6.1 Нормы теплопотребления, пути теплосбережения .

6.2 Классификация систем теплоснабжения.

6.3. Выбор теплоносителя: водяные и паровые системы теплоснабжения.

6.4. Системы отопления.

6.5 Системы горячего водоснабжения.

6.6. Сравнение открытых и закрытых систем теплоснабжения.

6.7. Правила присоединения теплопотребителей к тепловой сети.

6.8. Сверхдальняя транспортировка теплоты.

6.9. Системы регулирования централизованного теплоснабжения.

6.10. Автоматизированный тепловой пункт (АТП).

6.11 Тепловые сети.

6.12 Гидравлические удары в водяных сетях.

Приложение: Пример проекта автоматизированного теплового пункта.

6.1. Нормы теплопотребления, пути теплосбережения.

Нагрузка на отопительную систему непостоянна и зависит от температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха и т.д.

Технологическая нагрузка и горячее водоснабжение имеют, как правило, круглогодичную нагрузку. Но в течении суток и эти нагрузки неравномерны.

Для обеспечения нормального температурного режима во всех отапливаемых помещениях обычно устанавливают гидравлический и температурный режим тепловой сети по наиболее неблагоприятным условиям, т.е. принимается, что в помещении нет других внутренних выделений, кроме теплоты на отопление. Но тепло выделяют люди, кухонные и другие бытовые приборы, печи, сушилки, двигатели и т.д.

Поддержание оптимальной температуры в помещении возможно только лишь при индивидуальной автоматизации, т.е. при установке авторегуляторов непосредственно на нагревательных приборах и вентиляционных калориферах.

При определении расхода теплоты на отопление исходят не из минимального значения наружной температуры, когда-либо наблюдавшейся в данной местности, а из так называемого расчетного значения наружной температуры для отопления t но, равной средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период. (Для Пермиt но =-34 ˚С, продолжительность отопительного сезона 226 суток (5424 часа), расчетная температура для системы вентиляцииt нв =-20 ˚С, средняя температура отопительного сезонаt ср =-6,4 ˚С, средняя температура самого холодного месяцаt срх =-15,1 ˚С, средняя температура самого жаркого месяцаt срж =+18,1 ˚С, средняя температура в 13:00 самого жаркого месяцаt сутж =+21,8 ˚С, нормируемая температура горячей воды в местах водоразбора должна поддерживаться не ниже 55 и не выше 80 ˚С в открытых системах теплоснабжения не ниже 50 и не выше 75 ˚С в закрытых системах). Средненедельный расход теплоты бытового ГВС рассчитывается:

где
-теплоемкость воды,
=4190 Дж/(кг*К),

=24*3600=86400 сек – длительность подачи горячей воды,

=1,2 – коэффициент, учитывающий выстывание горячей воды в сети.

Норма расхода горячей воды (СНиП 02.04.01-85) на одного жителя средненедельная a=105 литров (115 литров при повышенном благоустройстве). При отсутствии данных принимают температуру водопроводной воды в отопительный периодt х =5 ˚С, в летний периодt х =15 ˚С.

Для ориентировочных расчетов можно принять расчетную тепловую нагрузку на одного жителя жилых зданий в районе Сибири, Урала и Севера европейской части России:

на отопление и вентиляцию – 1,44 кДж/с (1,23 Мкал/ч)

на ГВС– 0,32 кДж/с (0,275 Мкал/ч)

Годовой расход теплоты на 1-го жителя

на отопление и вентиляцию – 13,90 Гдж (3,22 Гкал)

на ГВС – 8,15 (1,95 Гкал)

Нагрузка горячего водоснабжения ЖКХ имеет, как правило, в рабочие дни небольшие пики внутренние, большие пики в вечерние часы (с 17 до 21), пробелы в дневные и поздние ночные часы. Пиковая нагрузка превышает среднесуточную в 2-3 раза. В выходные дни суточный график горячего водоснабжения имеет более равномерное заполнение.

В связи с ростом цен на энергоресурсы, увеличением тарифов на тепловую энергию все вынуждены уделять внимание энергосбережению. Обязательность установки тепловых приборов у производителей и потребителей сегодня ни у кого не вызывает сомнения. Счётчик, не являясь средством экономии тепловой энергии, является средством правильного замера её расходов, даёт разницу между расчётной нагрузкой, определённой по нормам СНиП, и фактическим теплопотреблением, устраняет тем самым расходы потребителя на оплату непроизводительных потерь при транспортировке тепле, а иногда и при производстве.

В силу отсутствия ранее достаточно надёжных средств измерения теплоты, а в большей мере, в силу абсолютный незаинтересованности в определении фактического теплопотребления, расчётные нормативные нагрузки, заложенные в соответствующих СНиП для определения количества отопительных приборов, выбора пропускной способности трубопроводов, стали мерилом коммерческого расчёте за потребление тепла, а также воды и газа. Такой подход к коммерческому учёту не может быть правомерным.

Основой для коммерческих расчётов при отсутствии тепловых счётчиков должны стать фактические замеры, производимые производителем с участием потребителя, или удельные расходы, определённые на базе обработки статистических данных фактических замеров.

Это касается и систем водоснабжения. Например, ОАО «Новогор-Прикамье» (бывшее муниципальное предприятие г.Перми «Водоканал») перекачивает 500тыс. кубических метров питьевой воды, затрачивая 151 млн. кВт/ час электроэнергии. Стоки перекачивают 26 насосных станций, затрачивая 40 млн. кВт/ час электроэнергии. На предприятии эксплуатируются 67 высоковольтных эл. двигателей мощностью 51 тыс. кВт. Внедрение ЧРЭП на ряде объектов позволило более, чем в два раза уменьшить количество аварий, уменьшить расход электроэнергии на 30%, срок окупаемости приводов 2-2,5 года.

