Индивидуальный тепловой пункт: для чего он нужен и как его установить

Тепловой пункт (ТП) — это совокупность устройств и оборудования, подсоединенного к внешней тепловой сети и расположенного в отдельном помещении. ТП передает тепловую энергию от внешней сети к внутренним системам отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции (если подключена). Он предназначен для преобразования температурного и гидравлического режима теплоносителя из внешней теплосети в режим, соответствующий внутреннему режиму отопления и горячего водоснабжения конечных потребителей. Также ТП позволяет вести учет, регулировать расход теплоносителя и режимы теплопотребления.

Виды и особенности тепловых пунктов

ТП имеют в целом одинаковое назначение, но отличаются количеством обслуживаемых объектов, способами монтажа, схемами присоединения.

Виды ТП по подключению потребителей:

• Центральный тепловой пункт (ЦТП) — обслуживает группы потребителей (промышленные и жилые объекты). Как правило, занимает отдельно стоящее здание.
• Индивидуальный (ИТП) — обслуживает один объект. Может размещаться на техническом или цокольном этажах, в пристройке, редко — в отдельном здании.

Монтируют ТП из комплектующих (непосредственно на объекте) или из типовых блоков, изготовленных и испытанных в заводских условиях.

Назначение и составляющие ИТП

В состав ИТП входят технологическое оборудование (теплообменники, циркуляционные насосы), запорно-регулирующая арматура (шаровые краны, вентили, клапаны, регуляторы режимов), контрольно-измерительные приборы (КИП), автоматика для поддержания заданной температуры теплоносителя.

Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт

Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт (АИТП) — ИТП, оснащенный установкой автоматического управления с контроллером погодозависимого регулирования от датчика температуры наружного воздуха.

Погодозависимая автоматика в ИТП или ЦТП позволяет очень точно регулировать подачу тепловой энергии на объект в зависимости от буквально ежечасного изменения температуры наружного воздуха, которую невозможно настолько точно обеспечить системами автоматизации источника тепловой энергии (котельной, ТЭЦ или т.п.). Таким образом, исключаются перетопы в теплый и недотопы в холодные дни отопительного сезона.

Регулирующая погодозависимая автоматика ИТП позволяет:

• управлять режимами работы, максимально сокращая ручной труд;
• точно настраивать параметры теплоносителя (температуру, расход, режимы подачи) в соответствии с температурой наружного воздуха, временем суток;
• как следствие — эффективнее использовать тепловую энергию, снижать теплопотери;
• фиксировать возникновение нештатных ситуаций, повышая безопасность эксплуатации ТП.

Благодаря установленному АИТП потребители находятся в комфортных условиях даже в периоды межсезонья. Кроме того, обязательным элементом АИТП является узел учета тепла со счетчиком, который фиксирует количество теплоносителя. Счетчик позволяет платить только за фактически потребленный энергоресурс.

Принцип работы индивидуального теплового пункта, схемы подключения

В ТП из внешней сети поступает условно перегретый теплоноситель (горячая вода или пар) по погодозависимому графику. Так, при подаче из ТЭЦ его температура может достигать 150 °C. ИТП оптимизирует параметры теплоносителя в соответствии с санитарными требованиями и нормами, после чего направляет по трубам в радиаторы отопления и систему ГВС. Количество потребленного тепла регистрируется приборами учета (ПУ).

Принцип работы конкретного ТП зависит от источника теплоносителя, поэтому присоединение здания к магистрали может выполняться по-разному.

Зависимая система подключения к теплосетям

В зависимой схеме теплоноситель поступает к потребителю напрямую, если его максимальная температура в подающем трубопроводе от магистральной сети не превышает 95 °C. Индивидуальный тепловой пункт жилого дома в таком случае оснащается только запорной арматурой, приборами КИП, грязевиками (сетчатыми фильтрами) для очистки от взвешенных частиц и защиты расходомеров на подающем и обратном трубопроводах.

Если температура выше 95 °C, то на вводе в ИТП устанавливается смесительный (элеваторный) узел. Его основная функция заключается в охлаждении поступающего из котельной или ТЭЦ теплоносителя за счет подмешивания остывшей воды (из обратки).

Независимая система теплоснабжения с теплообменником

При строительстве многоквартирных домов все чаще применяется независимая схема.

В этом случае ТП состоит из двух контуров:

• греющего (наружная теплосеть);
• нагреваемого (системы отопления, ГВС).

Контуры гидравлически разделены между собой теплообменником. При этом внутренняя система работает независимо от наружной за счет специального оборудования. Контуры могут контактировать между собой только посредством подпиточного трубопровода. Линия подпитки необходима для заполнения системы в процессе эксплуатации или в случае возможных утечек.

В системе отопления горячий теплоноситель от внешнего греющего контура поступает в пластинчатый теплообменник ИТП, где через стенку отдает тепло циркулирующему энергоносителю из внутридомовой сети. Циркуляция в системе происходит за счет непрерывной работы насосов.

Для повышения надежности системы параллельно устанавливаются два циркуляционных насоса — резервный и рабочий. Переключение между ними происходит автоматически, с заданной периодичностью — обычно каждые 24 часа.

К основным преимуществам независимого присоединения относятся:

• стабильный гидравлический режим работы, постоянство объема и температуры циркулирующего теплоносителя;
• возможность улучшить качество воды для отопления путем добавления присадок;
• отсутствие гидроударов из внешнего источника.

