Библиотека
Лицензии
Вакансии
Новости
Схема проезда
Опросный лист
Сертификаты

Новости компании

20.04.2009
В Москве состоялся семинар дистрибьюторов компании FUNKE. На семинаре была представлена новая продукция компании – паяные и кожухотрубные теплообменники...

10.10.2008
В Санкт-Петербурге состоялся семинар по проблемам энергосбережения. Были рассмотрены вопросы эффективности применения индивидуальных тепловых пунктов...

31.08.2008
27 августа в Санкт-Петербурге состоялся семинар-презентация теплообменников FUNKE...

Тепловые пункты


1. Назначение и оборудование тепловых пунктов
Тепловые пункты включают в себя комплекс оборудования, позволяющий выполнять следующие функции:

  • учет расхода теплоты потребителями;
  • распределение теплоты по местным системам потребителей;
  • приготовление горячей воды с параметрами, требуемыми для санитарно-бытовых нужд;
  • поддержание и регулирование параметров теплоносителя - давления и температуры;
  • регулирование расхода теплоносителя, потребляемого местными системами теплоснабжения;
  • автоматизация, защита, контроль и диспетчеризация работы местных систем потребителей теплоты.

В зависимости от количества подключенных к тепловому пункту зданий принято различать индивидуальные пункты (ИТП) и групповые или центральные (ЦТП). Обычно ИТП размещаются в зданиях, теплоснабжение которых они осуществляют.
В настоящее время достаточно часто прибегают к устройству ЦТП, обслуживающих группы зданий. ЦТП размещают в отдельно стоящих зданиях, строительство которых обосновывается следующими обстоятельствами:

  • насосные агрегаты могут служить источником шума и вызывать вибрации зданий;
  • при  закрытой  схеме  теплоснабжения  в  ЦТП  облегчается  устройство  местной обработки холодной    воды, устраняющее опасность коррозии или зарастания внутридомовых систем горячего водоснабжения.

Кроме общего узла управления и учета теплоты, в них располагают групповой подогреватель горячего водоснабжения с циркуляционными и подпиточными насосами этой системы.

2. Центральный тепловой пункт (ЦТП)

Центральный тепловой пункт позволяет сосредоточить все наиболее дорогостоящее и требующее систематического и квалифицированного наблюдения оборудование в удобных для обслуживания, отдельно стоящих зданиях и благодаря этому значительно упростить последующие местные тепловые пункты в зданиях .
Здания общественного назначения, размещаемые в жилых микрорайонах,- школы, детские учреждения, должны иметь самостоя­тельные тепловые пункты, оборудованные регуляторами.
Центральные тепловые пункты должны размещаться на границах между магистраль­ными и распределительными сетями. С их помощью должны решаться как задачи управления магистральными сетями и системами тепло­снабжения в целом, так и задачи по правильному исполь­зованию теплоносителя, поступающего из ма­гистралей в распределительные сети.
Задачи, решаемые центральными тепловыми пунктами, могут быть сформулированы следующим образом:
1) автоматическое распределение тепло­носителя, поступающего от теплоисточника по магистральным сетям, в количествах, соответствующих потребности присоединенных зданий;
2) телемеханический контроль за параметрами поступающего теплоносителя и при­борный учет расхода теплоты, полученной потребителями;
3) автоматическое регулирование параметров теплоносителя, поступающего в распре­делительные сети в соответствии с характе­ристиками потребителей;
4) защита от нарушения гидравлического режима сетей при временных нарушениях теплового режима теплоисточником, а также от утечек в распределительных сетях;
5)  защита местных систем отопления от аварийного повышения давления в магистральных сетях (гидравлические удары и ошибки при переключениях).
Для решения указанных задач ЦТП должен иметь:

    • смесительные насосы, с помощью которых устанавливается необходимая темпера­тура воды в распределительных сетях, производится увеличение пропускной способности магистральных сетей (временно при авариях и ремонтах или постоянно за счет повышения расчетной температуры воды), предохранение систем отопления от замора­живания;
    • регуляторы температуры воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, и регуляторы отопительно-вентиляционной на­грузки, которые работают от датчиков температуры наружного или внутреннего воздуха, но их указания могут корректироваться диспетчером тепловой сети;
    • расходомер с электрическим выходом, с помощью которого для каждого ЦТП устанавливается предельная норма расхода теплоносителя, что должно предохранить тепловую сеть от «развала» гидравлического режима при резком снижении температуры подаваемой воды против графика; функции непосредственного ограничителя расхода в этом случае выполняет регулятор отопительной нагрузки;
    • регулятор давления на обратной трубе, обеспечивающий необходимое давление в местных системах теплоснабжения зданий и предохраняющий системы отопления от опорожнения при авариях в магистралях; спуск воды по подающей трубе локали­зуется обратным клапаном;
    • сбросное устройство, состоящее из регулятора давления и разрывной мембраны, позволяющее предохранить системы потреби­телей от повышения давления в обратной линии сети и гидравлических ударов;
    • реле утечки, работающее по принципу сравнения расходов воды в подающей и обратной трубе, что при закрытой системе теплоснабжения позволяет определить нали­чие утечки горячей воды в распредели­тельных сетях и системах отопления;
    • задвижки с электроприводом, позволяющие диспетчеру тепловой сети перевести ЦТП на автономную работу или прекратить подачу горячей воды на бытовые нужды;
    • средства телемеханического контроля, сигнализации и управления, позволяющие персоналу тепловой сети (диспетчеру) проводить контроль и управление гидравлическим и тепловым режимом сети.

