теплопункт что это такое
Тепловые пункты в тепловых сетях
Введение
Горячая вода, отопление, теплый пол, чистый приточный воздух, нагретый до нужной температуры – все это составляющие не только комфорта, но и требование санитарных норм (для больниц, детских садов, школ, интернатов).
Для всех этих систем необходим теплоноситель. Его подготовка для подачи конечному потребителю с требуемыми параметрами осуществляется в Тепловых пунктах. Что такое тепловой пункт, какие виды ТП бывают и чем они отличаются – об этом читайте далее.
Что такое тепловой пункт – определение
Тепловой пункт (ТП) – это помещение, либо здание, в котором происходит подключение систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения к тепловой сети.
Рис. 1. Тепловой пункт
Что входит в тепловой пункт?
Тепловые пункты включают в себя следующее оборудование:
Назначение тепловых пунктов
Тепловые пункты предназначены для:
Принцип работы теплового пункта
Рис. 2. Устройство теплового пункта
Подробно о зависимой и независимой системах теплоснабжения можно прочитать в данной статье.
Виды тепловых пунктов
Тепловые пункты подразделяются на:
Все эти тепловые пункты имеют одно назначение и принцип работы у всех одинаков. Единственное различие – это количество обслуживаемых зданий.
Что лучше: ИТП или ЦТП?
В настоящее время для присоединения здания к наружным тепловым сетям применяют в основном индивидуальные тепловые пункты.
Различия между этими тепловыми пунктами представлены в таблице:
Средний температурный режим для всех обслуживаемых зданий. В связи с этим здание, которое расположено ближе к ЦТП будет перегрето, а здание, которое расположено дальше от ЦТП, будет недогрето.
Температурный режим устанавливается индивидуально для конкретного здания.
Невозможно установить оптимальную температуру ГВС для конкретного здания.
Так как все здания, подключенные к ЦТП, имеют различную длину трубопроводов, то горячая вода по-разному остывает по пути от ЦТП до конкретного дома.
Температура горячей воды оптимальна, т.к. теплообменник ГВС установлен непосредственно в доме, а значит, исключены потери тепла по трубопроводам.
Циркуляция ГВС не обеспечивается должным образом, поэтому в некоторых квартирах из крана с горячей водой некоторое время бежит холодная вода.
Постоянная циркуляция ГВС в доме, следовательно, у потребителя из крана с горячей водой всегда поступает горячая вода.
Большие потери тепла по трубопроводам от ЦТП до потребителя.
Меньшие потери тепла, так как длина магистральных труб от точки врезки в тепловые сети до ИТП минимальна.
В случае какой либо неисправности в ЦТП без горячей воды и тепла окажутся жители сразу нескольких домов.
Меньшее количество аварийных отключений тепла у потребителей.
Каждый год летом происходит плановое отключение горячей воды у потребителей на продолжительное время для проведения технического обслуживания и профилактического ремонта.
Отключение ГВС не затрагивает сразу большое количество абонентов, профилактическое обслуживание не занимает продолжительное время.
Тепловой пункт
Тепловой пункт (ТП) — комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по типам потребления. [1]
Содержание
Назначение
Основными задачами ТП являются:
Виды тепловых пунктов
ТП различаются по количеству и типу подключенных к ним систем теплопотребления, индивидуальные особенности которых определяют тепловую схему и характеристики оборудования ТП, а также по типу монтажа и особенностям размещения оборудования в помещении ТП. Различают следующие виды ТП [2] :
Источники тепла и системы транспорта тепловой энергии
Магистральные тепловые сети, как правило, имеют большую протяженность (удаление от источника тепла до 10 км и более). Для строительства магистральных сетей используют стальные трубопроводы диаметром до 1400 мм. В условиях, когда имеется несколько теплогенерирующих предприятий, на магистральных теплопроводах делаются закольцовки, объединяющие их в одну сеть. Это позволяет увеличить надёжность снабжения тепловых пунктов, а, в конечном счёте, потребителей теплом. Например, в городах, в случае аварии на магистрали или местной котельной, теплоснабжение может взять на себя котельная соседнего района. Также, в некоторых случаях, общая сеть даёт возможность распределять нагрузку между теплогенерирующими предприятиями. В качестве теплоносителя в магистральных теплосетях используется специально подготовленная вода. При подготовке в ней нормируются показатели карбонатной жёсткости, содержания кислорода, содержания железа и показатель pH. Неподготовленная для использования в тепловых сетях (в том числе водопроводная, питьевая) вода непригодна для использования в качестве теплоносителя, так как при высоких температурах, вследствие образования отложений и коррозии, будет вызывать повышенный износ трубопроводов и оборудования. Конструкция ТП предотвращает попадание относительно жёсткой водопроводной воды в магистральные теплосети.