Учет сам по себе не приводит к снижению потерь тепловой и иной энергии. Однако точные и достоверные временные цифры потребления приводят к анализу, заставляют задуматься о возможности экономии.

Отпуск теплоты на тепловых пунктах является одним из основных технологических процессов теплоснабжения. Однако в отличие от других процессов теплоснабжения (производство теплоты, подготовка воды, транспортирование теплоносителя, защита тепловых сетей и др.) объем и уровень автоматизации управления отпуском теплоты существенно отстают от современных требований обеспечения высокого качества, экономичности и надежности теплоснабжения, отопления и горячего водоснабжения. В связи с этим имеют место дискомфортные условия в отапливаемых помещениях и перерасход теплоты и топлива. В настоящее время отпуск теплоты регулируется практически только на источниках (центральное регулирование). В незначительном количестве объектов применяют регулирование температуры воды в системах горячего водоснабжения. На источнике применяют, как правило, качественный метод регулирования по изменению температуры наружного воздуха. Однако этот вид регулирования осуществляют не на всем диапазоне наружных температур.

В относительно теплое время года в системах теплоснабжения, имеющих двухтрубные тепловые сети, из-за горячего водоснабжения температура теплоносителя на источнике поддерживается постоянной: не ниже 70 °С для закрытых систем, и не ниже 60 °С для открытых. При отсутствии устройств регулирования у потребителя в систему отопления поступает вода с повышенной температурой. что вызывает перегрев отапливаемого здания. Дискомфорт в отапливаемых помещениях (перегрев в одних и недогрев в других) происходит также вследствие невозможности учета при центральном регулировании действия ветра и солнечной радиации, а также избыточных бытовых тепловыделений.

Ниже рассмотрены причины перерасхода теплоты при отсутствии автоматизации.

Перерасход в теплый период года [осенне-весенний период] составляет примерно 2 -3%

2. Невозможность учета бытовых тепловыделений при центральном графике регулирования может увеличить перерасход теплоты до 15 - 17 %.

Значительная экономия теплоты при любом способе регулирования может быть достигнута за счет снижения температуры воздуха в отапливаемых помещениях производственных и административно-общественных зданий в нерабочие дни и в ночное время, а в жилых домах - в ночное время. Снижение температуры воздуха в жилых зданиях в ночное время на 2 - 3 °С не ухудшает санитарно-гигиенические условия и в то же время дает экономию в размере 4 - 5 %. В производственных и административно-общественных зданиях экономия теплоты за счет снижения температуры в нерабочее время достигается в еще большей степени. Температура в нерабочее время может поддерживаться на уровне 10 - 12 °С.

Общая экономия теплоты при автоматическом регулировании ее отпуска системам отопления может составить до 35 % годового расхода.

Следует отметить, что автоматизация отпуска теплоты позволит стабилизировать гидравлический и тепловой режимы всей системы теплоснабжения.

При отсутствии регуляторов температуры горячей воды (у водонагревателей в закрытых системах теплоснабжения или у смесительных устройств в открытых системах горячего водоснабжения) ее величина, как правило, не соответствует требуемой (она или значительно ниже, или значительно выше требуемой). В обоих случаях имеет место перерасход теплоты: в первом случае вследствие слива воды потребителями, во-втором из-за повышенного теплосодержания. По СНиП 2.04.01-85 температура воды у потребителей должна быть не ниже 50 °С в закрытых системах теплоснабжения и 60 °С - в открытых. Следует отметить, что отсутствие регуляторов температуры горячей воды приводит к дестабилизации гидравлического режима в тепловой сети и повышению температуры обратной воды при отсутствии водоразбора. Устанавливаемые вместо регуляторов дроссельные шайбы (рассчитанные на некоторую оптимальную величину водоразбора) не могут обеспечить снижение расхода сетевой воды у потребителя при прекращении водозабора.

Перерасход теплоты в системах горячего водоснабжения при отсутствии регуляторов может составить 10 - 15 % годового потребления теплоты на горячее водоснабжение.

Как показывают расчеты, при экономии теплоты только в размере 10 % автоматические устройства и оборудование, установленные на центральных тепловых пунктах, окупаются в течение 1 - 1,5 года.

Индивидуальный представляет собой целый комплекс устройств, располагаемый в отдельном помещении, включающий в себя элементы теплового оборудования. Он обеспечивает подключение к тепловой сети этих установок, их трансформацию, управление режимами теплопотребления, работоспособность, распределение по типам потребления теплоносителя и регулирование его параметров.

Тепловой пункт индивидуальный

Тепловая установка, занимающаяся или отдельных его частей, является индивидуальным тепловым пунктом, или сокращенно ИТП. Предназначен он для обеспечения горячим водоснабжением, вентиляцией и теплом жилых домов, объектов жилищно-коммунального хозяйства, а также производственных комплексов.

Для его функционирования потребуется подключение к системе водо- и тепло-, а также электроснабжения, необходимого для активации циркуляционного насосного оборудования.

Малый тепловой пункт индивидуальный может использоваться в доме на одну семью или небольшом строении, подключенном непосредственно к централизованной сети теплоснабжения. Такое оборудование рассчитано на отопление помещений и подогрев воды.

Большой индивидуальный тепловой пункт занимается обслуживанием больших или многоквартирных строений. Мощность его находится в пределах от 50 кВт до 2 МВт.

