Создание оптимального микроклимата в помещении и обеспечение комфортных условий для проживания и работы – не только требование санитарных норм, но и залог здоровья людей. При этом важно учитывать и экономический фактор, чтобы обогрев здания и обеспечение горячего водоснабжения удавалось обеспечить с минимальными финансовыми затратами. Для того чтобы экономить теплоноситель, осуществлять гибкую регулировку параметров микроклимата в помещениях и учет тепла устанавливаются индивидуальные тепловые пункты (чаще используется аббревиатура, расшифровка - ИТП).
Что такое ИТП? Это комплекс, состоящий из элементов тепловых установок, обеспечивающий распределение теплоносителя между потребителями с возможностью регулировки его параметров (температуры, режимов подачи и пр.) и учета. Данный комплекс размещается в обособленном техническом помещении, а тепловые установки подключаются к теплосети (центральному ТП, ТЭЦ либо котельной). При помощи ИТП может обеспечиваться отопление, горячее водоснабжение (далее - ГВС) и вентиляция. В многоквартирных жилых домах ИТП чаще всего размещаются в подвалах, также возможен монтаж оборудования в пристройках к зданиям либо в отдельно стоящих технических сооружениях (практикуется на промышленных предприятиях).
В настоящее время новые дома все чаще проектируются с учетом необходимости установки ИТП, в зданиях старой постройки проводятся процедуры модернизации теплосетей, позволяющие устанавливать тепловые пункты (ТП). Такая популярность объясняется преимуществами, которые обеспечивает конечным потребителям ИТП, среди них:
- Существенное (до -40%) снижение расхода теплоносителя и затрат потребителей на отопление и ГВС.
- Защита внутренних сетей от повышения температуры или давления теплоносителя.
- Обеспечение безопасности эксплуатации и низкая аварийность.
- Обеспечение учета количества потребленного теплоносителя.
- Полная автоматизация управления ИТП с возможностью дистанционного регулирования режимов подачи теплоносителя (может учитываться наружный температурный режим, сезонность, время суток и пр.).
- Возможность монтажа ИТП различных типов практически в любом здании.
Принцип работы
Принцип работы ИТП в любом здании зависит от источника теплоносителя. Обычно им служит автономная котельная или тепловая электростанция, теплоэнергоцентраль - ТЭЦ. Источник тепла соединяется с тепловым пунктом посредством магистральной теплосети, а ТП с конечными потребителями – посредством разводящих вторичных теплосетей. Отдав тепло потребителям, т.е. обеспечив работу системы горячего водоснабжения, отопительной системы, теплоноситель по обратной магистрали возвращается на теплопоставляющее предприятие. Там осуществляется подпитка и подогрев его до заданной температуры, после чего он вновь поступает по магистральным теплосетям к тепловому пункту и затем – распределяется между потребителями.
Если в качестве источника тепла выступает теплоэнергоцентраль, то температура теплоносителя, подаваемого к тепловому пункту, у крупных поставщиков составляет, как правило, 150-70oС, 130-70oС, 115-70oС (две цифры - температура подаваемого теплоносителя и температура обратки). Для того чтобы понизить температуру подаваемого теплоносителя до приемлемого для потребителей уровня, существует 2 варианта:
- При независимом соединении применяются пластинчатые теплообменники (ТО) – теплоноситель (вода) из теплосети циркулирует через них, нагревая внутреннюю замкнутую сеть.
- При зависимом присоединении (такой тип считается морально устаревшим) устанавливаются элеваторные узлы либо используются насосы, подмешивающие теплоноситель из обратной магистрали в подающую.
Циркуляция теплоносителя обеспечивается за счет циркуляционных насосов. Защиту комплекса от аварийного повышения давления в сети обеспечивают регуляторы давления. Заданная температура подаваемого потребителям теплоносителя в современных ТП обеспечивается при помощи автоматики: оператор теплопункта задает необходимые значения либо выбирает режим работы ИТП (к примеру, с понижением температуры в ночное время).
Обязательный элемент любого теплопункта – узел учета тепла. С его помощью фиксируется количество потребленного теплоносителя. За счет наличия счетчика потребитель получает возможность платить только за фактически потребляемый им ресурс: при проведенной модернизации теплосети и рациональном расходовании тепла суммы в платежках за тепло существенно уменьшаются.
Виды ТП
Существует 3 вида тепловых пунктов – в зависимости от количества обслуживаемых зданий и способа монтажа.
ИТП для единственного здания
Предназначены для обслуживания одного жилого дома, административного здания, промышленного помещения. При проектировании ИТП могут использоваться готовые блочные тепловые пункты.