Вторичные тепловые сети имеют сравнительно небольшую протяженность (удаление ТП от потребителя до 500 метров) и в городских условиях ограничиваются одним или парой кварталов. Диаметры трубопроводов вторичных сетей, как правило, находятся в пределах от 50 до 150 мм. При строительстве вторичных тепловых сетей могут использоваться как стальные, так и полимерные трубопроводы. Использование полимерных трубопроводов наиболее предпочтительно, особенно для систем горячего водоснабжения, так как жёсткая водопроводная вода в сочетании с повышенной температурой приводит к интенсивной коррозии и преждевременному выходу из строя стальных трубопроводов. В случае с индивидуальным тепловым пунктом вторичные тепловые сети могут отсутствовать.
Источником воды для систем холодного и горячего водоснабжения служат водопроводные сети.
Системы потребления тепловой энергии
В типичном ТП имеются следующие системы снабжения потребителей тепловой энергией:
Принципиальная схема теплового пункта
Схема ТП зависит, с одной стороны, от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, с другой стороны, от особенностей источника, снабжающего ТП тепловой энергией. Далее, как наиболее распространённый, рассматривается ТП с закрытой системой горячего водоснабжения и независимой схемой присоединения системы отопления.
Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает свое тепло в подогревателях систем ГВС и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.
Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через насосы ХВС, после чего часть холодной воды отправляется потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи циркуляционных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.
Система отопления также представляет замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служит система подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.
Индивидуальный тепловой пункт, его основные задачи и функции
Установка или модернизация уже существующего ТП крайне выгодна. Вложенные в оборудование средства окупятся быстро. Однако, внедрение современного оборудования также требует согласования с энергоснабжающей компанией, Ростехнадзором, что необходимо учесть перед началом работ по перепроектированию и демонтажу устаревших конструкций. А также необходимо приобрести все для промывки.
Устройство ИТП включает в себя следующие компоненты:
счётчик тепловой энергии,
клапаны, регулирующие горячую воду и отопление,
регулятор перепада давления,
Преимущества ИТП
В большинстве новых многоквартирных домов на смену ЦТП приходят ИТП, которые имеют превосходство над ними. Это не только обеспечивает комфорт жильцов, но и общую экономию мировой энергии. Центральный тепловой пункт способен регулировать температуру только по всей сети домов, что часто приводит к аварийным ситуациям. В случае ЧС на ЦТП теплоэнергии лишаются все потребители энергоресурсов. Частый ремонт сокращает срок службы установок, приводит к быстрому изнашиванию водопроводов. ИТП же можно подключать как ко всему зданию, так и к отдельному помещению внутри.
Специалисты лишь проверяют внешнее состояние оборудования. Так же проводится профилактический осмотр на исправность всех компонентов.
Откуда появляется шум
Вибрирование корпусов насосов, котлов и труб создаёт воздушный шум. В квартиру же он поступает по каркасу. При соприкосновении оборудования со зданием создаются вибрации, которые и передаются от металла к бетону, а далее в жилое помещение. Каналами передачи шума служат: металлические шпильки, на которых держатся трубы; кронштейны у стен вдоль укладки труб; неизолирующее вибрацию крепление оборудования к полу.
