствии с рекомендациями производителя оборудования по готовой инструкции. В блочном ИТП возможно совмещение оборудования для управления системами отопления, вентиляции и ГВС. Популярны блочные тепловые пункты с автоматикой.
Важно отметить, что проектирование ИТП является важным аспектом формирования эффективной системы теплоснабжения зданий. Именно корректный расчет оборудования способствует повышению энергоэффективности и бесперебойной работе внутренних систем. Для упрощения проектирования ИТП Ридан разработал удобную программу подбора, позволяющую быстро получать предварительные результаты.
В многоквартирных домах-новостройках ИТП устанавливается на этапе строительства. ИТП строится с учетом потребностей здания, особенностей его эксплуатации и пожеланий заказчика.