CC BY
16УДК 62
Р.Г. Журавлев
ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ: НЕЗАВИСИМОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ АБОНЕНТОВ К ТЕПЛОВЫМ СЕТЯМ
В предлагаемой статье рассмотрен вопрос наиболее эффективного и рационального подключения систем теплопотребления абонентов к системе централизованного теплоснабжения.
Ключевые слова: тепловой пункт, независимое присоединение, насос, теплообменник, регулирующая арматура, регулирование, датчик.
Тепловой пункт (ТП) - сооружение с комплектом оборудования, позволяющее изменить температурный и гидравлический режимы теплоносителя, обеспечить учет и регулирование расхода тепловой энергии и теплоносителя.
Независимое присоединение системы отопления применяют для создания местного теплогидрав-лического режима при Т11 < Т1. Гидравлическое разделение теплосети от системы отопления осуществляют поверхностным теплообменником. Принимают такое решение при превышении давления в теплосети над допустимым давлением для системы отопления, либо наоборот - когда статическое давление системы превышает допустимый предел для теплосети. Кроме того, в обосновании выбора независимого присоединения все чаще становятся эксплуатационные требования работоспособности современных систем отопления. Условия эксплуатации насосов, поквартирных расходомеров, автоматических регуляторов теплогидравлических параметров теплоносителя, терморегуляторов, штампованных стальных радиаторов и т.д. в большинстве своем требуют применения качественного теплоносителя. Например, без твердых примесей, без спуска воды из системы в теплый период года... Обеспечить такие условия возможно лишь при независимом подключении к теплосети. Преимуществом независимого подключения является также тот факт, что система отопления в значительно меньшей мере подвержена влиянию изменения гидравлического режима теплосети со временем и меньше сама влияет на теплосеть. Независимое подключение способствует уменьшению объема теплоносителя в теплосети, а значит снижению затрат на водоподготовку. Особо важным является уменьшение инерционности теплосети, что в итоге приводит к улучшению качества предоставляемой услуги по отоплению зданий за счет своевременного реагирования центрального качественного регулирования на изменение погодных условий. Поэтому независимое подключение является предпочтительным и перспективным техническим решением. Наибольшее распространение получили схемы независимого подключения с одним теплообменником (рис. 1а и 1б). Приемлемым вариантом является проектное решение с применением неразборного теплообменника. Считается, что вода в теплосети и системе отопления прошла специальную обработку от интенсивного образования накипи в теплообменнике. Лучший вариант с эксплуатационной точки зрения - применение разборного теплообменника. В обоих случаях следует предусматривать запорную арматуру для отключения теплообменников: шаровые краны, поворотные заслонки, задвижки. Однако следует иметь ввиду, что многие автоматические регуляторы выполнены многофункциональными и они могут иметь запорную функцию. В этом случае запорный клапан, например, на рис. 1, изображенный рядом с РТ, упрощает схему. Удобна при эксплуатации также запорно-регулирующая арматура со встроенными дренажными кранами. Взаимное расположение насоса и теплообменника не имеет особого значения. Современные насосы способны эффективно работать как на подающем, так и на обратном трубопроводе. Однако у каждого размещения есть незначительные преимущества, которыми, как правило, пренебрегают. Насос на обратном трубопроводе имеет несколько больший кавитационный запас и лучший теплоотвод от двигателя с мокрым ротором. В тоже время он перекачивает теплоноситель с большей плотностью, увеличивая потребляемую мощность на валу двигателя и, соответственно, энергопотребление по сравнению с насосом на подающем трубопроводе. Кроме схем с одним теплообменником для системы отопления, применяют схемы и с двумя теплообменниками. Два параллельно включенных теплообменника (рис. 1в) устанавливают на абонентских вводах зданий, не допускающих перерывов в подаче теплоты.
© Журавлев Р.Г., 2016.
Научный руководитель: Мельников Владимир Михайлович - кандидат технических наук, доцент, Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
Вестник магистратуры. 2016. № 4(55). T.I.