При ЦТП с насосами в жилых микро­районах распределительные тепловые сети могут сооружаться при закрытой системе теплоснабжения двух-, трех- и четырехтрубными, при открытой — двух- и трехтрубными.
Выбор схемы сетей (и тепловых пунктов) в каждом жилом микрорайоне должен ре­шаться путем технико-экономического сравне­ния с обязательным учетом надежности и простоты эксплуатации. В практических условиях, конечно, этого можно избежать, ограничившись таким расчетом для одного-двух типичных жилых микрорайонов для данного города.
Схемы распределительных сетей в об­щественных центрах и на промышленных объектах предусматриваются обычно двух­трубными. Разница в подходе к выбору схем объясняется тем, что в жилых микрорайонах имеет место преимущественно однородная застройка, что дает возможность за счет прокладки дополнительных труб в распределительной сети значительно упростить схемы.

На рис.1  показана схема центрального теплового пункта для жилого микрорайона с четырехтрубными сетями. Присоединение систем отопления к тепловой сети осуществляется через водоподогреватель отопления 7 с циркуляционными насосами отопления 9. Система ГВС присоединяется по независимой схеме через подогреватели первой и второй ступени 3 и 4 с циркуляционно-подкачивающими насосами 6. Контроль за температурой воды, подаваемой в систему ГВС, осуществляется автоматически с помощью регуляторов температуры воды 5. Контроль за температурой воды, подаваемой в отопительную систему, осуществляется с помощью регуляторов температуры воды 8, работающих от датчиков температуры наружного воздуха. Подача горячей воды в случае аварии может быть прекращена с помощью закрытия задвижки с электроприводом 1.

Рис. 1. Схема центрального теплового пункта для жилого микрорайона:
1 - задвижки с электроприводом; 2 - грязевики; 3, 4- подогреватели горячего водоснабжения первой и второй ступеней; 5 - регуляторы температуры воды; 6 - циркуляционно – подкачивающие  насосы;  7 - подогреватель отопления; 8 - регулятор температуры воды для отопления (работает от датчика температуры наружного воздуха); 9- циркуляционные насосы сети отопления; 10- подпиточные насосы для сети отопления; 11- регулятор давления; 12 - теплосчетчик

Регулятор давления на обратной трубе 11 обеспечивает необходимое давление в местных системах теплоснабжения зданий и предохраняет системы отопления от опорожнения при авариях.
Квартальные сети отопления в ЦТП подключаются к тепловой сети либо через водонагреватель по независимой схеме (рис.2), либо по зависимой схеме с циркуляционно-подмешивающим насосом, установленным, в зависимости от давлений в подающем и обратном трубопроводах,  на  перемычке  между  этими трубопроводами (рис.3) либо на одном из них (рис.4). Регулирование отопления выполняется изменением расхода теплоносителя из тепловой сети путем открывания или закрывания регулирующего клапана.
За счет такого автоматического регулирования подачи тепла на отопление в ЦТП достигается экономия тепла до 15 % от годового потребления — за счет ликвидации срезки температурного графика на уровне  70-80 0С (из-за   необходимости    нагрева    воды    горячего


На горячее  водоснабжение         

 

На отопление

 

 

 

Рис.2. Схема центрального теплового пункта с независимым присоединением отопления при открытой системе теплоснабжения:
1 -задвижки с электроприводом; 2 - грязевики; 3 – диафрагма к расходомеру; 4 - диафрагма к расходомеру-ограничителю максимального расхода воды;             5 - регулятор температуры воды (работает  от  датчика  температуры наружного воздуха); 6-подогреватель отопления; 7 - циркуляционный насос; 8 - подпиточный насос; 9- регулятор давления

Рис.3. Зависимая схема ЦТП с циркуляционным насосом на перемычке между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети

 

а                                                              б

Рис.4. Варианты установки циркуляционных насосов при зависимой схеме:
а- на обратном трубопроводе; б- на подающем трубопроводе

водоснабжения) и за счет снижения подачи тепла с учетом возрастающей доли внутренних тепловыделений в тепловом балансе здания с увеличением температуры наружного воздуха.
Большая экономия тепла достигается еще за счет применения индивидуального автоматического регулирования теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатов, установка которых обязательна при новом строительстве.
Обязательность осуществления автоматического регулирования отопления на вводе в здание; недолговечность трубопроводов внутриквартальных сетей горячего водоснабжения; требования в современных рыночных условиях установки приборов учета тепла и воды в каждом здании — эти факторы ставят под сомнение необходимость теплоснабжения жилых зданий и микрорайонов в нашей стране через групповые тепловые пункты (ЦТП), после которых отдельные здания снабжаются по самостоятельным трубопроводам горячей водой на отопление и водопроводной водой, нагретой в теплообменниках, установленных в ЦТП, — на бытовые нужды. ЦТП появились в 1950-х годах из-за отсутствия малошумных насосов.   Порой  из  ЦТП  выходят  до  восьми  теплопроводов  (при 2-зонной системе горячего водоснабжения и при наличии значительной вентиляционной нагрузки), причем трубопроводы горячего водоснабжения, хотя и применяются оцинкованные, но из-за отсутствия химподготовки исходной воды подвергаются интенсивной коррозии, и после 3—5 лет эксплуатации на них появляются свищи. Расчеты, выполненные еще 35 лет назад, подтвердили, что решение системы теплоснабжения с ИТП (индивидуальный тепловой пункт) эффективней системы с ЦТП как по капиталовложениям, так и по эксплуатационным затратам, но отсутствие в то время необходимого оборудования (компактных теплообменников, малошумных циркуляционных насосов, приборов авторегулирования и учета тепла) и монополизм некоторых служб оставили это решение нереализованным, за исключением нескольких демонстрационных объектов.

В настоящее время в связи с приватизацией жилищ и предприятий сферы обслуживания, а также с ростом стоимости энергоносителей, актуальным является переход от групповых тепловых пунктов к индивидуальным (ИТП), расположенным в отапливаемом здании. Это решение, помимо повышения эффективности авторегулирования отопления, позволяет отказаться от распределительных сетей горячего водоснабжения, а также снизить потери тепла при транспортировке и расход электроэнергии на перекачку бытовой горячей воды. Причем переход на систему теплоснабжения с ИТП целесообразен не только в новом строительстве, но и в существующих микрорайонах, где требуется замена внутриквартальных сетей и оборудования ЦТП.

3. Присоединение систем отопления к тепловым сетям в ИТП

         Как уже отмечалось, одной из задач ИТП является трансформация параметров теплоносителя тепловой сети на параметры, требуемые для систем отопления и вентиляции. С этой целью в местах присоединения указанных систем к трубопроводам тепловой сети устанавливают различное оборудование.
Различают следующие виды присоединения систем отопления к тепловым сетям: непосредственное, зависимое, независимое .
Непосредственное присоединение показано на рис.5,а. Если параметры, необходимые для системы отопления, совпадают с параметрами, которые поддерживаются в тепловой сети, то систему отопления присоединяют к тепловой сети непосредственно без установки какого-либо промежуточного устройства. Например, расчетная температура присоединяемой системы отопления равна 150/70 0С . Эту же расчетную температуру имеет тепловая сеть; давление в тепловой сети в точке присоединения меньше допустимого для системы отопления. Значение допустимого давления определяется прочностью отдельных элементов системы отопления. Наименьшей прочностью обладают нагревательные приборы. Такую систему присоединяют к тепловой сети непосредственно, достаточно иметь задвижки на подающем и обратном трубопроводах и соответствующую контрольно-измерительную аппаратуру.
Такое присоединение возможно при теплоснабжении от современных блочных котельных, работающих с максимальной температурой теплоносителя 95–105 0С.
Если для системы отопления требуется более низкая температура теплоносителя, чем в тепловой сети, а давление в точке присоединения ниже допустимого, применяют зависимое присоединение (рис.5,б). Температура теплоносителя снижается путем смешения прямой сетевой воды с обратной. Для смешения применяют элеваторы или насосы (рис.1.24,б). В качестве смесительного устройства наибольшее распространение получил элеватор. Это объясняется следующими причинами. При применении элеваторов вследствие их большого сопротивления повышается гидравлическая устойчивость тепловой сети, кроме того, элеватор является простым устройством, не имеющим вращающихся частей, поэтому он надежен в эксплуатации, имеет большой срок службы, затраты на его обслуживание минимальные. Для достижения расчетной температуры в системе отопления необходимо обеспечить расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле
,
где u – коэффициент смешения; G2 – расход подмешиваемой воды из обратного трубопровода, кг; G1расход воды, поступающей из тепловой сети, кг;  – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети, 0С;  – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети, 0С;  – то же, в подающем трубопроводе системы отопления (после смесительного устройства), 0С.
Значения коэффициентов смешения в зависимости от расчетных температур тепловой сети и в системе отопления приведены в таблице 1.

