Индивидуальный тепловой пункт для многоквартирного дома: схема и решения

21 апреля 2020

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) представляет собой комплекс элементов, которые обеспечивают подсоединение систем снабжения горячей водой и отопления к централизованной сети.

Ключевые составляющие современных ИТП:

- блоки управления разного назначения;

- арматура запорно-регулирующая;

- теплообменники;

- контроллеры;

- клапаны;

- датчики;

- насосы.

Вместе с ИТП здания, как правило, оснащают специальными узлами учета тепла. Основная их задача – отслеживание реально потребленного количества тепловой энергии не только на отопление, но и на обеспечение горячей водой, чистым воздухом (схема вентиляции значения не имеет). Потребитель при этом и контролирует расходы на данную статью, и может по конкретным показаниям счётчика рассчитываться с предприятием, которым осуществляется непосредственная поставка тепла. Подобная модернизация данных систем жизнеобеспечения гарантирует по-настоящему рациональное и грамотное использование энергоресурсов.

Современный тепловой пункт имеет прочную репутацию важнейшего элемента теплоснабжения. Его основные характеристики прямо влияют, и на возможности регулировки отопления, и на горячее водоснабжение (ГВС), и на эффективность употребления теплоэнергии. По этой причине ИТП сегодня – обязательный элемент практически каждого из многочисленных проектов термомодернизации многоквартирных строений, которые реализуются в стране. 

Массовый монтаж ИТП вносит коррективы в классическую схему разделения теплоэнергии (подразумевается схема: источник тепла→конечный потребитель). Если ранее обязательным её элементом выступали центральные тепловые пункты, то теперь надобность в них очень спорна.

Всё просто, ИТП даёт возможность подключать каждый из многочисленных объектов к непосредственному источнику тепла, что называется напрямую. Центральные теплопункты более становятся не нужны. Плюс данной обновленной схемы теплоснабжения в том, что она, в случае аварии, позволяет отключать от сети только конкретный, отдельный «проблемный» элемент. Напомним, при варианте с ЦТЛ в подобных ситуациях без горячей воды/отопления оказывалась вся, порой довольно большая группа пользователей.

Выбранный режим функционирования конкретного ИТП напрямую зависит, прежде всего, от установленного на нем оснащения, вне зависимости от выбранной схемы подключения. Задача последнего (оборудования) – обеспечивать реализацию согласованного с потребителем и утвержденного температурного графика.

На сегодня для многоквартирных домов приняты следующие температурные графики теплосети:

- 95 (90)/70°С;

- 110/70°С;

- 130/70°С;

- 150/70°С.

При необходимых показателях t теплоносителя ниже 95°С предполагается всего лишь его распределение по сети отопления. В таких случаях для увязки гидравлической циркуляционных колец достаточным оказывается применение коллектора, оснащенного балансировочными клапанами.

При необходимых показателях t теплоносителя выше 95°С ситуация несколько иная. Существенным становится так называемое температурное регулирование (в особенности при необходимости изменения t теплоносителя в зависимости от показателя t наружного воздуха) и соответственно важнейшая функция теплопункта.

В таких пунктах, работающих по «старой» схеме, регулирующими устройствами являлись специальные элеваторные узлы. Такое решение позволяло значительно снизить цену используемого оборудования. Но был и существенный недостаток. Подобный проект не позволял точно регулировать t используемого теплоносителя. Особенно остро это ощущалось в так называемых переходных периодах, то есть во время колебания t воздуха вне объекта в пределах от плюс 5 до минус 5. То есть упомянутый выше узел позволял регулировать t, только ориентируясь на температурные показатели носителя, поступающего централизовано. В результате, при такой принятой схеме, потребителям приходилось попросту открывать настежь окна для того, чтобы создать в стенах объекта оптимальный для себя температурный режим, тогда как поставка большой части носителя просто оказывалась напрасной, пустой тратой ресурсов и средств.

В итоге подобная система, пусть изначально и стоила недорого, но в долговременной перспективе сулила существенные денежные потери. Особенно нерентабельными узлы элеваторные стали тогда, когда выросли цены на теплоноситель. Кроме того, проблема была еще и в проблематичности эффективной работы сети по каждому из графиков (гидро- либо t), на который изначально и были рассчитаны используемые узлы.

