Узел учета тепловой энергии

Оценку и снятие параметров поступающего в многоквартирный дом ресурса осуществляет узел учета тепловой энергии. Комплекс — совокупность множества функциональных устройств, которые анализируют, контролируют и регистрируют получаемые сведения . Система объединяет несколько модулей: удается получить полную и достоверную картину количества и качества поставляемого ресурса.

Что такое тепловой узел

Повсеместное внедрение энергосбережения, которое потребовало от собственников жилых помещений осуществить установку индивидуальных приборов учета, затронуло и общие системы подачи коммунальных ресурсов. Для этих целей потребовалась разработка принципов действия узла учета тепловой энергии.

Назначение

УУТЭ — техническая система, состоящая из устройств и агрегатов, установленных на участках начальной подачи теплоснабжения в многоквартирный дом, которая позволяет решать следующие задачи:

1. Учет фактического объема поступающего ресурса и тепловой энергии. Избавляет от необходимости оплачивать потери, которые снабжающая компания несет из-за износа или повреждения линий.
2. Контроль реальных показателей теплоносителя. Функция обеспечивает оценку действительного состояния подаваемого ресурса согласно нормам.
3. Регистрация имеющихся параметров. Сохранение получаемой информации позволяет проводить комплексный анализ состояния системы, потребления и функционирования.

Узел учета используется для проведения коммерческой оценки теплоносителя и тепловой энергии в рамках исполнения Федерального закон от 27.07.2010 № 190-ФЗ. Осуществляется удобный и выгодный взаиморасчет со сбытовой организацией. При правильно налаженном оборудовании собственники могут добиться реальной экономии.

Устройство

Стандартный проект УУТЭ предполагает определенный перечень обязательных элементов и включает следующие механизмы:

1. Запорные агрегаты. Отсекают подачу ресурса.
2. Грязевик или фильтры. Препятствуют проникновению взвеси и уберегают остальные приборы и общую систему от порчи, засорения.
3. Термопреобразователь, который связан со счетчиком. Аппарат чаще всего вваривается во входную трубу.
4. Прибор учета тепловой энергии (вычислитель). Современные модели решают целый комплекс задач, от измерения до вычисления разных параметров.
5. Датчик давления. Монтаж обязателен, если многоквартирный объект потребляет тепла более 0,5 Гкал/час.
6. Отдельно устанавливаются простой манометр и жидкостный термометр. Это вспомогательные элементы для обслуживающего персонала.
7. Преобразователь расхода, после которого размещается задвижка.

Система устанавливается на входящем трубопроводе. На обратном участке будут находиться грязевик и термодатчик.

Помимо традиционных для распределительной системы агрегатов, централизованный узел учета тепловой энергии оборудуется вычислительным блоком, а также принтером и телеметрическим модулем для передачи данных

Схемы узлов учета

Популярностью пользуется несколько вариантов создания системы пунктов тепла. Схемы подключения горячей воды:

1. Последовательное двухступенчатое. Классическое решение, при котором происходит разделение на два участка. Первый представляет собой входной трубопровод системы отопления, а второй — обратный. Удобство схемы в отсутствии необходимости наличия сетевой воды. Есть ряд существенных минусов, среди которых выделяют потребность в реализации системы автоматизированного регулирования, правильно распределять тепло.
2. Параллельное одноступенчатое. Стандартный вариант, отличающийся простотой. Основная проблема — значительный расход сетевой воды, которая служит для создания водоснабжения. Принцип подключения: к системе отопления параллельно подключаются трубы подачи горячей воды.
3. Смешанное двухступенчатое. Универсальное решение, которое позволяет быстро проводить нужные настройки. В отличие от предыдущего варианта, происходит последовательное подключение, а принцип реализации практически идентичен первой разновидности.

Многое зависит от особенностей многоквартирного дома и функционирующей системы отопления.

Установка УУТЭ

Чтобы смонтировать узел учета тепла, нужно действовать по определенной инструкции:

1. В зависимости от формы управления многоквартирным домом проводится собрание, которое должно разрешить работы и согласовать порядок выплат (целевого расходования средств).
2. Первоначально проводятся расчетные процессы. Процедуры выполняют специалисты, которые занимаются проектированием объектов теплоснабжения. Только после составления технической документации можно переходить к следующему этапу.
3. Подается заявление на согласование работ в теплоснабжающую организацию. Без законных причин компания не может отказать в установке.
4. После уточнения нюансов и получения разрешения проводится монтаж согласно утвержденной схеме. Оборудование программируется и настраивается.
5. Комиссия от теплоснабжающей организации проверяет работоспособность теплового узла и принимает систему для коммерческого учета потребления ресурса.

Все приборы должны размещаться так, чтобы обеспечивать удобство контролирования, снятия и отладки.

Составление проектно-сметной документации, монтаж и настройка аппаратуры должны выполняться организацией, имеющей сертификат и допуск к подобным работам, в противном случае приемная комиссия не даст разрешение на ввод УУТЭ в эксплуатацию

Техническое обслуживание

Процесс дальнейшей эксплуатации:

1. Все приборы, как и квартирные ИПУ, проходят опломбировку.
2. Любые вмешательства допускаются только с ведома снабжающей организации.
3. Поддерживать работоспособность и выполнять настройку должны лица с соответствующей квалификацией.

Чтобы избежать лишних проблем, рекомендуется для обслуживания привлекать специализированные компании или теплоснабжающую организацию.

Зачем устанавливать автоматизированный узел управления отоплением

Автоматизированный узел управления отоплением поможет вам решить две задачи:

• обеспечить оптимальную температуру внутри здания и
• сократить затраты на отопление.