Таблица 1
Значения коэффициентов смешения


Расчетная температура в тепловой сети, 0С

Расчетная температура в системе отопления, 0С

105/70

95/70

85/70

150/70
130/70
120/70
115/70

1,29
0,72
0,43
0,30

2,2
1,4
1,0
0,8

4,3
3,0
2,34
2,0

Зависимое присоединение с насосом на перемычке (рис.5,в). Если смешение воды не может быть выполнено с помощью элеватора, то устанавливают насос на перемычке между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети.  Причинами  невозможности  исполь-
зования элеватора могут быть низкий напор воды на подающем трубопроводе; требуемая тепловая мощность смесительного узла велика и выходит за пределы мощности изготовленных элеваторов (обычно более 0,81 МВт или 0,71 Гкал/ч). При установке смесительных насосов в жилых и общественных зданиях рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные насосы. Подача насоса равна G2 = 1,1? u ?G1, а  напор насоса должен быть равен Ннас= 1,15* h (где h – сопротивление системы отопления).
Зависимое присоединение с насосом на подающем трубопроводе системы отопления (рис.5,г). Насос на подающем трубопроводе устанавливают в том случае, если наряду со смешением воды требуется повысить давление в подающем трубопроводе в месте присоединения системы отопления (статическая высота системы отопления выше давления в подающем трубопроводе в месте присоединения). Подача насоса равна G3 = 1,1*(1+u)*G1, а напор насоса должен быть равен Ннас =1,15*h + hп (где hп – разность между статической высотой системы отопления и пьезометрической высотой в подающем трубопроводе тепловой сети в месте присоединения, м).
Присоединение с насосом на обратном трубопроводе системы отопления (рис. 5, д). Насос на обратном трубопроводе устанавливают в том случае, если  наряду со смешением воды требуется снизить давление в обратном трубопроводе в месте присоединения систем отопления (давление больше допустимого для системы отопления). Подача насоса в этом случае равна G3=1,1? (1+u)?G1, а напор насоса должен иметь значение, обеспечивающее требуемое давление в обратном трубопроводе.
Независимое присоединение(рис.5,е). Если давление в обратном трубопроводе в тепловой сети выше допустимого давления для системы отопления, здание имеет значительную высоту или расположено на высоком месте по отношению к рядом стоящим зданиям, то системы отопления присоединяют по независимой схеме. По независимой схеме допускается присоединять здания высотой 12 этажей и более. Независимая схема рекомендуется в зданиях, предназначенных для хранения художественных и других ценностей (музеи, архивы и др.).
Независимая схема основана на отделении системы отопления от тепловой сети с помощью теплообменника, вследствие этого давление в тепловой сети не может передаваться теплоносителю системы отопления. Циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционных бесфундаментных насосов.
Подачу насоса определяют по формуле
,

где Qo – расчетный расход теплоты системы отопления, кВт; с – теплоемкость воды, кДж/(кг· град);  – расчетная температу­ра воды соответственно в подающем и обратном трубопроводах системы отоп­ления.

 

 



Рис. 5. Схемы присоединения систем отопления к тепловой сети:
а – непосредственное; б – зависимое с помощью элеватора; в – зависимое, с насосом на перемычке; г – то же, с насосом на подающем трубопроводе си­стемы отопления;  д  – то  же,  с  насосом  на  обратном  трубопроводе; е – неза­висимое: 1 – элеватор; 2 – грязевик; 3 – насос; 4 – подогреватель; 5 – водо­мер; РД – регуля-
тор давления; РР – регулятор расхода; PC – расширитель­ный бак

Требуемый напор  насоса  должен    быть    равен    Hнас = l,15*h, где h – сопротивление системы отопления. При выборе насоса следует стремиться к минимальному запасу в расходе и напоре, так как в противном случае из-за повышенных расходов воды в системе отопления возникает шум. Независимую систему отопления, как правило, оборудуют расширительным сосудом. В этом случае утечки воды из системы отопления восполняются из тепловой сети автоматически по уровню воды в расширительном баке.

