Тепловой узел. Узел учета тепловой энергии. Схемы тепловых узлов

Измерение потребляемой тепловой энергии осуществляет целый комплекс приборов

Зачем нужен узел

Внедрение системы учета на тепловой узел в многоквартирном доме позволяет не только контролировать объем потребляемой энергии и параметры воды в трубах. Имея на руках максимально полную информацию, пользователь может быстро оптимизировать работу оборудования. Часто встречается словосочетание «коммерческий узел учета тепловой энергии». Что это такое? Это означает, что во всех офисных и жилых зданиях, подключенных к внешним источникам тепла и горячего водоснабжения, в обязательном порядке должен быть произведен монтаж УУТЭ. Процедура осуществляется в строгом соответствии со строительными нормами. Стандартная схема теплового узла отопления предусматривает наличие:

• индикаторов (давления, температуры);
• преобразователей (тех же параметров плюс расхода теплоносителя);
• вычислителя;
• запорной арматуры.

Дополнительное оборудование для УУТЭ помогает упростить процесс эксплуатации и сделать его более эффективным. В многоэтажных жилых домах, где установлен элеватор теплового узла и разводка стояков вертикальная, учет часто производят только по общему счетчику. Это вызвано технологическими особенностями инженерной системы здания.

Нередко объединяют понятия «тепловой узел» и «тепловой пункт». В чем разница? Последний является связующим звеном между магистральной и распределительной сетью. Иногда он может использоваться, как узел коммерческого учета тепловой энергии. Это индивидуальный пункт, который обслуживает конкретный объект. Базируется он в подвале или на чердаке. Однако в большинстве случаев ТП обслуживает сразу несколько домов и располагается в отдельном здании.

Термодатчик

Данное устройство монтируется на обратном трубопроводе совместно с запорной арматурой и расходомером. Такое расположение позволяет не только измерять температуру циркулирующей жидкости, но и ее расход на входе и выходе.

Расходомеры и термодатчики подключаются к теплосчетчикам, которые позволяют производить расчет потребленного тепла, хранение и архивацию данных, регистрацию параметров, а также их визуальное отображение.

Как правило, тепловычислитель размещается в отдельном шкафу со свободным доступом. Кроме того, в шкафу можно устанавливать дополнительные элементы: источник бесперебойного питания или модем. Дополнительные устройства позволяют обрабатывать и контролировать данные, которые передаются узлом учета дистанционно.

Виды теплосчетчиков

Схема теплового узла отопления с теплосчетчиком дает возможность избежать необязательного расхода энергии. Достаточно своевременно и грамотно реагировать на показания приборов. УУТЭ получает данные от датчиков и преобразователей, устанавливаемых на трубах. Они подают сигналы о состоянии воды на вычислителе. Последний производит расчеты согласно определенным алгоритмам, после чего коммерческий узел учета тепловой энергии выдает информацию пользователю оборудования. Счетчик сохраняет результаты измерений в архиве, в котором также фиксируются данные об ошибках, что позволяет проводить разносторонний анализ работы системы.

Таким образом, узел учета тепла в многоквартирном доме дает возможность осуществлять максимально точные взаиморасчеты между поставляющей и потребляющей стороной, являясь при этом эффективным средством контроля. Порядок установки УУТЭ для водяного теплоснабжения предусматривает обязательное наличие преобразователей расхода. С их помощью замеряют количество воды, прошедшей по трубе за определенное время. Расход бывает массовым (измеряется в кг/ч, кг/мин и т. д.) и объемным (м³/мин, м³/c и т. д.). Монтаж узла учета тепла производится в соответствии с тем, какого типа расходомер используется. В зависимости от способа измерения преобразователи бывают:

• тахометрическими;
• ультразвуковыми;
• электромагнитными;
• переменными;
• вихревыми;
• комбинированными.

Достаточно часто в состав узла учета тепловой энергии входят тахометрические расходомеры, как очень простые и надежные. Они бывают турбинными, крыльчатыми, винтовыми. Подобный расходомер на КУУТЭ – это возможность определять объем тепла путем преобразования энергии движения водного потока во вращение измерительного элемента. Крыльчатка, турбина или винт помещается на пути теплоносителя, а специальный счетчик замеряет количество их оборотов и переводит в нужный показатель.