Элеватор же функционирует по следующему принципу: теплоноситель, поступающий из централизованной котельной, смешивается с водой из трубопровода до тех пор, пока температура первого не достигнет установленного норматива для конкретной системы. Такая эжекторная схема обеспечивается наличием сопел необходимых диаметров. После прохождения узла, теплоноситель поступает непосредственно в отопительную сеть конкретного жилого объекта. При этом элеватор исполняет одновременно две роли: во-первых, смесителя, а во-вторых, насоса циркуляционного типа. Эффективность циркуляции теплового носителя в системе и его смешения прямо зависит от колебаний в сетях t режима. Процесс регулировки ограничивается в выверенном подборе оборудования, а также организации верного коэффициента (по нормативным документам его параметр равен 2,2) смешения. При этом для данного узла подвод тока не требуется и изначально не предусмотрен.

Все перечисленное выше (неприхотливость, простота) нивелируют существенные недостатки такого решения. Во-первых, эффективность прямо зависима от изменений показателей в сетях гидрорежима. То есть для правильного смешения в трубопроводе (обратном и подающем) нужно, чтобы давление тут находилось в границах от 0,8 до 2 бар. Также t на выходе из узла регулировке не поддается и прямо зависима лишь от изменения температурных показателей наружной, общей сети от центральной котельной. В случае, когда t теплоносителя, подающегося из котельной, не отвечает параметрам теплового графика, t на выходе из узла оказывается несколько ниже нормативной.

Описанные схемы активно используются в различных жилых объектах, подключенных к общим котельным. Однако по современным меркам они не отвечают требованиям к рациональному использованию энергии. Именно поэтому важно заменять их современными тепловыми пунктами. Да, пункты стоят несколько дороже, и они обязательно нуждаются в подводе тока. Однако в итоге такие схемы позволяют снизить потребление энергии на 30-50%. В долговременной перспективе, учитывая неприятную тенденцию относительно роста цен на теплоноситель, итоговый период окупаемости ИТП находится в пределах 5-7 лет. Сроки службы всего теплового оборудования определяются:

  • качеством используемого оборудования;
  • качеством материалов;
  • профессионализмом специалистов (осуществляющих наладку и обслуживание).

О современных ИТП

Монтаж индивидуальных тепловых пунктов современного образца позволяет существенно экономить за счет возможности производить регулирование t теплоносителя, учитывая при этом перемены в температурном режиме окружающей среды. С этой целью каждая подобная схема в обязательном порядке комплектуется специальным оборудованием – циркуляционными насосами, а также клапанами регулирующими, оснащенными электроприводами, контроллерами с температурными датчиками.

Большая часть современных теплопунктов также включает в состав и теплообменники. Они нужны для подсоединения к внутреннему горячему водоснабжению без применения циркуляционного насоса либо с оным (все определяется схемой самого ГВС). Комплект оборудования определяется задачами, а также первичными данными. Потому то, с учетом большого количества различных вариантов готовых систем, современные ИТП и пользуются высоким спросом, а также получили наименование модульных. 

Далее информация об использовании тепловых пунктов в различных вариантах подключения отопления жилого объекта к централизованной котельной, общей сети.

Если присоединение системы к наружной, внешней котельной является зависимым, то движение в контуре теплоносителя обеспечивается при помощи специального насоса. Работу последнего автоматически регулирует контролирующее оборудование. Контроллер (элемент такого оборудования) также автоматически поддерживает и требуемый t график. Это выполняется посредством клапана, который расположен на подающем трубном элементе внешней сети. Между последним и обратной трубной магистралью монтируется перемычка, оснащенная клапаном обратного типа. Именно он и подмешивает теплоноситель из обратной линии отопительной системы (системы с более низкой t) в подающий трубопровод.

В типичной схеме отопительная сеть работает в зависимости от давления, возникающего в централизованной, общей сети. Именно поэтому достаточно часто требуется также и монтаж специальных регуляторов, защищающих от перепада давления. Причем в случае необходимости нужны также и регуляторы давления на трубных магистралях (обратная, подающая) «после» и «до себя».

Независимый вариант предполагает использование теплообменника для присоединения к внешней, наружной, общей тепловой сети. Проект предусматривает, что циркуляция, движение теплоносителя в системе будет выполняться при помощи специального насоса. Управление последним осуществляется автоматически (для этого используются специальные блоки, контроллеры). Контроллер также применяется и для того, чтобы в нагреваемом тепловом контуре обеспечивалась нужная температура. Происходит все это путем воздействия контролирующих элементов на клапан. Последний, как и в предыдущем случае, располагается на подающем трубопроводе.