Основные задачи

Тепловой пункт индивидуальный обеспечивает выполнение следующих задач:

• Учет расхода тепла и теплоносителя.
• Защита системы теплоснабжения от аварийного увеличения параметров теплоносителя.
• Отключение системы теплопотребления.
• Равномерное распределение теплоносителя по системе теплопотребления.
• Регулировка и контроль параметров циркулирующей жидкости.
• Преобразование вида теплоносителя.

Преимущества

• Высокая экономичность.
• Многолетняя эксплуатация индивидуального теплового пункта показала, что современное оборудование этого типа, в отличие от других неавтоматизированных процессов, потребляет на 30% меньше
• Эксплуатационные затраты снижаются примерно на 40-60%.
• Выбор оптимального режима теплопотребления и точная наладка позволят до 15% сократить потери тепловой энергии.
• Бесшумная работа.
• Компактность.
• Габаритные размеры современных тепловых пунктов напрямую связаны с тепловой нагрузкой. При компактном размещении индивидуальный тепловой пункт с нагрузкой до 2 Гкал/час занимает площадь в 25-30 м 2 .
• Возможность расположения данного устройства в подвальных малогабаритных помещениях (как в существующих, так и во вновь построенных зданиях).
• Процесс работы полностью автоматизирован.
• Для обслуживания этого теплового оборудования не требуется высококвалифицированный персонал.
• ИТП (индивидуальный тепловой пункт) обеспечивает в помещении комфорт и гарантирует эффективное энергосбережение.
• Возможность установки режима, ориентируясь на время суток, применения режима выходного и праздничного дня, а также проведения погодной компенсации.
• Индивидуальное изготовление в зависимости от требований заказчика.

Учет тепловой энергии

Основой энергосберегающих мероприятий является прибор учета. Требуется этот учет для выполнения расчетов за количество потребляемой тепловой энергии между теплоснабжающей компанией и абонентом. Ведь очень часто расчетное потребление значительно больше фактического по причине того, что при расчете нагрузки поставщики тепловой энергии завышают их значения, ссылаясь на дополнительные расходы. Подобных ситуаций позволит избежать установка приборов учета.

Назначение приборов учета

• Обеспечение между потребителями и поставщиками энергоресурсов справедливых финансовых взаиморасчетов.
• Документирование параметров системы теплоснабжения, таких как давление, температура и расход теплоносителя.
• Контроль за рациональным использованием энергосистемы.
• Контроль за гидравлическим и тепловым режимом работы системы теплопотребления и теплоснабжения.

Классическая схема прибора учета

• Счетчик тепловой энергии.
• Манометр.
• Термометр.
• Термический преобразователь в обратном и подающем трубопроводе.
• Первичный преобразователь расхода.
• Сетчато-магнитный фильтр.

Обслуживание

• Подключение считывающего устройства и последующее снятие показаний.
• Анализ ошибок и выяснение причин их появления.
• Проверка целостности пломб.
• Анализ результатов.
• Проверка технологических показателей, а также сравнение показаний термометров на подающем и обратном трубопроводе.
• Долив масла в гильзы, чистка фильтров, проверка контактов заземления.
• Удаление загрязнений и пыли.
• Рекомендации по правильной эксплуатации внутренних сетей теплоснабжения.

Схема теплового пункта

В классическую схему ИТП входят следующие узлы:

• Ввод тепловой сети.
• Прибор учета.
• Подключение системы вентиляции.
• Подключение отопительной системы.
• Подключение горячего водоснабжения.
• Согласование давлений между системами теплопотребления и теплоснабжения.
• Подпитка подключенных по независимой схеме отопительных и вентиляционных систем.

При разработке проекта теплового пункта обязательными узлами являются:

• Прибор учета.
• Согласование давлений.
• Ввод тепловой сети.

Комплектация другими узлами, а также их количество выбирается в зависимости от проектного решения.

Системы потребления

Стандартная схема индивидуального теплового пункта может иметь следующие системы обеспечения тепловой энергией потребителей:

• Отопление.
• Горячее водоснабжение.
• Отопление и горячее водоснабжение.
• Отопление, и вентиляция.

ИТП для отопления

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) - схема независимая, с установкой пластинчатого теплообменника, который рассчитан на 100% нагрузку. Предусмотрена установка сдвоенного насоса, компенсирующего потери уровня давления. Подпитка отопительной системы предусмотрена от обратного трубопровода тепловых сетей.

Данный тепловой пункт может быть дополнительно укомплектован блоком горячего водоснабжения, прибором учета, а также другими необходимыми блоками и узлами.

ИТП для ГВС

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) - схема независимая, параллельная и одноступенчатая. Комплектацией предусмотрены два теплообменника пластинчатого типа, работа каждого из них рассчитана на 50% нагрузки. Предусмотрена также группа насосов, предназначенных для компенсации понижения давления.

Дополнительно тепловой пункт может оснащаться блоком отопительной системы, прибором учета и другими необходимыми блоками и узлами.

ИТП для отопления и ГВС

В данном случае работа индивидуального теплового пункта (ИТП) организована по независимой схеме. Для отопительной системы предусмотрен теплообменник пластинчатый, который рассчитан на 100%-ную нагрузку. Схема горячего водоснабжения - независимая, двухступенчатая, с двумя теплообменниками пластинчатого типа. С целью компенсации снижения уровня давления предусмотрена установка группы насосов.

Подпитка отопительной системы происходит с помощью соответствующего насосного оборудования из обратного трубопровода тепловых сетей. Подпитка горячего водоснабжения выполняется от системы холодного водоснабжения.

Кроме того, ИТП (индивидуальный тепловой пункт) укомплектован прибором учета.