Схема узла учета тепловой энергии с расходомерами других типов отличается отсутствием подвижных частей. Замеры здесь осуществляют с помощью электроники. Вихревые модели определяют скорость движения по характеристикам вихрей, возникающих из-за того, что воде приходится преодолевать специальное препятствие. Если узел учета и регулирования тепловой энергии оснащен ультразвуковым расходомером, на трубу крепят излучатель УЗ сигнала с приемником. Устройства монтируются друг напротив друга (точное положение определяется инструкцией). Приемник получает сигнал, прошедший от излучателя через жидкостный поток. По скорости движения ультразвука определяют и параметры теплоносителя. Принципиальная схема теплового пункта с узлом учета, оснащенным электромагнитным расходомером, предусматривает снятие показаний за счет способности воды генерировать ток в процессе перемещения в магнитном поле.

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.

Элеваторный узел

Принцип работы теплового узла в многоквартирном доме известен каждому, кто этим интересовался. Теплоноситель попадает в отопительную систему здания по основному трубопроводу и собирается через обратный. Горячая вода от котельной направляется в подвал, чтобы пройти через тепловой узел. Схема теплового узла предусматривает наличие запорной арматуры в виде стальных шаровых кранов. В традиционных конфигурациях эту функцию выполняют задвижки.

Если температура воды не превышает 95°С, она распределяется по помещениям посредством коллектора, оборудованного балансировочными кранами. Однако достаточно часто в тепловые узлы многоквартирных домов попадает более горячий теплоноситель, который противопоказан современным трубам. Его нужно охладить до определенного уровня. Для решения этой задачи и предусмотрен элеватор в тепловом узле. Данное устройство является самым простым и дешевым средством охлаждения теплоносителя. Здесь тот смешивается с остывшей жидкостью из обратного трубопровода. Пройдя через узел тепловой элеваторный, вода обретает необходимую температуру, после чего может спокойно направляться к приборам отопления. Кроме того, данное оборудование выполняет функцию циркуляционного насоса.

Устройство элеватора теплового узла включает в себя такие компоненты, как:

• струйный элеватор;
• смесительная камера;
• сопло;
• «обвязка».

К «обвязке» относятся запорные механизмы и контрольные манометры с термометрами. В последнее время получила распространение установка тепловых узлов с электроприводными элеваторами. Классические модели работают без электричества. Автоматизированный узел учета тепловой энергии самостоятельно регулирует температуру воды. К сожалению, удобство в эксплуатации пока недостаточно подкрепляется надежностью таких систем. При этом стоят они значительно дороже.

На данном этапе, более надежной выглядит схема теплового узла с традиционным элеватором. Эффективность его работы не зависит от капризов электроснабжения и гидравлических/тепловых скачков в трубах. За ним не нужно постоянно присматривать. Чтобы схема узла учета тепла реализовывалась эффективно, достаточно правильно подобрать диаметр сопла. Каким должно быть оборудование для конкретного объекта, может определить только специалист, обладающий разрешением на ведение подобной деятельности.

Преимущества и недостатки

Каждый из видов ТП обладает своими достоинствами и недостатками. Плюсы ЦТП:

• параметры теплоносителя – температура, давление, поддерживаются и контролируются автоматически;
• пункт обслуживает большое число потребителей.

Недостатков у этого решения намного больше:

• Каждый потребитель получает строго дозированное количество тепла. Однако равны эти доли только на уровне ЦТП. Из-за разной длины трубопровода жильцы зданий получают воду с разной температурой.
• Чем длиннее трубопровод, тем больше потеря тепла. Из-за этого приходится повышать температуру на ЦТП, что приводит к росту расходов на отопление и горячую воду.
• Во время ремонта без тепла остается большое количество жильцов.
• Циркуляция горячей воды неравномерна. В домах, расположенных далеко от ЦТП, приходится долго сливать холодную воду, прежде чем получить нагретую. Счетчик учитывает весь этот объем как расход горячей.

ИТП в подвале дома экономит до 30% расходов на горячую воду

ИТП намного выгоднее:

• Меньше потеря тепла при передаче теплоносителя. Установка ИТП в здании экономит от 15 до 30% расходов.
• Все квартиры получают одинаковое количество тепла с учетом площади.
• Из крана вода идет действительно горячая и сразу.
• Поскольку теплоузел работает без высокой нагрузки, вероятность поломок ниже. Монтаж и ремонт оборудования занимает меньше времени.
• При выходе из строя ТП страдает меньшее количество жильцов.

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:

• Готовый модуль занимает минимум места. Даже если это ЦТП, его можно установить в подвале.
• Монтаж крайне прост – его нужно лишь подключить к теплотрассе и электросети.

Чем выше степень автоматизации теплоузла, тем меньше расходов на его содержание и обслуживание.