Преимуществом такой схемы можно назвать независимость теплового контура от гидрорежимов котельной, центральной сети. Кроме того, отопление не несет потерь от теплоносителя плохого качества (наличие песка, грязи, коррозионных частиц), а также перепадов тут давления. При этом цена общих капиталовложений при использовании системы независимого типа больше, поскольку нужно производить работы сначала по монтажу теплообменника, а потом и по его обслуживанию.

Проектирование индивидуальных тепловых пунктов сегодня обычно предусматривает наличие пластинчатых разборных теплообменников. Последние поддаются ремонту, да и просты в обслуживании. То есть, если сломается одна секция, оборудование можно будет разобрать и заменить поврежденный элемент. Кроме того, возможно также и добавление пластин в случае, если потребуется повысить мощность. В системах независимого тока также допустимо использование неразборных паяных теплообменников.

ДБН за номером В.2.5-39:2008 предполагает присоединение отопительных систем по так называемой зависимой схеме. Схема же независимого типа пригодна для жилых объектов с 12 и более этажами, а также иных объектов, но только в случае, если это обусловлено их гидрорежимами или пожеланиями клиента.

 

Частные тепловые пункты и водоснабжение

Самой простой и, одновременно, самой популярной можно назвать схему с присоединением параллельного типа с одной ступенью (имеется в виду присоединение подогревателей теплого водоснабжения). Пункт присоединяется к тем же тепловым сетям, что и отопительная система. При этом вода из внешней сети идет в ГВС-нагреватель. Тут она греется сетевой водой, подающейся источником тепла.

Уже охлажденная вода снова возвращается к тепловому источнику. Минуя подогреватель и приобретая нужную температуру вода из водопровода идет в ГВС-систему. Если же расположенные тут приборы оказываются закрытыми (это может случиться в ночное время), то нагретая вода снова возвращается в теплообменник системы горячего снабжения.

Также в ГВС применяется и двухступенчатая схема нагрева воды. В холодное время вода сначала поступает в первый теплообменник и греется тут до температуры в 30 градусов (с 5 градусов). Нагрев происходит посредством теплоносителя, подающегося из системы отопления посредством обратного трубопровода. Только потом, уже посредством воды из трубопровода наружной, внешней сети, происходит прогрев до большей температуры (до 60 градусов). Идея всей этой схемы в том, чтобы нагрев происходил за счет бросового тепла из обратной линии отопления. В итоге расход воды, который тратится на прогрев в ГВС, существенно сокращается. Летом же все тот же нагрев производится по схеме в одну ступень.

Для жилого строения с 20 и более этажами сегодня обычно используются схемы, предполагающие подключенные независимого типа. При этом современные проекты предусматривают параллельное присоединение ГВС. Эта схема позволяет разделить ГВС и отопительную систему на независимые друг от друга зоны. При этом первый тепловой пункт будет располагаться в котельной и обеспечивать работу на нижних этажах постройки (к примеру, с 1-12 этаж). На техническом же уровне будет находиться второй тепловой объект, но уже работающий на этажи с 13 по 24. Такой проект позволяет легче регулировать ГВС и отопление при изменении тепловых нагрузок. Кроме того, система получается менее инерционной, если рассматривать ее с позиции балансировки и гидрорежима.

О регулировке ИТП

В последнее время для регулировки и учета траты теплоносителя в тепловых пунктах стали использоваться клапаны комбинированного типа. Такое оборудование сочетает в себе сразу два регулирующих инструмента: клапана и регулятором колебаний давления.

С функциональной точки зрения комбинированный клапан сочетает в себе три важных функциональных элемента. Речь о измерительной диафрагме, регулирующем клапане, а также клапане, регулирующем скачки давления.

Автоклапан, регулирующий скачки давления, комплектуется специальным мембранным модулем. Именно он поддерживает необходимый перепад давления на участке, расположенным между регулирующим клапаном и диафрагмой. В итоге через клапан происходит поддержание, ограничение, учет расхода теплового носителя на нужном уровне. Авторегулирование проходного сечения на клапане обеспечивается электроприводом.

Регуляторы и t, и учета (расхода) с успехом используются в различных схемах подключения пользователей к тепловым сетям. При этом правильно реализованный проект позволяет заменить одним следующее оборудование: оснащенный электрическим приводом клапан и регулятор, контролирующий скачки давления.

При его применении в индивидуальных тепловых пунктах клапан замещает оба приведенных выше элемента.