ИТП для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции

Подключение тепловой установки выполняется по независимой схеме. Для отопительной и вентиляционной системы используется теплообменник пластинчатый, рассчитанный на 100%-ную нагрузку. Схема горячего водоснабжения - независимая, параллельная, одноступенчатая, с двумя пластинчатыми теплообменниками, рассчитанными на 50% нагрузки каждый. Компенсация понижения уровня давления осуществляется посредством группы насосов.

Подпитка отопительной системы происходит из обратного трубопровода тепловых сетей. Подпитка горячего водоснабжения выполняется из системы холодного водоснабжения.

Дополнительно индивидуальный тепловой пункт в многоквартирном доме может оборудоваться прибором учета.

Принцип работы

Схема теплового пункта напрямую зависит от особенностей источника, снабжающего энергией ИТП, а также от особенностей обслуживаемых им потребителей. Наиболее распространенной для данной тепловой установки является закрытая система горячего водоснабжения с подключением отопительной системы по независимой схеме.

Индивидуальный тепловой пункт принцип работы имеет такой:

• По подающему трубопроводу теплоноситель поступает в ИТП, отдает тепло подогревателям системы отопления и горячего водоснабжения, а также поступает в вентиляционную систему.
• Затем теплоноситель направляется в обратный трубопровод и по магистральной сети поступает обратно для повторного использования на теплогенерирующее предприятие.
• Некоторый объем теплоносителя может расходоваться потребителями. Для восполнения потерь на источнике тепла в ТЭЦ и котельных предусмотрены системы подпитки, которые в качестве источника тепла используют системы водоподготовки данных предприятий.
• Поступающая в тепловую установку водопроводная вода протекает через насосное оборудование системы холодного водоснабжения. Затем некоторый ее объем доставляется потребителям, другой нагревается в подогревателе горячего водоснабжения первой ступени, после этого направляется в циркуляционный контур горячего водоснабжения.
• Вода в циркуляционном контуре посредством циркуляционного насосного оборудования для горячего водоснабжения передвигается по кругу от теплового пункта к потребителям и обратно. При этом по мере необходимости потребители отбирают из контура воду.
• В процессе циркуляции жидкости по контуру она постепенно отдает собственное тепло. Для поддержания на оптимальном уровне температуры теплоносителя его регулярно нагревают во второй ступени подогревателя горячего водоснабжения.
• Отопительная система также является замкнутым контуром, по которому происходит движение теплоносителя с помощью циркуляционных насосов от теплового пункта к потребителям и обратно.
• В процессе эксплуатации могут возникать утечки теплоносителя из контура отопительной системы. Восполнением потерь занимается система подпитки ИТП, которая использует первичные тепловые сети в качестве источника тепла.

Допуск в эксплуатацию

Чтобы подготовить индивидуальный тепловой пункт в доме к допуску в эксплуатацию, необходимо представить в Энергонадзор следующий перечень документов:

• Действующие технические условия на подключение и справку об их выполнении от энергоснабжающей организации.
• Проектную документацию со всеми необходимыми согласованиями.
• Акт ответственности сторон за эксплуатацию и разделение балансовой принадлежности, составленный потребителем и представителями энергоснабжающей организации.
• Акт о готовности к постоянной или временной эксплуатации абонентского ответвления теплового пункта.
• Паспорт ИТП с краткой характеристикой систем теплоснабжения.
• Справку о готовности работы прибора учета тепловой энергии.
• Справку о заключении договора с энергоснабжающей организацией на теплоснабжение.
• Акт о приемке выполненных работ (с указанием номера лицензии и даты ее выдачи) между потребителем и монтажной организацией.
• лица за безопасную эксплуатацию и исправное состояние тепловых установок и тепловых сетей.
• Список оперативных и оперативно-ремонтных ответственных лиц по обслуживанию тепловых сетей и тепловых установок.
• Копию свидетельства сварщика.
• Сертификаты на используемые электроды и трубопроводы.
• Акты на скрытые работы, исполнительную схему теплового пункта с указанием нумерации арматуры, а также схемы трубопроводов и запорной арматуры.
• Акт на промывку и опрессовку систем (тепловые сети, отопительная система и система горячего водоснабжения).
• Должностные и технике безопасности.
• Инструкции по эксплуатации.
• Акт допуска в эксплуатацию сетей и установок.
• Журнал учета КИПа, выдачи нарядов-допусков, оперативный, учета выявленных при осмотре установок и сетей дефектов, проверки знаний, а также инструктажей.
• Наряд из тепловых сетей на подключение.

Меры безопасности и эксплуатация

У обслуживающего тепловой пункт персонала должна быть соответствующая квалификация, также ответственных лиц следует ознакомить с правилами эксплуатации, которые оговорены в Это обязательный принцип индивидуального теплового пункта, допущенного к эксплуатации.

Запрещено запускать в работу насосное оборудование при перекрытой запорной арматуре на вводе и при отсутствии в системе воды.

В процессе эксплуатации необходимо:

• Контролировать показатели давления на манометрах, установленных на подающем и обратном трубопроводе.
• Наблюдать за отсутствием постороннего шума, а также не допускать повышенной вибрации.
• Осуществлять контроль нагрева электрического двигателя.

Не допускается применять чрезмерное усилие в случае ручного управления клапаном, а также при наличии давления в системе нельзя разбирать регуляторы.

Перед запуском теплового пункта необходимо промыть систему теплопотребления и трубопроводы.