4. Присоединение систем горячего водоснабжения к тепловым сетям в ИТП
Системы горячего водоснабжения в открытых системах теплоснабжения присоединяют непосредственно к тепловым сетям, а в закрытых системах теплоснабжения - независимо через водонагреватели.
При непосредственном присоединении к подающему и обратному трубопроводам (рис.6,а) горячая вода требуемой температуры подготавливается смешением ее с помощью терморегулятора из подающего и обратного трубопровода. В терморегуляторе давление воды, поступающей из подающего трубопровода, дросселируется до давления обратного трубопровода. В соответствии со СНиП 2.04.01–85*, температура воды в местах водоразбора, присоединенных к открытым системам, должна быть не ниже 60 0С. Поэтому при температуре в обратном трубопроводе выше 60 0С вода полностью поступает из обратного трубопровода, а при температуре воды в нем ниже 60 0С – из обратного и подающего; при температуре воды в подающем трубопроводе 60 0С – полностью из него.
При независимом присоединении системы отопления (рис. 6,б) утечки восполняются из системы ГВС после узла смешения. При давлении в обратном трубопроводе тепловой сети, недостаточном для подачи воды в систему ГВС, устанавливают регулятор давления (подпора) при достаточном общем напоре или повысительный насос, который одновременно может являться циркуляционным. Циркуляция может осуществляться с помощью дроссельных шайб, установленных на обратном трубопроводе отопительной системы (зимний режим) и на циркуляционном трубопроводе (летний режим). При наличии регулятора давления (подпора) дроссельную шайбу для зимнего режима не устанавливают.
Непосредственное присоединение к обратному трубопроводу показано на рис.6,в. При значительных расходах воды на ГВС систему горячего водоснабжения присоединяют только к обратному трубопроводу, а догрев воды до необходимой температуры производят в водонагревателе. Такое присоединение позволяет снизить разрегулировку системы отопления, так как величина водоразбора не будет влиять на расход воды в отопительной системе.

Рис. 6. Непосредственное  присоединение    системы  горячего водоснабжения (открытая схема):
а – к подающему и обратному трубопроводам; б – к подающему и обрат­ному трубопроводам при независимом присоединении системы отопления; в – к обратному    трубопроводу;   г –  к   подающему    трубопроводу;  1   –  грязевик; 2 – регулятор температуры смешанной воды; 3 – датчик температуры регулятора; 4 – водо­разборный стояк; 5 – циркуляционный трубопровод; 6 – элеватор системы отопления;  7 – повысительно-циркуляционный насос; 8 – трубопровод подпиточной воды; 9 – водонагреватель отопления; 10 – циркуляционный насос си­стемы отопления; 11 – дроссельная шайба; 12 – водонагреватель горячего во­доснабжения; РР – регулятор расхода; РД – регулятор давления

Непосредственное присоединение системы ГВС к подающему трубопроводу показано на рис.6,г. При таком присоединении часть воды забирается из городского водопровода. Эта вода подогревается в водонагревателе, а затем смешивается с помощью регулятора с водой, забираемой из подающего трубопровода тепловой сети. Назначение схемы - снизить расход воды на горячее водоснабжение на ТЭЦ. Однако при этом теряется основное преимущество системы с непосредственным водоразбором – защита системы от внутренней коррозии. Добавка водопроводной воды вызовет коррозию системы горячего водоснабжения зданий. По этой же причине систему горячего водоснабжения для обеспечения циркуляции в ней нельзя присоединить к обратному трубопроводу, так как это приведет к коррозии трубопровода тепловой сети.
Независимое присоединение с включением водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме показано на рис. 7. Греющий теплоноситель (сетевая вода) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель, другой – в систему отопления. Поэтому такое включение называют параллельным.  Параллельную схему применяют при очень малых тепловых нагрузках горячего водоснабжения по отношению к отоплению  * 0,2 или очень больших   * 1,0,
где  – максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение; Qо — расчетный расход теплоты на отопление.

Рис.  7.   Включение водонагревателя горячего водоснабжения по параллельной схеме:
1 – грязевик; 2 – водонагреватель; 3 – регулятор температуры нагреваемой воды; 4 – циркуляционный насос; 5 – разводящий трубопровод; 6 – водоразборный стояк; 7 – цир­куляционный стояк; 8 – циркуля­ционный трубопровод; 9 – система отопления; 10 – регулятор постоянства расхода; 11 – элеватор
При отсутствии баков-аккумуляторов вследствие неравномерно­сти потребления горячей воды наблюдаются значительные колебания расхода сетевой воды, что сказывается на параллельно присоеди­ненной системе отопления. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления перед ней устанавливают регулятор постоянст­ва расхода.
Независимое присоединение с включением во­донагревателя горячего водоснабжения по сме­шанной схеме (рис. 8).