ISSN 2223-4047
Каждый теплообменник рассчитывают на 100 % теплопотерь здания. Два параллельно включенных теплообменника применяют также при независимом подключении системы отопления с пофасадным регулированием (на рис. 1г). Эта схема целесообразна для базовой, либо дежурной системы отопления без терморегуляторов на отопительных приборах. Например, для системы отопления общественного здания, совместно работающей на нагрев воздуха с системой кондиционирования. В этом случае тепловым комфортом управляют терморегуляторы на фанкойлах. При этом уменьшаются колебания давления теплоносителя в системе кондиционирования, и улучшаются ее регулировочные характеристики. Для пофа-садных схем с теплообменниками применяют также схемы с одним циркуляционным насосом на обе фасадные ветви. Однако такое решение не обеспечивает в полной мере эффективного регулирования, т. к. при одном насосе смешиваются теплоносители из обратных трубопроводов разных фасадов, создавая потребность в корректировке параметров каждой фасадной ветви. Управление фасадными ветвями осуществляют электронным регулятором типа ECL по датчику температуры наружного воздуха. Корректируют работу системы по температурам внутреннего воздуха, отслеживаемым датчиками в характерных по преобладающему тепловому режиму помещениях с разных фасадов здания. Альтернативным вариантом является применение двух электронных регуляторов на каждую фасадную ветвь. В любом случае, теплообменники рассчитывают в соответствии с тепловой мощностью каждой фасадной ветви. Следует заметить, что в вертикальных и горизонтальных системах отопления с терморегуляторами на отопительных приборах и автоматическими регуляторами перепада давления на двухтрубных стояках (или приборных ветках), либо автоматическими регуляторами расхода на однотрубных стояках (или приборных ветках) пофасадное регулирование является нецелесообразным. С этой задачей более эффективно справляются указанные клапаны, устраняя перетоки теплоносителя не только между фасадными ветвями системы отопления, но и между стояками или приборными ветками фасадной ветви.
Таким образом, осуществить полную автоматизацию системы отопления можно только с циркуляционным насосом. Нерегулируемый и регулируемый гидроэлеватор не создает достаточного располагаемого давления ни для двухтрубной, ни для однотрубной системы отопления с терморегуляторами у отопительных приборов и автоматическими регуляторами гидравлических параметров на стояках либо приборных ветках. Регулирование пропусками теплоносителя соленоидными клапанами на абонентском вводе противоречит строительным нормам и неприемлемо для систем отопления многоэтажных зданий во всем температурном диапазоне отопительного периода. Независимое подключение системы отопления является идеальным решением для обеспечения ее автоматизации.
б в г
Рис. 1. Схемы независимого подключения потребителей тепла к системе централизованного теплоснабжения
26
Рис. 2. Принципиальная схема теплового пункта с независимым подключением
Принципиальная схема теплового пункта показана на рис. 2.
1 - отключающая арматура; 2 - грязевик; 3 - фильтр; 4 - расходомер; 5 - тепловычислитель; 6 - датчик температуры теплоносителя; 7 - регулятор перепада давления; 8 - клапан регулятора теплового потока; 9 - электронный регулятор (ЕСЬ); датчик температуры 10, 12; 11 - датчик температуры наружного воздуха (ESMT). 13 - датчик температуры внутреннего воздуха (ESMA10); 14 - регулирующий вентиль системы отопления; 15 - предохранительный клапан; 16 - отключающая арматура системы отопления; 17 - спускные (дренажные) краны; 18 - перепускной клапан; 20 - насосная группа; 26 - подпи-точный насос; 27 - регулятор давления "после себя".
Библиографический список:
1. Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2010 г. N 190-ФЗ «О теплоснабжении»;
2.Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»;
3.РД 34.09.102 «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя»;
4.СП 124.13330.2012 «Тепловые сети»;
5.СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»;
6.СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети».
ЖУРАВЛЕВ Роман Григорьевич - магистрант архитектурно-строительного факультета, Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