С начала развития централизованного теплоснабжения в нашей стране в качестве основного метода регулирования отпуска тепла был принят метод центрального качественного регулирования по основному виду тепловой нагрузки. В течение длительного времени основным видом тепловой нагрузки являлась нагрузка отопления, присоединяемая к тепловой сети по зависимой схеме через водоструйные элеваторы. Центральное качественное регулирование заключалась в поддержании на источнике теплоснабжения температурного графика, обеспечивающего в течение отопительного сезона заданную внутреннюю температуру отапливаемых помещений при неизменном расходе сетевой воды. Такой температурный график, называемый отопительным, широко применяется в системах теплоснабжения и в настоящее время.

С появлением нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура воды в тепловой сети была ограничена величиной, необходимой для подачи в систему горячего водоснабжения воды с температурой не ниже 60°С, требуемой по СНиП, т.е. величиной 70-75°С в закрытых системах и 60-65°С в открытых системах теплоснабжения, несмотря на то, что по отопительному графику требуется теплоноситель более низкой температуры. «Срезка» отопительного температурного графика при указанных температурах и отсутствии местного количественного регулирования расхода воды на отопление приводит к перерасходу тепла на отопление при повышенных наружных температурах т.е. возникают так называемые весеннее-осенние «перетопы». Появление нагрузки горячего водоснабжения привело не только к ограничению нижнего предела температуры сетевой воды, но и к другим нарушениям условий, принятых при расчете отопительного температурного графика. Так, в закрытых и открытых системах теплоснабжения, в которых отсутствуют регуляторы расхода сетевой воды на отопление, расход воды на горячее водоснабжение приводит к изменению сопротивления сети, расходов воды в сети, располагаемых напоров и в конечном счете расходов воды в системах отопления. В двухступенчатых последовательных схемах включения подогревателей нагрузка горячего водоснабжения приводит к снижению температуры воды, поступающей в системы отопления. В этих условиях отопительный температурный график не обеспечивает требуемую зависимость расхода тепла на отопление от наружной температуры. Именно поэтому основной задачей регулирования отпуска тепла в системах теплоснабжения является поддержание заданной температуры воздуха в отапливаемых помещениях при изменяющихся в течение отопительного сезона внешних климатических условий и заданной температуре воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, при изменяющимся в течение суток расходе этой воды.

Учитывая концепцию теплоснабжения на ближайшие годы (и десятилетия?) основанную на сохранении принципов теплофикации и, в то же время, уход от безусловного соблюдения графика центрального качественного регулирования во всем диапазоне температур наружного воздуха (т.е. топим столько, на сколько хватает топлива), в последние годы активно проводится политика модернизации существующих систем потребления тепла с целью адаптации их к реальным условиям централизованного теплоснабжения при невыдерживании графика температур, а также оптимизации режимов теплопотребления. Существует только три принципиально различных метода регулирования отпуска тепловой энергии на нужды теплоснабжения: качественный, количественный и качественно-количественный. При качественном методе регулирования температура теплоносителя изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, а расход теплоносителя остается постоянным. При количественном методе регулирования, наоборот, температура теплоносителя остается постоянной, а расход теплоносителя в системе теплопотребления изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Качественно-количественный принцип регулирования сочетает в себе оба названных метода. В свою очередь все эти методы подразделяются на центральное регулирование (на источнике тепла) и местное регулирование. На сегодняшний день, давайте скажем прямо, фактически свершился вынужденный переход от качественного регулирования к качественно-количественному. И для того, чтобы обеспечить в этих условиях температуру внутри помещений согласно СНиП, а также сэкономить потребляемую тепловую энергию, особенно в весенний и осенний периоды отопительного сезона и модернизируются системы теплопотребления, т.е. решаются проблемы «перетопов» и «недотопов» с помощью современных микропроцессорных систем регулирования с применением качественно-количественного принципа регулирования.

СП «ТЕРМО-К» ООО на протяжении последних 10-и лет производит и поставляет для этих целей , а также исполнительные органы для него – с электроприводами «МЭП ТЭРМ» .

«МР-01» – является микропроцессорным полностью программируемым потребителем изделием с символьно-цифровой индикацией и предназначен для автоматического управления подачей тепла в системы отопления и горячего водоснабжения ЦТП, ИТП жилых, общественных и производственных зданий. «МР-01» может одновременно управлять 3-мя регулирующими клапанами типа «КС» и 2-мя насосами, позволяет реализовать ПИ и ПИД законы регулирования и различные алгоритмы управления. Через RS485 «МР-01» может быть связан с ПЭВМ для создания автоматизированной системы сбора данных и управления. В целях упрощения монтажных работ в «МР-01» уже встроены управляющие реле к которым непосредственно подключаются регулирующие клапаны «КС» и насосы, т.е. отпадает необходимость устанавливать дополнительные шкафы с управляющей электроаппаратурой со специальной степенью защиты, ведь сам корпус «МР-01» выполнен в пылебрызгозащищенном исполнении и соответствует степени защиты IР54 по ГОСТ 14254-96. С 2006г. выпускается усовершенствованная модификация МР-01 отличающаяся повышенной защитой от внешних электрических воздействий и удобством монтажа.

«МР-01» легко и быстро перенастраивается на следующие функции регулирования:

1. Функции регулирования для систем ГВС:

• - поддержание температуры горячей воды по заданной температурной уставке;
• - поддержание температуры горячей воды по заданной температурной уставке с контролем от превышения температуры в обратном трубопроводе после подогревателя ГВС;
• - ночное понижение температуры горячей воды по заданной программе;
• - управление насосами ГВС (смена включения насосов основного и резервного с заданным периодом или периодическая прокрутка резервного насоса; включение/выключение насоса по заданной программе с учетом рабочих и выходных дней для каждого дня недели).