 

Рис. 8. Включение водонагревателя горячего водоснабжения по смешанной схеме:
1  –   грязевик;  2 –  регулятор  температуры;   3  –  водонагреватель   II  ступени; 4 – регулятор расхода; 5 – разводящий трубопровод си­стемы горячего водоснабжения; 6 – циркуляционный трубопровод; 7 – циркуляционные насосы; 8 – систе­ма отопления; 9 – элеватор; 10 – водонагреватель I ступени
Греющий теплоноситель (сетевая во­да) разветвляется на два параллельных потока: один поступает в водонагреватель II ступени, другой – в систему отопления. Из системы отопления сетевая вода поступает в водонагреватель I ступе­ни. Нагреваемая водопроводная вода сначала поступает в I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступившим из системы отопления и из водонагревателя II ступени, а затем – во II ступень для догрева до требуемой температуры. Поскольку один водонагрева­тель присоединен параллельно с системой отопления (II ступень), а другой – последовательно, то такая схема называется смешанной. Смешанную схему применяют при значении = 0,2 – 1,0 и если отпуск теплоты осуществляют по отопительному графику, либо когда системы отопления оборудованы элеваторами с регулируемым соплом. Смешанную схему также применяют, если присоединены общественные здания с вентиляционной нагрузкой, составляющей более 15 % расхода теплоты на отопление. Здесь, как и в параллельной схеме, наблюдаются колебания в расхо­де сетевой воды в связи с неравномерностью потребления горячей воды. Поэтому для стабилизации расхода воды в системе отопления (при отсутствии в ней регуляторов отпуска теплоты) устанавливают регуляторы расхода.
Независимое присоединение с включением во­донагревателей горячего водоснабжения по по­следовательной схеме (рис. 9).

Рис. 9. Включение  водонагревателя  горячего  водоснабжения  по последова­тельной схеме:
1 -  грязевик;  2 – регулятор   температуры;   3 - водонагреватель   II   ступени; 4 - регулятор расхода; 5- разводящий трубопровод системы горячего водоснабжения; 6 - цикуляционный трубопровод; 7 - система отопления; 8 - циркуляционные насосы; 9  -  элеватор;  10 - перемычки для летнего периода; 11 - водонагреватель I ступени

Греющий  теплоноситель   (сетевая вода)   проходит  последовательно: водонагреватель горячего водоснабжения II ступени, затем систему отопления и далее во­донагреватель горячего водоснабжения  I ступени. Нагреваемая водопроводная вода сначала поступает в          I ступень, где она нагревается теплоносителем, поступающим из системы отопления, а затем во II ступень, где догревается до требуемой температуры. Таким образом, оба водонагревателя горячего водоснабжения и система отопления соединены последовательно. По­следовательную схему применяют при значении = 0,2 – 1,0 и отпуске теплоты по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный температурный график).
Отличительной особенностью по­следовательной схемы является постоянный расход сетевой воды в тепловом пункте, что позволяет поддерживать стабильный гидрав­лический режим в тепловой сети. Заданный постоянный расход поддерживается регулятором расхода, который изменяет расход сетевой воды на перемычке в зависимости от расхода на период горячего водоснабжения. На рис.8 и рис.9 циркуляцион­ный трубопровод системы горячего водоснабжения врезан между I и II ступенями водонагревателя в трубопровод нагреваемой воды, а циркуляционный насос установлен на циркуляционном трубопро­воде. Данная схема присоединения циркуляционного трубопровода применена в большинстве действующих систем горячего водоснабже­ния. Как показывают опыт эксплуатации и теоретические расчеты, циркуляционный расход при изменении уровня водоразбора (в зави­симости от объема системы и изоляции стояков) изменяется в значительных пределах, вплоть до полного его прекращения. Следова­тельно, в случае установки насоса на циркуляционном трубопроводе он значительное время работает в неэкономичном режиме. Кроме того, при данной схеме присоединения работа насоса зависит от дав­ления, создаваемого подкачивающими насосами в точке присоеди­нения его, и при неправильном подборе напора циркуляция может отсутствовать как раз в те моменты, когда она наиболее необхо­дима.
В рассматриваемой на рис.10 схеме циркуляционный насос заменяется циркуляционно-повысительным, установленным между I и II ступенями, циркуляционный трубопровод присоединяется до насоса (рис.11.10,а). Расход воды через циркуляционно-повысительный насос должен быть равен сумме GВ + GЦ.В, где GВ– значение расчетно­го водоразбора; GЦ.В – значение расчетного циркуляционного расхода при водоразборе.  Напор воды через циркуляционно-повысительный насос равен сумме потерь напора НПОД + НЦ, где НПОД – потери напора в подающей части сети (включая потери в подогревателе II ступени); НЦ – потери в циркуляционных частях системы. Как показывают расчеты, расход воды через циркуляцион­но-повысительный насос, установленный на подающем трубопроводе, меняется в значительно меньшей степени (до 50 % по сравнению с расходом в расчетном режиме). При уменьшении водоразбора со­кратятся потери напора в подающей части системы, но в то же время увеличатся в циркуляционной части. Поэтому при такой установке насоса его напор ближе к требуемому напору в течение всего рабо­чего времени. Таким образом, в случае применения циркуляционно-повысительной схемы стабилизируется циркуляционный режим в си­стеме горячего водоснабжения, кроме того, достигается экономия электрической энергии за счет снижения общей потери напора (см. пьезометрические графики на рис. 10).