Особенности подключения ГВС

С помощью теплообменников может быть подключена и система ГВС. Отличительная особенность заключается в том, что холодная водопроводная вода для ГВС нагревается в теплообменном оборудовании теплоносителем из контура отопления.

Обычно подключение происходит по схеме с двумя независимыми пластинчатыми обменными аппаратами. На первой ступени водопроводная вода подогревается тепловым носителем из обратки отопления до 40 °C, на второй — доводится до регламентной нормы (не менее 60, но не более 75 °C).

Как установить индивидуальный тепловой пункт в многоквартирном доме

В многоквартирных домах-новостройках ИТП устанавливается на этапе строительства. Во вторичном фонде — после реконструкции, капремонта или модернизации системы теплоснабжения.

1) Собственники квартир принимают общее решение о переходе на энергоэффективное оборудование и обращаются в УК.

2) Подрядная организация (специализированная компания) создает индивидуальный проект после получения ТЗ и сбора первичной информации об объекте и коммуникациях. Далее заключается договор с теплоснабжающей организацией.

3) ИТП строится с учетом потребностей здания, особенностей его эксплуатации и пожеланий заказчика. Включает в себя характерный для этого объекта набор оборудования.

4) После монтажа, подключения к инженерным сетям (внешним и внутренним), установки приборов и пуско-наладочных работ компания подает заявку в контролирующие органы на допуск ИТП в эксплуатацию.

Возможности АИИС Элдис для автоматизации ИТП

Внутри системы диспетчеризации АИИС в большинстве случаев показания снимаются с двух источников:

• с тепловычислителя (на вводе, до специализированного оборудования);
• с погодозависимого регулятора температуры (или специализированного оборудования).

С учетом этого, для ИТП в Элдис реализованы следующие инструменты мониторинга.

1) Технологические схемы.

Используя конструктор АИИС, пользователь может создавать техносхемы любой сложности с выводом параметров оборудования, установленного на объекте.

На техносхеме ниже выведены параметры давления, температуры, расхода теплоносителя с тепловычислителя (узел ввода), погодозависимой автоматики, регуляторов температуры. А также процент открытия клапана и индикация работы насосов (насосных групп).

При клике на значение любого параметра можно посмотреть динамику изменений в течение заданного времени: часов или дней.

2) Мнемосхемы.

Мнемосхема визуально упрощает наблюдение за состоянием системы. В удобном виде показывает, что происходит на объекте в режиме реального времени.

На мнемосхему можно вывести технологическую схему, значения всех контролируемых параметров, а также графики изменений.

3) Сводные таблицы.

Сводные таблицы — это, по сути, конструктор, напоминающий по ряду функций MS Excel. При работе с крупным массивом информации (мониторинг большого количества ТП) позволяет отсортировать и упорядочить проблемы.

В сводных таблицах пользователь может настроить диапазоны уставок таким образом, что в зависимости от достижения того или иного порогового значения ячейка будет менять цвет заливки. Например, если:

• значение параметра находится в пределах диапазона — заливки нет;
• достигает первого диапазона — ячейка становится синей;
• максимальное, критическое значение заливается бледно-розовым цветом.

Цвета пользователь выбирает самостоятельно.

Благодаря опции автоматической сортировки система будет перемещать «проблемные» записи в верхнюю часть списка.

Ниже выводятся значения расхода, давления, температуры, а также контур ГВС (подача и обратка). Синий цвет — недогревы, красный — перегревы, зеленый — норма.

4) Отчетность «Посуточный мониторинг подпитки».

Внутренние контуры ТП с теплообменником подпитываются через систему ХВС. По объему подпитки можно с высокой долей вероятности судить о наличии утечки на контуре потребителя.

В нижней части отчета типовой график стабильной подпитки, колебания незначительные. На верхнем графике заметен скачок, когда объем подпитки вырос в 2 раза, начиная с 1 ноября. Возможно, была авария внутри объекта потребителя.

Анализ работы ЦТП

В системе «Элдис» разработаны специальные виджеты, с помощью которых пользователь может свести баланс внутри ЦТП:

1) Отчет о балансе внутри ЦТП и потерях — в процентном и натуральном (в Гкал) отношении.

Система может продемонстрировать те же потери посуточно.

Так выглядит анализ за 14 суток по группе потребителей (в Гкал) и по источнику, сведенный в таблицу. Потери фактические и в процентном выражении составили порядка 2-3 %:

2) Анализ регулировки циркуляционного расхода в системе ГВС. Помогает повысить эффективность оборудования, установленного на ЦТП.

Пользователь задает желаемые эталонные значения. При сравнении с фактическими показатели становится понятно, насколько он приближается к условно идеальным параметрам.

3) Отчет о соблюдении качества параметров отопления и ГВС на выходе ЦТП.

АИИС также анализирует режимы теплоносителя на отпуске — температуру и давление. А также количество дней, когда режим соблюдался и не соблюдался, на основании фактического объема поставки.

Мониторинг температуры позволяет понять, по какой причине режим не соблюдался — теплоноситель был перегрет или недогрет. Из анализа этой группы тепловых пунктов следует, что был перегрев температуры подачи (на выходе ЦТП).

Система диспетчеризации АИИС «Элдис» позволяет фиксировать и своевременно выявлять нештатные ситуации в системе теплоснабжения, утечки в контуре потребителя, проводить анализ потерь внутри ТП и сводить баланс. Контроль и регулировка основных параметров внутри АИИС в удаленном режиме сводят к минимуму влияние человеческого фактора, повышают экономичность и безопасность эксплуатации ИТП.