Функции регулирования для систем отопления:

• - погодное регулирование, регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха;
• - снижение температуры в помещении ночью и натоп с учетом рабочих и выходных дней (время-температурный режим управления для каждого дня недели);
• - управление насосами отопления (смена включения насосов основного и резервного или периодическая прокрутка резервного насоса; включение / выключение насоса по датчику давления, по датчику температуры, по заданной программе);
• - регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры в помещении (пофасадное регулирование);
• - регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха с контролем температуры в обратном трубопроводе и защитой системы отопления от размораживания.

Опыт эксплуатации более 5000 регуляторов потребления тепловой энергии у различных потребителей показал их высокую надежность и эффективность. Затраты по их установке окупаются, как правило, в течение одного отопительного периода.

Для того, чтобы облегчить работу проектных и монтажных организаций, нашим предприятием разработан альбом типовых решений по применению систем регулирования, где мы рекомендуем 19 схем и подробно расписываем в каких случаях их необходимо применять исходя как из требований действующей нормативно-технической документации к проектированию систем теплопотребления, так и личного опыта приобретенного в последние семь лет в процессе сотрудничества с энергоснабжающими организациями Республики Беларусь, Украины и России.

Генеральный директор СП «ТЕРМО-К» ООО Е. М. Наумчик

Теплоэнергетические установки. Сборник нормативных документов Коллектив авторов

3. УЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ У ПОТРЕБИТЕЛЯ В ВОДЯНЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ

3.1. Организация учета тепловой энергии и теплоносителя, полученных водяными системами теплопотребления

3.1.1. В открытых и закрытых системах теплопотребления на узле учета тепловой энергии и теплоносителя с помощью прибора (приборов) должны определяться:

время работы приборов узла учета;

полученная тепловая энергия;

масса (объем) теплоносителя, полученного по подающему трубопроводу и возвращенного по обратному трубопроводу;

масса (объем) теплоносителя, полученного по подающему трубопроводу и возвращенного по обратному трубопроводу за каждый час;

среднечасовая и среднесуточная температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах узла учета.

В системах теплопотребления, подключенных по независимой схеме, дополнительно должна определяться масса (объем) теплоносителя, расходуемого на подпитку.

В открытых системах теплопотребления дополнительно должны определяться:

масса (объем) теплоносителя, израсходованного на водоразбор в системах горячего водоснабжения;

среднечасовое давление теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах узла учета.

Среднечасовые и среднесуточные значения параметров теплоносителя определяются на основании показаний приборов, регистрирующих параметры теплоносителя.

Принципиальная схема размещения точек измерения массы (объема) теплоносителя, его температуры и давления, состав измеряемых и регистрируемых параметров теплоносителя в открытых системах теплопотребления приведены на рис. 3, в закрытых системах теплопотребления – на рис. 4.

3.1.2. В открытых и закрытых системах теплопотребления, где суммарная тепловая нагрузка не превышает 0,5 Гкал/ч, масса (объем) полученного и возвращенного теплоносителя за каждый час и среднечасовые значения параметров теплоносителей могут не определяться.

Принципиальная схема размещения точек измерения массы (объема) теплоносителя и его параметров в открытых системах теплопотребления приведена на рис. 5, в закрытых системах теплопотребления – на рис. 6.

3.1.3. У потребителей в открытых и закрытых системах теплопотребления, суммарная тепловая нагрузка которых не превышает 0,1 Гкал/ч, на узле учета с помощью приборов можно определять только время работы приборов узла учета, массу (объем) полученного и возвращенного теплоносителя, а также массу (объем) теплоносителя, расходуемого на подпитку.

В открытых системах теплопотребления дополнительно должна определяться масса теплоносителя, израсходованного на водоразбор в системе горячего водоснабжения.

Принципиальная схема размещения точек измерения массы теплоносителя в открытых системах теплопотребления приведена на рис. 7, в закрытых системах теплопотребления – на рис. 8.

3.1.4. По согласованию с энергоснабжающей организацией количество полученной тепловой энергии в закрытых системах теплопотребления может определяться на основании измерений параметров теплоносителя в соответствии с принципиальными схемами, приведенными на рис. 9 или 10.

3.1.5. Узел учета тепловой энергии, массы (объема) и параметров теплоносителя оборудуется на тепловом пункте, принадлежащем потребителю, в месте, максимально приближенном к его головным задвижкам.

Для систем теплопотребления, у которых отдельные виды тепловых нагрузок подключены к внешним тепловым сетям самостоятельными трубопроводами, учет тепловой энергии, массы (объема) и параметров теплоносителя ведется для каждой самостоятельно подключенной нагрузки с учетом требований пп. 3.1.1–3.1.4.

Рис. 3. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теля, а также его регистрируемых параметров в открытых системах теплопотребления

Рис. 4. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теля, а также его регистрируемых параметров в закрытых системах теплопотребления

Рис. 5. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя в открытых системах теплопотребления с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0,5 Гкал/ч

Рис. 6. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя в закрытых системах теплопотребления с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0,5 Гкал/ч

Рис. 7. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя в открытых системах теплопотребления с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0,1 Гкал/ч

Рис. 8. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя в закрытых системах теплопотребления с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0,1 Гкал/ч

Рис. 9. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя только в подающем трубопроводе сети, а также его регистрируемых параметров в закрытых системах теплопотребления по согласованию с энергоснабжающей организацией

Рис. 10. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя только в обратном трубопроводе сети, а также его регистрируемых параметров в закрытых системах теплопотребления по согласованию с энергоснабжающей организацией

Из книги Потребители электрической энергии, энергоснабжающие организации и органы Ростехнадзора. Правовые основы взаимоотношений автора