Однако при использовании современных тепловых пунктов обеспечивается полная шумоизоляция. Шум не нарушает покой жильцов и соответствует всем нормам СНиП (строительные нормы и правила). Тем самым, шумовое загрязнение на район сокращается. Такой результат достигается благодаря тому, что:
Схемы ИТП
Любой узел имеет индивидуальную схему подключения, которая выбирается исходя из особенностей источника энергии и проектирования здания. Бывает двух видов: зависимая и независимая.
В первом варианте подключения, вода поставляется напрямую от источника теплоэнергии, а температура регулируется посредством смешивания с обратной воды.
Во втором случае, ключевой элемент — это теплообменник с двумя контурами. Из котельной носитель тепла попадает в паянный теплообменник и доставляет энергию в дополнительный контур. Так устроена система отопления в жилых домах.
В стандартную схему ИТП включено:
Разновидности ИТП
Независимая параллельная схема подключения. В её составе два теплообменника. Нагрузка на каждый из них составляет 50%. Возможность подключения независимых схем. Например, блок отопления может войти в состав такой схемы.
Аналогичная независимая схема для отопления с одним теплообменником. Отличие в том, что на него падает абсолютная 100% нагрузка. Горячая вода подключается по двухступенчатой схеме. Число теплообменников — два. Давление на входе и выходе регулируется двумя насосами. Потери тепла компенсируются обратной водой. Имеется счётчик.
Независимая схема подключения. Один теплообменник на 2 линии: отопление и вентиляция. Нагрузка на него максимальная. Для эксплуатации горячей воды используются 2 теплообменника с нагрузкой 50% на каждый из них. Потери давления компенсируют насосы, которые входят в состав теплового пункта.
Подключают двумя способами: сборным и блочным. В первом случае, конструкция требует сборки на месте. Во втором — ТП полностью готов к эксплуатации, необходимо лишь выставить нужные настройки.
Отчего зависит стоимость
Для эффективной работы ИТП важно рассчитать тепловые потери ещё на этапе проектирования, беря в расчёт индивидуальные особенности каждого помещения. Часто эффективность теплового пункта зависит от определенной последовательности оборудования в схеме.
Стоимость ИТП складывается из учёта разных факторов:
Устройство и принцип работы теплового пункта
Любая теплосеть включает источник тепла – котельную, теплоцентраль, первичные или вторичные магистрали для передачи теплоносителя, и потребителя – дом, квартиру, предприятие. Показатели горячей воды в магистрали значительно отличаются от температуры жидкости, которую подают в батареи. Тепловой пункт – это комплекс, в котором теплоноситель подготавливается для подачи потребителю.
Виды и особенности теплового пункта
Тепловой пункт регулирует подачу теплоносителя, его температуру, подключается в систему отопления
Теплопункт включает оборудование, позволяющее присоединить энергоустановки к теплосетям, системы подачи жидкости, аппараты измерения и контроля. Обычно тепловой узел размещают в отдельном помещении или здании.
Назначение любого типа ТП – регулировка подачи теплоносителя. Все элементы системы – магистрали, трубопроводы, обслуживающие квартиры, радиаторы – рассчитаны на работу с теплоносителем определенной температуры, чистоты, загазованности. Нарушение этих показателей приводит к засорению и отказу системы.
ТП контролирует показатели входящей воды и выходящей. Потребитель получает жидкость оптимальной температуры под тем давлением, на которое рассчитана отопительная, вентиляционная, водопроводная системы. Если какие-то показатели изменяются на недопустимую величину, система контроля отключает подачу воды.
Здесь же происходит преобразование теплоносителя, например, конденсация пара и превращение в перегретую воду.
ТП может обслуживать разное количество потребителей, включать разные системы теплопотребления. Отличаются также способы монтажа и установки оборудования.
Центральный тепловой пункт
Чтобы дома хорошо прогревались, установка должна быть в каждом здании
Особенность теплоузла – большое число подключенных потребителей. ЦТП обслуживает несколько домов, предприятие или даже целый микрорайон. Обычно его размещают в отдельном строении, но допускается установка в подвальном помещении, если его размеры это позволяют.