ЦТП — центральный ТП
Проектируются для обеспечения отопления и ГВС микрорайонов, нескольких зданий, крупных промышленных предприятий. При создании ЦТП могут использоваться блочные тепловые пункты. К ЦТП могут подключаться дома и здания с установленными в них ИТП.
БТП — блочный тепловой пункт
БТП, или блочный тепловой пункт, является полностью готовым к вводу в эксплуатацию изделием, которое используется при создании ИТП или ЦТП. БТП поставляется в собранном виде и оперативно подсоединяется к теплосети при помощи фланцев. Чтобы существенно сократить расходы на проектирование и монтаж ИТП или ЦТП и упростить саму конструкцию теплового пункта достаточно купить блочный тепловой пункт в компании, специализирующейся на продаже и обслуживании теплообменников и БТП.
Принципиальная схема ИТП
При проектировании ИТП используется следующее оборудование:
- Циркуляционные насосы,
- датчики,
- контроллеры с датчиками t,
- регулирующие клапаны на электроприводах;
- блоки управления,
- запорная и регулирующая арматура, клапаны.
Самая простая принципиальная схема ИТП, спроектированного с использованием данного оборудования, выглядит следующим образом:
В зависимых и независимых схемах подключения отопительной системы к внешним магистралям теплопоставляющей организации используется разное оборудование.
Схема ИТП при зависимом присоединении отопительной системы здания к теплосетям ТЭЦ или котельной выглядит следующим образом:
Схема ИТП с независимым типом присоединения изображена ниже:
Как устроен тепловой узел
Проект каждого теплоузла зависит от требований заказчика. На практике используется несколько схем:
- Тепловой узел на основе элеватора. Наиболее простая схема, которая считается морально устаревшей, основным недостатком которой является невозможность гибкого регулирования температуры теплоносителя, особенно при переходных температурных режимах (если на улице от +5 до минус 5С). Следовательно, и экономия теплоносителя также оказывается недоступной. В элеваторном узле теплоноситель из магистральной сети смешивается с водой из обратки, за счет чего достигается приемлемая для подачи потребителям температура. Смешение осуществляется по принципу эжекции за счет наличия в конструкции элеваторного узла сопла определенного диаметра.
- Тепловой узел на основе пластинчатого теплообменника. Современный и эффективный вариант схемы устройства теплового узла, при котором возможна реальная экономия теплоносителя и гибкая регулировка его температуры и давления. Такой ТП позволяет отделять теплоноситель, поступающий по тепловой магистрали, от теплоносителя, который движется по внутридомовым сетям. За счет такого разделения появляется возможность подготовить теплоноситель, добавив в него специальные присадки, и отфильтровав, как следствие, в домах можно смело устанавливать алюминиевые радиаторы. При такой схеме подмешивание теплоносителя осуществляется за счет работы термостатических клапанов. Аналогичным образом – т.е. через теплообменники – может быть подключена и ГВС.
Основные типы тепловых пунктов
Тепловые узлы, посредством которых отопительная система, система ГВС и вентиляция присоединяются к источнику тепловой энергии, бывают двух типов: одноконтурные и двухконтурные. Рассмотрим более подробно каждый из них.
Одноконтурный ТП
При этом отопительная система жилого дома, административного или промышленного здания напрямую соединяется с магистралью ГВС. Отличительная особенность этого типа тепловых пунктов – наличие элеваторного узла – трубопровода, соединяющего прямую и обратную магистрали. Именно одноконтурная схема ТП была рассмотрена нами выше, когда речь шла о тепловом узле на основе элеватора. Отметим, что такая схема может предусматривать монтаж дополнительного циркуляционного насоса либо же применяют особую форму магистральных труб – сначала идет резкий участок сужения, а затем – конусообразное расширение, в результате вода из обратки закачивается в сеть (работает принцип эжекции).
Двухконтурный тепловой пункт
Данная схема рассматривалась выше, когда речь шла о тепловом узле на основе ТО. Пластинчатый теплообменник - устройство, состоящее из ряда полых пластин, по одним из которых движется нагреваемая, а по другим – нагревающая жидкость (вода). За счет изменения количества взаимодействующих друг с другом пластин можно регулировать количество отбираемого тепла таким образом, чтобы не требовался дозабор из обратки. Теплообменники обладают высоким КПД, являются надежным и неприхотливым оборудованием.
Этапы установки
Чтобы ввести тепловой пункт в эксплуатацию, необходимо пройти несколько этапов:
- Подача заявки в специализированный компанию на проектирование ТП.
- Разработка техзадания.
- Получение технических условий (ТУ).
- Непосредственно проектирование ТП и утверждение проекта.
- Заключение договора с теплоснабжающей компанией.