Приложение 1. Перечень потребителей электрической энергии (отдельных объектов), которые не включаются в графики временного отключения электрической энергии 1. Объекты органов государственной власти и управления, медицинские учреждения и учреждения социального

Из книги Метрология, стандартизация и сертификация: конспект лекций автора Демидова Н В

6. Защита прав потребителя Защита потребителя от недоброкачественной продукции осуществляется в соответствии с Законом Российской Федерации «О сертификации продукции и услуг». В соответствии с действующим законодательством за нарушение правил обязательной

Из книги Правила функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики в вопросах и ответах. Пособие для автора Рябов Сергей

Раздел 9. Особенности оказания услуг по передаче электрической энергии и оплаты потерь электрической энергии на розничных рынках Вопрос 1. Кем заключаются договоры оказания услуг по передаче электрической энергии?Ответ. Договоры оказания услуг по передаче

Из книги Цифровая стеганография автора Грибунин Вадим Геннадьевич

IX. Особенности оказания услуг по передаче электрической энергии и оплаты потерь электрической энергии на розничных рынках 117. Услуги по передаче электрической энергии предоставляются на основании договоров оказания услуг по передаче электрической энергии,

Из книги Новые источники энергии автора Фролов Александр Владимирович

2.2. Атаки на системы цифровых водяных знаков 2.2.1. Классификация атак на стегосистемы ЦВЗ Как отмечалось в первой главе, ЦВЗ должны удовлетворять противоречивым требованиям визуальной (аудио) незаметности и робастности к основным операциям обработки сигналов. В

Из книги 102 способа хищения электроэнергии автора Красник Валентин Викторович

Глава 14 Преобразователи тепловой энергии Мы говорили про «океан энергии», окружающей нас. Этот океан энергии – эфир, явление поляризации которого нам известно, как электрическое поле. Вихревые явления в эфире мы воспринимаем, как магнитные поля. Мы показали в предыдущей

Из книги Теплоэнергетические установки. Сборник нормативных документов автора Коллектив авторов

Глава 4 Учет электрической энергии

Из книги CCTV. Библия видеонаблюдения [Цифровые и сетевые технологии] автора Дамьяновски Владо

ПРАВИЛА УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИУТВЕРЖДЕНО Первый заместитель министра топлива и энергетики Российской Федерации В. Н. Костюнин 12 сентября 1995 г.СОГЛАСОВАНО Заместитель председателя Комитета Российской

Из книги автора

2. УЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА ИСТОЧНИКЕ ТЕПЛОТЫ 2.1. Организация учета тепловой энергии и теплоносителя, отпущенных в водяные системы теплоснабжения2.1.1. Узлы учета тепловой энергии воды на источниках теплоты: теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), районных тепловых

Из книги автора

4. УЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ У ПОТРЕБИТЕЛЯ В ПАРОВЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ 4.1. Организация учета тепловой энергии и теплоносителя, полученных паровыми системами теплопотребления4.1.1. В паровых системах теплопотребления на узле учета тепловой энергии и

Из книги автора

5. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРИБОРАМ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ 5.1. Общие требования5.1.1. Узел учета тепловой энергии оборудуется средствами измерения (теплосчетчиками, водосчетчиками, тепловычислителями, счетчиками пара, приборами, регистрирующими параметры теплоносителя, и

Из книги автора

6. ДОПУСК В ЭКСПЛУАТАЦИЮ УЗЛА УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ИСТОЧНИКЕ ТЕПЛОТЫ 6.1. Допуск в эксплуатацию узла учета источника теплоты осуществляется представителем Госэнергонадзора в присутствии представителей источника теплоты и тепловых сетей, о чем составляется

Из книги автора

7. ДОПУСК В ЭКСПЛУАТАЦИЮ УЗЛА УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ У ПОТРЕБИТЕЛЯ 7.1. Допуск в эксплуатацию узлов учета потребителя осуществляется представителем энергоснабжающей организации в присутствии представителя потребителя, о чем составляется соответствующий акт (прил. 4).

Из книги автора

8. ЭКСПЛУАТАЦИЯ УЗЛА УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ИСТОЧНИКЕ ТЕПЛОТЫ 8.1. Узел учета тепловой энергии на источнике теплоты должен эксплуатироваться в соответствии с технической документацией, указанной в п. 6.1 настоящих Правил.8.2. За техническое состояние приборов узла учета

Из книги автора

9. ЭКСПЛУАТАЦИЯ УЗЛА УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ У ПОТРЕБИТЕЛЯ 9.1. Узел учета тепловой энергии у потребителя должен эксплуатироваться в соответствии с технической документацией, указанной в п. 7.1 настоящих Правил.9.2. Ответственность за эксплуатацию и текущее обслуживание

Из книги автора

3. Оптика в системах видеонаблюдения Некоторые считают качество оптики в системах видеонаблюдения доказанным. С повышением разрешающей способности телекамер и с миниатюризацией ПЗС-матриц мы все ближе подходим к пределу разрешающей способности, определяемому оптикой,

В соответствии с требованиями нормативной документации и ФЗ №261 "Об энергосбережении…" должна стать нормой, как для объектов нового строительства, так и для существующих зданий, так как это является основным инструментом управления теплоснабжением. Сегодня такие системы, вопреки сложившемуся мнению, вполне доступны для большинства потребителей. Они функциональны, обладают высокой надежностью и позволяют оптимизировать процесс потребления тепловой энергии. Срок окупаемости затрат на установку оборудования находится в пределах одного года.

Система автоматического регулирования теплопотребления () позволяет снизить потребление тепловой энергии за счет следующих факторов:

1. Устранения поступления в здание избытков тепловой энергии (перетопов);
2. Снижения температуры воздуха в ночное время;
3. Снижения температуры воздуха в праздничные дни.