Требования, предъявляемые сегодня к оборудованию тепловых пунктов

Руководствуясь действующими нормативами, проектирование ИТП должно предусматривать поставку устройств контроля, автоматизации, учета и управления арматуры, оборудования, в комплексе выполняющих:

  • тепловое обеспечение (комбинированное) с применением энергии альтернативных, дополнительных источников;
  • защиту от чрезмерного повышения t теплового носителя локальной системы;
  • подпитку (если нужно) и первичное заполнение отопительных сетей;
  • контроль, учет, изменение основных параметров теплового носителя;
  • регулировку t теплового носителя в зависимости от t вне здания;
  • учет конденсата, затрат носителя и нагрузок;
  • регулирование трат носителя;
  • доочищение теплового носителя.

Проект присоединения потребителей, поставки теплового носителя должен осуществляется по схеме с минимальными тратами воды. Также должен быть предусмотрен и экономичный расход тепловой энергии. Уменьшение показателя происходит посредством использования авторегулировки водного потока и трат сетевой (поступающей из централизованных котельных) воды. А вот присоединение отопительной системы к тепловой сети с использованием элеватора и авторегулятора теплового потока является недопустимым.

Современные нормативы предполагают использование теплообменников высокой эффективности. При этом теплообменники должны отличаться высокими эксплуатационными и теплотехническими характеристиками, но иметь небольшие габариты. В самых высоких точках тепловых пунктов нужно устанавливать воздухоотводы. При этом рекомендовано использовать оснащенное обратными клапанами оборудование автоматического типа. А вот в нижней точке пункта положено монтировать штуцеры. Причем последние должны быть оснащены запорными кранами. Их нужно будет использовать для спуска конденсата и воды.

На подающих трубах при входе в тепловой пункт должен быть смонтирован грязевик. Также необходима установка и специальных сетчатых фильтров. В частности, оборудование такими элементами нужно производить перед регулирующими клапанами, теплообменниками, насосами. Монтаж грязевика нужен и на обратном контуре до приборов учета и регулирующего оборудования. Манометры следует установить с двух сторон от фильтров. Со всеми этими фильтрующими элементами общее время службы теплового проекта будет более продолжительным.

Чтобы защитить ГВС от накипи, нормы предполагают применение оборудования ультразвуковой и магнитной водообработки. То помещение, где будет установлен пункт (к примеру, бывшая котельная) также должно быть оборудовано вентиляцией. Вентиляционное оборудование должно быть рассчитано на кратковременную работу. Важно обеспечение десятикратного воздушного обмена через входные двери с приливом свежего воздуха извне.

Чтобы не допустить превышение уровня шума, строительство ИТП производят вдали от спален, детских комнат, игровых и т.д. Обычно для этих целей хорошо подходят бывшие котельные, технические этажи. Также в проект можно включать только насосное оборудование с минимальным уровнем шума.

Среди прочего оснащения, которое обязательно должна включать схема современного пункта (помимо теплообменников, насосов и т.д.), нужно отметить приборы теплового контроля, регулировки, автоматизации. Все это располагается на элементе управления – специальном щите.

При этом автоматизация пункта должен обеспечивать:

  • поддержание в обратной трубопроводной магистрали правильного давления или же нужного скачка давления в обратной и подающей трубопроводной магистрали;
  • регулировку трат энергии в отопительной системе, а также ввод ограничение на максимальный расход воды из сетевой котельной у конечного потребителя;
  • поддержание давления (имеется в виду статическое давление) в потребительских тепловых системах в случае их независимого подключения;
  • в случае отключения основного насоса присоединение дополнительного насосного оборудования;
  • защиту систем и отдельных узлов потребления от повышенных t и давления;
  • возможность сопряжения пункта с системой регуляции и наблюдения;
  • поддержание в системе водоснабжения заданной t.

Современные пункты поставляются обычно с возможностью удаленного доступа, контроля, управления и отдельными узлами, и всей схемой, проектом. За счет этого можно централизованно следить и контролировать функционирование всего отопления и ГВС. Поставляют оборудование для пунктов, изготавливаю качественные узлы ведущие компании, к примеру, такие, как:

  • швейцарские Alfa Laval (теплообменники);
  • Tranter (теплообменники);
  • немецкий Wilo (насосы) и датский Grundfos (насосы);
  • американская Honeywell (узлы автоматики).