Такой вариант не слишком удобен для рядового потребителя – обитателя квартиры. ЦТП устанавливает одинаковую температуру теплоносителя, не учитывая, что длина трубопроводов неодинакова. Ближайшие здания, как правило, перегреваются, дальние – получают весьма прохладную воду. Во время профилактических и ремонтных работ без тепла остается сразу целый микрорайон.
Индивидуальный тепловой пункт
ИТП имеет меньше габариты и может располагаться в подвале или отдельном строении
ИТП – это индивидуальный тепловой пункт. Он выполняет те же функции, что и ЦТП, но в меньшем объеме. Он подает теплоноситель в 1 здание или даже в одну его часть. Так как габариты его намного меньше, размещают теплоузел в подвале или в другом техническом помещении.
Плюс индивидуального теплового пункта – подача потребителям воды одинаковой температуры. Длина трубопровода даже в высотном здании не настолько велика, чтобы повлиять на температуру. Такой вариант экономичнее, поскольку для поддержки оптимального режима в квартирах требуется меньший нагрев.
Модульный тепловой пункт
Тепловой узел блочный или модульный – это готовое заводское изделие. Блоки компактны, собраны и работают по одной схеме. Разместить их можно на самом маленьком участке. Монтируют блоки очень быстро: нужно только подсоединить внешние провода. По количеству потребителей модульный пункт может быть как индивидуальным, так и центральным.
Преимущества и недостатки
Каждый из видов ТП обладает своими достоинствами и недостатками. Плюсы ЦТП:
Недостатков у этого решения намного больше:
ИТП в подвале дома экономит до 30% расходов на горячую воду
ИТП намного выгоднее:
Недостатки индивидуального комплекса связаны только с его ограниченными возможностями. ТП обслуживаете 1 дом, порой даже его часть. Для модификации целого микрорайона потребуется немало денежных средств.
Преимущества и недостатки МТП определяются его назначением. Однако у такой системы есть свои плюсы:
Чем выше степень автоматизации теплоузла, тем меньше расходов на его содержание и обслуживание.
Принцип работы
Схема работы ИТП в частном или многоквартирном доме
Принцип работы современного теплового пункта прост. Жидкость из магистрали отдает свое тепло через теплообменник в систему горячего водоснабжения и отопления. Затем теплоноситель передается по обратному трубопроводу в котельную или энергоцентраль, где нагревается вновь. Нагретая жидкость из ТП распределяется среди пользователей.
Теплопункт снабжает пользователей носителем для обогрева и горячей водой. Схемы работы систем отличаются.
Водопроводная вода поступает в ТП. Часть холодной воды подается потребителям, другая часть нагревается в подогревателе 1 ступени. Нагретая жидкость поступает в циркуляционный контур. Насос обеспечивает постоянное движение горячей воды по контуру от теплоузла к пользователям и обратно. По мере надобности обитатели дома отбирают горячую воду.
Так как постепенно жидкость охлаждается, ее периодически вновь прогревают в подогревателе 2 ступени. Так как объем воды в контуре уменьшается, необходимо постоянно забирать холодную воду, подогревать и восполнять ее недостаток.
Схема работы теплового узла отопления в многоквартирном доме несколько отличается. Она проще: вода, отдав тепло трубам и радиаторам, возвращается практически в таком же объеме, в каком была подана. Утечки возможны, но невелики. Восполняет потери система подпитки, функционирующая на базе первичной тепловой сети.
Ключевые компоненты теплового пункта
Компоненты устройства ИТП
Тепловой комплекс включает несколько основных элементов:
Более крупные ТП включают и другое оборудование.
Подбор систем
ИТП с элеватором стоит дешевле, но дороже в эксплуатации
Подготовка воды для передачи пользователям выполняется с помощью регулирующего узла. По виду этого элемента выделяют несколько схем работы теплоузла.