Укрупненные показатели экономии тепловой энергии от применения САРТ, установленного в индивидуальном тепловом пункте () здания представлены рис. №1.

Рис.1 Общая экономия достигает 27% и более*

*по данным ООО НПП “Элеком”

Основные элементы классической САРТ в общем виде показаны на рис. №2.

Рис.2 Основные элементы САРТ в ИТП*

*вспомогательные элементы условно не показаны

Назначение погодного контроллера:

1. Измерение температур наружного воздуха и теплоносителя;
2. Управление клапаном КЗР в зависимости в соответствии с заложенными программами (графиками) регулирования;
3. Обмен данными с сервером.

Назначение подмешивающего насоса:

1. Обеспечение постоянного расхода теплоносителя в системе отопления;
2. Обеспечение переменного подмеса теплоносителя.

Назначение клапана КЗР: управление поступлением теплоносителя из тепловой сети.

Назначение датчиков температуры: измерение температур теплоносителя и наружного воздуха.

Дополнительные опции:

1. Регулятор перепада давления. Регулятор предназначен для поддержания постоянного перепада давления теплоносителя и позволяет исключить отрицательное влияние нестабильного перепада давления тепловой сети на работу САРТ. Отсутствие регулятора перепада давления может привести к неустойчивому функционированию системы, снижению экономического эффекта и срока службы оборудования.
2. Датчик температуры воздуха в помещении. Датчик предназначен для контроля температуры воздуха внутри помещения.
3. Сервер сбора данных и управления. Сервер предназначен для удаленного контроля работоспособности оборудования и коррекции отопительных графиков по показаниям датчиков температуры воздуха внутри помещения.

Принцип работы классической схемы САРТ состоит в качественном регулировании, дополненном количественным регулированием. Качественное регулирование - это изменение температуры теплоносителя, поступающего в систему отопления здания, а количественное регулирование - это изменение количества теплоносителя, поступающего из тепловой сети. Происходит этот процесс таким образом, что количество теплоносителя, поступаемого из тепловой сети, меняется, а количество теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, остается постоянным. Таким образом, сохраняется гидравлический режим системы отопления здания и происходит изменение температуры теплоносителя, поступающего в отопительные приборы. Сохранение гидравлического режима постоянным является необходимым условием для равномерного прогрева здания и эффективной работы системы отопления.

Физически процесс регулирования происходит так: погодный контроллер, в соответствии с заложенными в него индивидуальными программами регулирования и в зависимости от текущих температур наружного воздуха и теплоносителя, подает управляющие воздействия на клапан КЗР. Приходя в движение, запорный орган клапана КЗР уменьшает или увеличивает расход сетевой воды из тепловой сети по подающему трубопроводу до узла смешения. Одновременно с этим, за счет насоса в узле смешения, производится пропорциональный отбор теплоносителя из обратного трубопровода и подмешивание его в подающий, что при сохранении гидравлики системы отопления (количества теплоносителя в системе отопления) приводит к требуемым изменениям температуры теплоносителя, поступающего в радиаторы отопления. Процесс снижения температуры поступающего теплоносителя, уменьшает количество тепловой энергии, которая отбирается в единицу времени от радиаторов отопления, что и приводит к экономии.

Схемы САРТ в ИТП зданий у разных производителей могут непринципиально отличаться, но во всех схемах основными элементами являются: погодный контроллер, насос, клапан КЗР, датчики температуры.

Хочется отметить, что в условиях экономического кризиса все большее количество потенциальных заказчиков становятся чувствительными к цене. Потребители начинают искать альтернативные варианты с наименьшим составом оборудования и стоимостью. Иногда на этом пути возникает ошибочное желание сэкономить на установке подмешивающего насоса. Такой подход не оправдан для САРТ, монтируемых в ИТП зданий.

Что произойдет если не установить насос? А произойдет следующее: в результате работы клапана КЗР гидравлический перепад давления и, соответственно, количество теплоносителя в системе отопления будут постоянно меняться, что неизбежно приведет к неравномерному прогреву здания, неэффективной работе отопительных приборов и риску остановки циркуляции теплоносителя. Кроме этого, при отрицательных температурах наружного воздуха может произойти “размораживание” системы отопления.

Экономить на качестве погодного контроллера так же не стоит, т.к. современные контроллеры позволяют выбирать такой график управления клапаном, который при сохранении комфортных условий внутри объекта, позволяет получить значительные объемы экономии тепловой энергии. Сюда входят такие эффективные программы управления теплопотреблением как: устранение перетопов; снижение потребления в ночные часы и нерабочие дни; устранение завышения температуры обратной воды; защита от “размораживания” системы отопления; коррекция отопительных графиков по температуре воздуха в помещении.

Подводя итог сказанному, хочется отметить важность профессионального подхода к выбору оборудования системы погодного автоматического регулирования теплопотребления в ИТП здания и еще раз подчеркнуть, что минимально достаточными основными элементами такой системы являются: насос, клапан, погодный контроллер и датчики температуры.

23-летний опыт выполнения работ, система качества ИСО 9001, лицензии и сертификаты на производство и ремонт средств измерений, допуски СРО (проектирование, монтаж, энергоаудит), аттестат аккредитации в области обеспечения единства измерений и рекомендации клиентов, включая государственные органы, муниципальные администрации, крупные промышленные предприятия, позволяют предприятию «ЭЛЕКОМ» реализовывать высокотехнологичные решения для энергосбережения и повышения энергетической эффективности с оптимальным соотношением цена/качество.