Особенности установки

Установка узла учета тепловой энергии в многоквартирном доме разделяется на несколько основных этапов:

1. Изучение и анализ объекта.
2. Создание и согласование проекта.
3. Сборка и наладка.
4. Организация мониторинга.
5. Предоставление схемы теплового узла многоквартирного дома в теплоснабжающую организацию и получение разрешения на эксплуатацию.

Стоимость процедуры зависит от характеристик объекта и может существенно меняться. Если требуется замена узла учета тепловой энергии, последовательность действий примерно та же. Самым ответственным этапом считается разработка проекта и подбор оборудования. Естественно, монтаж узлов учета тепловой энергии должен быть проведен с максимальной аккуратностью и точностью. Однако если начальные расчеты окажутся ошибочными, даже высококачественные дорогостоящие устройства не обеспечат нужной точности показаний.

Когда устанавливается тепловой узел в частном доме, схема согласования может немного отличаться. В любом случае самостоятельное хождение по инстанциям потребует серьезных временных затрат. Как правило, установка узлов учета тепловой энергии включает в себя и эту услугу. Решайте сами, что вам предпочтительнее – немного доплатить или сэкономить за счет собственных усилий. Однако учтите, что опытным представителям строительной организации получить разрешение намного проще, чем частному лицу.

Автоматизация узлов теплового учета дает возможность организовать дистанционный съем данных со счетчиков, что значительно упрощает мониторинг объекта. Техобслуживание УУТЭ нужно доверять профессионалам. Самостоятельность в этом вопросе, как и при установке узлов учета тепловой энергии в Москве, может привести к значительным финансовым потерям. Если вовремя не заметить поломку оборудования, ремонт может затянуться надолго, и все это время вы будете переплачивать за неиспользуемое тепло. Если вас интересует, возможна ли установка УУТЭ на тепловом узле вашего дома и другие вопросы по этой теме, ответы на них можно получить на нашем сайте.

Сферы применения

ИТП для подогрева воздуха в системе вентиляции

ТП необходимы для правильного распределения тепла между потребителями. К ним относятся:

• Снабжение горячей водой. Часть тепла, поскольку горячая вода подается по трубам, уходит на отопление ванной и кухни.
• Отопительные системы – поддерживают комфортную температуру в жилых и публичных помещениях.
• Вентиляционная система – перед поступлением в здание воздух подогревается.
• Холодное водоснабжение – относится не к потребителям, а к элементам обеспечения. Холодная вода служит регулятором.

Устанавливают ТП для отопления, водоснабжения, кондиционирования и старых, и новых зданий.

Как устроен элеватор

В последнее время элеваторы появились в коммунальном хозяйстве. Почему же выбрали именно это оборудование? Ответ прост: элеваторы остаются стабильными даже в том случае, когда в сетях происходят перепады гидравлического и теплового режимов. Состоит элеватор из нескольких частей – камеры разряжения, струйного устройства и сопла. Также можно услышать про «обвязку элеватора» – речь идет о запорной арматуры, а также измерительных приборов, которые позволяют поддерживать нормальную работу всей системы.

Как было упомянуто выше, сегодня используются элеваторы, оснащенные электроприводом. За счет электрического привода механизм автоматически контролирует диаметр сопла, как результат, в системе поддерживается температура. Использование таких элеваторов способствует уменьшению счетов за электроэнергию.

На изображение показаны все элементы элеватора.

Конструкция оснащена механизмом, который вращается за счет электрического привода. В более старых версиях используется зубчатый валик. Предназначен механизм для того, чтобы дроссельная игла можно двигать в продольном направлении. Таким образом меняется диаметр сопла, после чего можно изменить расход теплового носителя. За счет этого механизма расход сетевой жидкости можно снизить до минимума или повысить на 10-20%.

Возможные неисправности

Частой неисправностью можно назвать механическую поломку элеватора. Это может произойти из-за увеличения диаметра сопла, дефектов запорной арматуры или засорения грязевиков. Понять, что элеватор вышел из строя, довольно просто – появляются ощутимые перепады температуры теплового носителя после и до прохода через элеватор. В случае, если температура небольшая, то устройство просто засорилось. При больших перепадах требуется ремонт элеватора. В любом случае, при появлении неисправности требуется диагностика.

Сопло элеватора довольно часто засоряется, особенно в тех местах, где вода содержит множество добавок. Этот элемент можно демонтировать и прочистить. В случае, когда увеличился диаметра сопла, необходима корректировка или полная замена этого элемента.

На фото показан процесс обслуживания элеваторной системы отопления.

К остальным неисправностям можно отнести перегревы приборов, протечки и прочие дефекты, присущие трубопроводам. Что касается грязевика, то степень его засорения можно определить по показателям манометров. Если давление увеличивается после грязевика, то элемент нужно проверить.