Элеватор – устанавливался на ТП старого образца. Узел смешивает жидкость из магистральной сети и остывшую воду из обратного трубопровода, чтобы получить теплоноситель с температурой, пригодной для вторичных сетей. Температура поддерживается на определенном уровне вне зависимости от температуры воздуха на улице или в помещении. При перегреве единственный способ удалить избыток тепла – открыть окно. При недогреве приходится подключать электрические обогреватели.
Схема теплового узла с контроллером намного эффективнее. Теплообменник и контролирующее оборудование позволяет регулировать температуру воды в обогревательном контуре по реальным показаниям воздуха. Выделяют 2 системы такого рода:
Горячее водоснабжение тоже реализуется по 2 схемам:
Чем эффективнее ТП снижает стоимость услуги подачи тепла, тем дороже его установка.
Балансировка системы
Балансировочные клапаны настраиваются после установки оборудования и пуска теплоносителя
Расчеты любой гидравлической схемы очень сложны. При монтаже проявляются особенности и отклонения, которые при вычислениях учесть невозможно: засоры, окалина, сужения. На практике гидравлику увязывают на этапе проектирования, а затем производят наладку с помощью балансировочных клапанов. Это устройство – регулируемая шайба. С ее помощью меняют пропускную способность клапана, то есть гидравлическое сопротивление. Таким образом связывают работу всех контуров.
Балансировочные клапаны ставят на все узлы и системы ТП: теплообменник, насосы, контуры водоснабжения, вентиляции, отопления. Дополнительные устройства требуются для согласования работы контуров и компенсации работы насосов.
Эффективность установки
Индивидуальный теплоузел в многоквартирном доме снижает расходы по отоплению и горячему водоснабжению:
Теплопункт за 5 лет экономит от 1,5 до 8 миллионов рублей.
Сферы применения
ИТП для подогрева воздуха в системе вентиляции
ТП необходимы для правильного распределения тепла между потребителями. К ним относятся:
Устанавливают ТП для отопления, водоснабжения, кондиционирования и старых, и новых зданий.
Индивидуальный тепловой пункт: советы эксперта
Одним из основных мероприятий по термомодернизации здания является установка индивидуального теплового пункта (ИТП). Большинство граждан не знает, что представляет собой ИТП, какие функции он выполняет и по каким параметрам его следует выбирать. Разобраться, для чего надо устанавливать ИТП, как определить какой именно ИТП нужен в конкретном доме и от чего зависит его стоимость, поможет Александр Гут, специалист по развитию проектов термомодернизации в жилом секторе компании «Данфосс ТОВ», Киев.
Что такое индивидуальный тепловой пункт
Индивидуальный тепловой пункт или ИТП – это комплекс автоматических устройств, обычно расположен в подвальной части здания и предназначен для того, чтобы присоединить внутридомовые системы теплопотребления – отопления, горячего водоснабжения или вентиляции – к тепловой сети.
Немного поясним, как работает централизованное отопление. Теплоноситель, то есть подогретая вода, от центральной котельной (ЦК) по магистральной теплотрассе поступает в центральные тепловые пункты (ЦТП), которые также называют бойлерными. Далее от ЦТП теплоноситель распределяется по зданиям жилого района по трубопроводам. Центральный тепловой пункт также обычно является местом приготовления горячей воды для окружающего микрорайона, поэтому от ЦТП до каждого дома идет по четыре трубопровода: два для отопления и два для горячего водоснабжения.
Центральная котельная обслуживает десятки домов, которые в принципе должна отапливать все одинаково. Однако все эти дома находятся на разном расстоянии от котельной, различаются по тепловой нагрузке и имеют разные теплотехнические свойства, обусловленные в том числе и сроком их эксплуатации. В таких системах регулирования качества теплоносителя – его температуры и давления – возможно только посредством регулирования температуры или напора теплоносителя в центральной котельной, а для текущих потребностей каждого отдельного дома – невозможно.