Рис. 10. Схема включения циркуляционных насосов в системе горячего водоснабжения и пьезометрические графики:
а– установка насоса по циркуляционно-повысительной схеме; б – то же, по циркуляционной схеме: 1 – подкачивающие насосы; 2– водонагреватель II ступени; 3 – водонагреватель I ступени; 4 – насос; 5 – обратный клапан

5. Автоматизированные тепловые пункты

Из предыдущих пунктов данного справочника следует, что основным элементом систем отопления и горячего водоснабжения являются тепловые пункты, служащие для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок одного здания (ИТП) или двух и более зданий (ЦТП) к тепловой сети.
В тепловых пунктах большинства зданий обычно применяются кожухотрубные теплообменники и гидравлические регуляторы прямого действия. Как правило, это оборудование выработало свой ресурс, а также функционирует в режимах, не соответствующих расчетным. Последнее обстоятельство вызвано тем, что фактические тепловые нагрузки в настоящее время поддерживаются на уровне существенно ниже проектного. Это приводит к неэффективной работе теплообменников. Регулирующая аппаратура при значительных отклонениях от расчетного режима своих функций не выполняет.
При реконструкции систем теплоснабжения рекомендуется применять современное оборудование, отличающееся компактностью, предусматривающее работу в полностью автоматическом режиме и обеспечивающее экономию до 30 % энергии, по сравнению с оборудованием, применявшимся в 1950-70-х гг. В современных тепловых пунктах обычно используется независимая схема подключения систем отопления и горячего водоснабжения, выполненная на базе пластинчатых теплообменников. Для управления тепловыми процессами используются электронные регуляторы и специализированные контроллеры. Современные пластинчатые теплообменники в несколько раз легче и меньше, чем кожухотрубные соответствующей мощности. Компактность и малый вес пластинчатых теплообменников значительно облегчают монтаж, обслуживание и текущий ремонт аппаратуры оборудования теплового пункта.
Автоматизированный тепловой пункт, общая блок-схема которого показана на рисунке 11, может состоять из нескольких узлов и модулей:

  • на вводе каждого теплового пункта обязательно устанавливается узел коммерческого учета тепловой энергии (по существующим сегодня правилам без него тепловой пункт не примут в эксплуатацию). Установка данного узла позволяет существенно сэкономить средства на покупку тепловой энергии;
  • далее вода из тепловой сети поступает на узел распределительной гребенки (если существует несколько модулей: отопления, вентиляции и ГВС), если необходим только один модуль отопления или вентиляции, то распределительная гребенка не устанавливается;
  • модуль отопления предназначен для приготовления воды для системы отопления. В настоящее время существует несколько систем отопления, на каждую из них устанавливается свой модуль. К примеру, в системах отопления с обычными батареями используется вода с температурой 95 0С, а в системах отопления с теплыми полами требуется вода с температурой 30 0С;
  • модуль горячего водоснабжения предназначен для подготовки воды из системы городского водоснабжения (ХВС) для систем горячего водоснабжения. Для систем ГВС требуется вода с температурой не ниже 57 0С, иначе при более низкой температуре в трубопроводе начинает расти грибок, который в конечном итоге засорит теплообменники;
  • модуль вентиляции допускает забор воды для системы вентиляции непосредственно из тепловой сети по зависимой схеме присоединения. В этом случае необходимо установить задвижки на распределительной гребенке. Если калориферы располагаются на крыше здания, то напора воды в тепловой сети может не хватить для нормальной работы системы вентиляции, или если необходима вода с определенной температурной характеристикой для систем вентиляции и кондиционирования, тогда необходима установка отдельного модуля вентиляции и кондиционирования, который в принципе ничем не отличается от модуля отопления.