Проекты современных пунктов обычно включают очень сложное оборудование. Последнее требует регулярного обслуживания (как технического, так и сервисного). К примеру, узлы, оснащенные сетчатыми фильтрами, регулярно нуждаются в сервисе, заключающемся в промывке фильтров. Выполнять последнее нужно, как минимум, четырежды в год. Теплообменники также нуждаются в регулярном обслуживании. Так, схема строения теплообменника индивидуального пункта предполагает чистку с периодичностью, как минимум, один раз в пять лет. Если оборудование пункта не будет получать надлежащее ТО, весь дорогостоящий проект или его отдельные элементы (те же теплообменники) могут выйти из строя.

Стоит отметить и наличие особых подводных камней, которые нужно учитывать, когда создается проект, когда происходит монтаж ИТП, его поставка. Так, проект и подобранное для его реализации оборудование (теплообменники, насосы, элементы автоматизации) должны быть рассчитаны на то, что далеко не всегда температура воды, приходящей от общей, централизованной котельной, соответствует нормам.

Составляющие проект лица должны понимать, что разница в фактических и реальных данных поставляемой воды вполне может быть существенной. К примеру, вместо воды температурой в 150 градусов может подаваться носитель температурой всего в 100 градусов. На это должно непременно быть рассчитано все поставляемое оборудование – теплообменники, насосы и прочее. Иначе все схема может быть нарушена, подача правильного носителя – усложнена, а вся экономическая целесообразность проекта – нивелирована. Чтобы предотвратить все это, перед тем, как начинать составлять документ, эксперт должен нарисовать схему реальных показателей. В схеме необходимо отразить действительную картину температурной подачи воды в различное (это важно!) время суток, а если есть возможность, то и в разные сезоны (при различной температуре окружающей среды). И дополнительной гарантией работоспособности готового ИТП станет не только учет параметров составленной схемы, но и прибавление 5-10% запаса при формировании заказа на поставку необходимых комплектующих:

  • теплообменников;
  • пунктов автоматизации;
  • и прочего.

Практическое исполнение ИТП для жилого многоквартирного объекта

Первые модульные энергоэффективные ИТП в нашей стране появились в начале этого столетия. Разумеется, перед этим специалистами были разработаны принципиальная схема ИТП вся необходимая техническая документация, включая Правила их техэксплуатации.

Одним из ключевых условий достижения максимальной энергоэффективности сооружения, в общем, выступает модернизация теплопункта. Для кредитования подобных энергоэффективных проектов многоквартирных домов многими банками разработаны специальные схемы.

На данный момент ИТП – уже не редкость не только в российских мегаполисах, но даже и в  небольших районных центрах государства. Причем такие проекты реализуются посредством самых разных источников финансирования.

Профессиональная установка по годами отработанной схеме и грамотная эксплуатация тепловых индивидуальных пунктов, на самом деле, означает не только приумножение эффективности использования теплоэнергии. Но, главное, приятно греет душу и сберегает финансы существенной экономией последней. Разумеется, подразумевается своевременное профессиональное ТО ИТП.

Подведем итоги

Если вы с соседями по многоквартирному дому всерьез задумались об установке ИТП, вам поможет предприятие с безупречной репутацией – компания КМП-ГАЗ.

Предприятие имеет громадный опыт в установке ИТП. Опытными специалистами разработаны схемы подключения ИТП к разным видам объектов с соблюдением всех законодательных норм, СНиП и ГОСТов. Возможна и разработка авторского проекта (с нужным количеством насосов, теплообменников), что называется с нуля для эксклюзивных объектов с нестандартными характеристиками и потребностями. Напомним, каждая отдельная схема ИТП находится в прямой зависимости и от особенностей конкретного потребителя теплоэнергии, и от особенностей ее поставки. В свою очередь специальное подразделение предприятие КМП-ГАЗ на договорной основе выполняет весь спектр сервисного обслуживания ИТП.

Всё что необходимо для начала сотрудничества – внимательно заполнить опросный лист, заказав установку ИТП. Горячая вода в квартирах, вне зависимости от сезона и тепло без перебоев в холодное время года, – это вполне доступная реальность, если обратиться к компании КМП-ГАЗ. Вы сможете существенно экономить за счет возможности производить регулирование t теплоносителя, учитывая при этом перемены в температурном режиме окружающей среды.

Тут трудятся настоящие профессионалы, с которыми приятно иметь дело! Удостоверьтесь в этом лично – не откладывая, заполните опросный лист!

Прямо сейчас ознакомьтесь с вариантами подключения пунктов и уже смонтированными профессионалами КМП-ГАЗ ИТП. Их фотографии можно найти на одноименной странице на сайте предприятия.

Закажите ИТП для вашего многоквартирного дома от КМП-ГАЗ сейчас, и экономия для вас начнется уже завтра!