Установление индивидуального теплового пункта на входе теплоносителя в жилой дом дает возможность регулировать подачу тепла в конкретном здании и управлять интенсивностью подачи тепла в зависимости от погодных условий.
Какие функции выполняет индивидуальный тепловой пункт
Одна из основных функций ИТП – это автоматическое регулирование теплового потока, то есть корректировки количества горячего теплоносителя, поступающего из теплосети, для обеспечения определенной температуры теплоносителя на входе в систему отопления дома в зависимости от текущей температуры наружного воздуха. Погодозависимое регулирование дает возможность экономить количество потребленной тепловой энергии. Иными словами, если на улице тепло, то регулятор теплового потока в индивидуальном тепловом пункте снижает температуру теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, для обеспечения комфортной температуры воздуха в отапливаемых помещениях, а если холодно – повышает ее, согласно заданным настройками.
В состав регулятора теплового потока системы отопления входят:
Все это оборудование должно работать исключительно в автоматическом режиме, поэтому критически важно правильное налаживание всего комплекса оборудования для работы в конкретном доме.
В зависимости от комплектации ИТП может управлять системой отопления или системой горячего водоснабжения в доме, а также управлять обеими системами одновременно.
Если ИТП устанавливается только для управления системой отопления дома, то в перечень его основного оборудования входят регулирующий клапан с электроприводом, электронный регулятор температуры с погодным регулированием с датчиками температуры, автоматический регулятор перепада давления, два циркуляционных насоса и соответствующая запорная арматура.
В составе ИТП, который также управляет системой горячего водоснабжения дома, прежде всего необходим теплообменник, в котором, собственно, происходит подогрев воды из водопровода до необходимой температуры, также регулирующий клапан с электроприводом, которым управляет электронный регулятор температуры или автоматический регулятор температуры прямого действия, а также автоматический регулятор перепада давления и два циркуляционных насоса.
Кроме того, в комплектацию ИТП могут входить дополнительные насосы на подкачку, например, холодной воды, и дополнительные автоматические регуляторы давления теплоносителя.
Как определить, какой ИТП нужно установить
В зависимости от поставленных перед тепловым пунктом задач и исходных данных о здании, специалист определяет, какое оборудование войдет в комплекс ИТП в конкретном доме. Проектировочная компания проведет аудит здания и порекомендует надлежащую комплектацию индивидуального теплового пункта. Это может быть и достаточно простой ИТП с минимальной комплектацией оборудования. Но следует учесть, что современные индивидуальные тепловые пункты содержат современную автоматическую систему управления, которая требует ответственного выбора, поэтому его комплектацией должны заниматься только опытные профессионалы.
Если обобщить, то варианты конструкций ИТП могут быть различными и зависеть от многих факторов и именно поэтому первое слово в аббревиатуре «ИТП» – это «индивидуальный», то есть предназначен именно для конкретного дома, который присоединен к конкретной тепловой сети в конкретном месте.
От каких факторов зависит стоимость ИТП
Главным фактором влияния на стоимость ИТП является количество тепловых пунктов. В пределах одного здания может быть несколько индивидуальных тепловых пунктов, ведь индивидуальный тепловой пункт – это комплекс устройств, предназначенный для присоединения к централизованной тепловой сети систем теплопотребления одного здания или его части. В больших многоэтажных домах может быть несколько тепловых вводов, поэтому в таких домах может быть несколько индивидуальных тепловых пунктов.
В свою очередь, на стоимость одного ИТП влияет количество и номинальная тепловая мощность систем, которые присоединяться к тепловой сети: система отопления, ГВС, вентиляции и тому подобное.
Опыт работы показывает, что на 1 ватт установленной тепловой мощности ИТП, который предназначен только для управления одним контуром отопления дома нужно планировать ориентировочно 1 гривну затрат. То есть, если система отопления многоквартирного дома потребляет 300 киловатт тепловой энергии в час, расчетная стоимость ИТП для этой системы будет составлять примерно 300 000 гривен. Однако окончательную стоимость ИТП определят после проектирования и составления сметы.