- Испытание ТП.
Если речь идет об ИТП в многоквартирном доме, то самый первый этап – получение согласия владельцев квартир данного дома на установку оборудования (вопрос может выноситься на общее собрание). В контролирующие инстанции подается следующий пакет документов:
- ТУ на подключение;
- справка от теплоснабжающей организации;
- согласованный проект;
- паспорт устанавливаемого ИТП;
- справка о факте заключения договора с теплоснабжающей организацией;
- акт разрешения ввода в эксплуатацию установок;
- прочие документы (полный перечень может отличаться в каждом из регионов).
ИТП многоквартирного дома
Схема работы ИТП жилой многоэтажки не отличается от стандартной схемы для единственного здания. Иногда вместо ИТП встречается аббревиатура АИТП – автоматизированный тепловой пункт, предполагается, что в нем параметры теплоносителя, режим работы и пр. могут регулироваться при помощи электроники.
ИТП многоквартирного дома подключается к магистральной теплосети. Тепло к ИТП поступает от котельной, центрального ТП или от ТЭЦ. ИТП распределяет его между системой отопления, ГВС и вентиляции (если она подключена к ИТП).
При установке ИТП в жилом доме жильцы получают главное преимущество – экономию на оплате ЖКХ. За счет регулировки температуры и количества потребляемого теплоносителя с учетом температуры наружного воздуха и даже времени суток (ночью, во время сна, можно незначительно снижать температуру) можно снизить расходы на оплату услуг теплоснабжающих компаний.
Следует отметить, что практически все ИТП, которые монтируются сейчас в многоквартирных домах, являются автоматизированными и работают на теплообменниках, за счет чего обеспечивается максимальная точность регулировки температуры теплоносителя и практически 40% экономия.
Что лучше: ИТП или ЦТП?
ЦТП устанавливается там, где необходимо обеспечить теплом сразу несколько зданий. ИТП рассчитан на теплоснабжение одного здания либо жилого дома. Отсюда и основные отличия между ними. ИТП проектируется для решения конкретной узкой задачи, поэтому, как и любое индивидуальное решение, имеет больше преимуществ. К ним относятся:
- Возможность установки конкретного температурного режима обогрева для каждого здания. Если речь идет о ЦТП, то чаще всего те здания, которые расположены ближе к котельной, оказываются перегретыми, а те, которые дальше – напротив, недополучают тепла.
- Исключение потерь тепла в трубопроводах системы ГВС и теплосети (теплообменник находится в том же здании). При подключении к ЦТП нескольких зданий такие потери неизбежны.
- Снижение рисков аварийного отключения. При поломке на ЦТП без тепла и горячей воды оказываются жители или работники всех подключенных зданий.
- Простота ТО и профилактических ремонтов.
Таким образом, ЦТП и ИТП рассчитаны на решение различных задач, однако за счет меньшего количества подключенных зданий и абонентов ИТП является более гибкой системой, обеспечивающей максимальные возможности для экономии.
Безопасность эксплуатации
Современные АИТП обеспечивают максимальную безопасность и обслуживаемому их персоналу, и потребителям. Главное условие: теплопункт должен обслуживаться работниками, которые прошли специальное обучение и имеют соответствующие допуски. Их следует ознакомить с правилами эксплуатации конкретного ИТП и технической документацией.
Основное правило, которое следует соблюдать для безопасной эксплуатации ИТП: насосное оборудование и автоматику запрещено запускать при отсутствии теплоносителя и при перекрытой запорной арматуре на входе. Кроме того, лица, обслуживающие ИТП, должны контролировать:
- Уровни давления на манометрах, которые устанавливаются на трубопроводах.
- Показатели шума и вибрации (они должны быть в пределах нормы).
- Нагрев электродвигателей установок.
- Промывку систем перед запуском теплопункта.
Заключение
Резюмируя, можно сказать, что индивидуальный тепловой пункт - это комплекс современных установок и оборудования, обеспечивающих возможность экономии теплоносителя и создания оптимального микроклимата внутри зданий и помещений. Эксплуатационные затраты при установке ИТП могут снизиться на 40, а в некоторых случаях – на 60%, также минимизируются потери тепловой энергии, сокращается общее потребление теплоносителя. Современные ТП компактные и бесшумные, за счет этого их можно устанавливать даже в малогабаритных и подвальных помещениях. Автоматизация ИТП позволяет минимизировать влияние человеческого фактора: контролировать и регулировать основные параметры можно удаленно, при помощи установленного на смартфоне оператора ИТП приложения. Таким образом, данное оборудование обеспечивает климатический комфорт в помещениях и снижение потребления тепловой энергии при сравнительно коротком сроке окупаемости.