Рис.11. Схема автоматизированного теплового пункта

В подавляющем большинстве случаев при реконструкции старых систем теплоснабжения и создании новых, целесообразно применять блочные тепловые пункты (БТП). БТП, будучи собраны и испытаны в заводских условиях, отличаются надежностью. Монтаж аппаратуры упрощается и удешевляется, что, в конечном счете, снижает полную стоимость реконструкции. В состав типового БТП обычно включаются система автоматического управления и узел учета тепловой энергии.
На рисунке 11.12 показана принципиальная тепловая схема блочного теплового пункта для присоединения системы отопления по зависимой схеме с использованием элеватора и присоединения системы ГВС по двухступенчатой смешанной схеме. Применяется для любых типов зданий при располагаемом напоре в тепловой сети на вводе не менее 0,15 МПа (1,5 кгс/см2).

Рис.12. Принципиальная тепловая схема блочного теплового пункта для присоединения системы отопления по зависимой схеме с использованием элеватора и присоединения системы ГВС по двухступенчатой смешанной схеме
Схемой предусмотрены:

  • учет расхода тепловой энергии;
  • автоматическое регулирование теплопотребления с его снижением в нерабочее время, выходные и праздничные дни;
  • стабилизация гидравлического режима в системе отопления за счет совместной работы элеватора и циркуляционных насосов смешения;
  • подогрев воды для горячего водоснабжения с использованием пластинчатого теплообменника;
  • автоматическое регулирование температуры воды в системе горячего водоснабжения;
  • циркуляция воды в системе горячего водоснабжения с автоматическим управлением циркуляционным насосом.

На рис. 13 показана принципиальная тепловая схема блочного теплового пункта, предназначенного для присоединения системы отопления по зависимой схеме с использованием насосов смешения и присоединения системы ГВС по двухступенчатой смешанной схеме. Применяется для любых типов зданий при недостаточном для работы элеватора располагаемом напоре в тепловой сети на вводе  (менее 0,15 МПа). В зависимости от местных условий насосы могут устанавливаться на подающем, обратном трубопроводах или на перемычке между ними.

Рис.13. Принципиальная тепловая схема блочного теплового пункта, предназначенного для присоединения системы отопления по зависимой схеме с использованием насосов смешения и присоединения системы ГВС по двухступенчатой смешанной схеме
Схемой предусмотрены:

  • учет расхода тепловой энергии;
  • автоматическое регулирование теплопотребления с его снижением в нерабочее время, выходные и праздничные дни;
  • подогрев воды для горячего водоснабжения с использованием пластинчатого теплообменника;
  • автоматическое регулирование температуры воды в системе горячего водоснабжения;
  • циркуляция воды в системах отопления и горячего водоснабжения с автоматическим управлением циркуляционными насосами.

На рисунке 14 показана принципиальная тепловая схема блочного теплового пункта, предназначенного для присоединения системы отопления по независимой схеме с использованием пластинчатых теплообменников и присоединения системы ГВС по двухступенчатой смешанной схеме. Применяется для любых типов зданий, включая здания повышенной этажности (12 и более этажей), при любом располагаемом напоре на вводе  тепловой сети в здание.
Схемой предусмотрены:

  • учет расхода тепловой энергии;
  • автоматическое регулирование теплопотребления с его снижением в нерабочее время, выходные и праздничные дни;
  • нагрев воды для систем отопления и горячего водоснабжения с использованием пластинчатого теплообменника;
  • автоматическое регулирование температуры воды в системе горячего водоснабжения;
  • циркуляция воды в системах отопления и горячего водоснабжения с автоматическим управлением циркуляционными насосами.

 

Рис..14. Принципиальная тепловая схема блочного теплового пункта, предназначенного для присоединения системы отопления по независимой схеме с использованием пластинчатых теплообменников и присоединения системы ГВС по двухступенчатой смешанной схеме

В настоящее время на российском рынке присутствует значительное количество компаний, предлагающих оборудование для тепловых пунктов, средства автоматизации для них, а также тепловые пункты в блочном исполнении.

Информация из издания «Справочное пособие теплоэнергетика жилищно-коммунального предприятия» /  ГОУВПО Санкт-Петербургский Государственный Университет растительных полимеров, Факультет промышленной теплоэнергетики.

© 2008-2009, ООО «Телетерм Северо-Запад»
193148, г. Санкт-Петербург, ул. Седова, д. 13, офис 221
тел./факс (812) 320-31-35 (многоканальный)
Схема проезда


Rambler's Top100
Сделано в интернет-агентстве ProArs
Информация о сайте