В нашем обзоре узлов управления системой отопления вы узнаете:

Автоматизированный узел управления отоплением

Как это работает

Принцип действия узла управления системой отопления очень простой:

Когда температура снаружи понижается, например до -20 °С узел управления отоплением подает больше тепла в помещения, поддерживая, тем самым, температуру внутри помещений на необходимом уровне, например +20 °С.

Когда температура снаружи повышается, например до +5 °С, узел погодного регулирования, как его еще называют, подает меньше тепла в помещения.

Тем самым, потребления тепла сокращается, а температура в помещениях остается на необходимом нам уровне, например, +20 °С и не возрастает до +28 °С, как это часто бывает во время резкого потепления.

Температура не возрастает до +28 °С

А если по научному, то узел погодного регулирования предназначен для обеспечения и поддержания требуемой температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Основные плюсы установки автоматизированного узла управления отоплением

Как мы уже говорили, целью данного энергосберегающего мероприятия является оптимизация потребления тепловой энергии в здании, а именно:

• существенное снижением затрат на теплоснабжение зданий и сооружений,
• повышении качества и надежности теплоснабжения,
• автоматическое регулирование подачи тепла в здания и сооружения,
• возможность дистанционного контроля параметров теплоносителя и режимов работы теплоснабжающего оборудования,
• возможность, без дополнительных затрат, перенастроить работу системы отопления, например, после утепления фасадов, замены окон, ремонта здания,
• автоматизация системы учета потребления тепловой энергии.

Как показывает практика, автоматизированный узел управления (АУУ) позволяет экономить около 25% – 37 % тепловой энергии и обеспечивать комфортные условия проживания в каждом помещении.

Когда целесообразно устанавливать АУУ — примеры и расчет срока окупаемости

Давайте рассмотрим 3 примера установки узла учета и рассчитаем срок окупаемости данного мероприятия.

Все примеры из реальной жизни и базируются на энергетических обследованиях, которые мы провели.

И так, у нас три административных здания (офисы):

• Здание 1 площадью 1300 м2
• Здание 2 площадью 4800 м2
• Здание 3 площадью 18500 м2

Все три здания находятся в Москве.

Вот основные итоги установки узла управления системы отопления:

Площадь м2	Общий расход тепла за отопительный период до установки АУУ	Общий расход тепла за отопительный период после установки АУУ	Сокращение потребления тепла Гкал	Стоимость Гкал тыс. руб. (2018 г.)	Экономия за отопительный период тыс. руб.
Здание №1	1 300	340	266	74	2,0	148
Здание №2	4 800	550	418	132	2,0	264
Здание №3	18 500	4 400	3 720	680	2,0	1 360

Как видно из таблицы, установка узла управления отоплением помогла сократить потребление тепла за отопительный период на:

• Здание №1 – 74 Гкал,
• Здание №2 – 132 Гкал,
• Здание №3 – 680 Гкал.

Столь существенная разница в сокращении потребления обусловлена, в основном:

• размером зданий (площадь и этажность)
• количеством часов эксплуатации,
• назначением.

В следующей таблице указаны:

• экономия тепла за отопительный период (из расчета стоимость 2 тыс. руб. за Гкал)
• стоимость установки и монтажа узла управления отоплением и
• срок окупаемости.

Экономия за отопительный период тыс. руб.	Стоимость АУУ (оборудование и монтаж)	Простой срок окупаемости лет
Здание №1	148	1 556	10,5
Здание №2	264	1 856	7,0
Здание №3	1 360	2 000	1,5

Основной вывод, который мы можем сделать из расчета срока окупаемости АУУ

Автоматизированный узел управления отоплением целесообразно устанавливать в зданиях со значительным потреблением тепловой энергии и в зданиях с перетопами.

В небольших зданиях и зданиях с малым потреблением тепловой энергии автоматизированный узел управления отоплением будет окупаться очень долго или не окупиться никогда.

В небольших зданиях более целесообразно произвести ревизию элеваторных узлов или их установку, а также установить систему балансировочных клапанов на главных стояках системы отопления.

Узел управления системы отопления

Почему более выгодно устанавливать АУУ в зданиях с большим потреблением тепла?

Узел управления отопления стоит примерно одинаково для больших и малых зданий (разница стоимости оборудования и монтажа – 20%-30%).

В то же время, в здании больших размеров можно сэкономить в 5-10 раз больше тепловой энергии, чем в здании малого размера.

В нашем примере мы видим:

• Узел управления отоплением окупается за 10,5 лет в здании №1, площадью 1 300 м2 и потреблением тепла 340 Гкал до установки АУУ.
• Такой же узел окупается за 1,5 лет в здании №3, площадью 18 500 м2 и потреблением тепла до установки АУУ 4 400 Гкал.

Наш анализ и расчет не являются универсальными.

Они лишь дают вам основное понимание, в каких зданиях целесообразней устанавливать автоматизированные узлы управления отопления.

Мы рекомендуем делать расчет целесообразности и срока окупаемости узла управления отоплением индивидуально для каждого здания, исходя из конкретных обстоятельств и условий.

Как происходит установка автоматизированного узла управления системой отопления

Принципиального изменения схемы теплоснабжения здания при установке автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) не происходит.

В отличие от элеваторных узлов, устанавливаемых на каждой секции дома, АУУ монтируется, как правило, один на здание.

Присоединение узла управления выполняется после узла учета тепловой энергии.

Узел погодного регулирования включает в себя следующие элементы:

• управляющий элемент,
• регулирующий клапан с исполнительным механизмом,
• циркуляционный насос,
• датчики температуры наружного воздуха,
• датчики температуры в помещении.

Управляющий элемент узла погодного регулирования позволяет вручную менять настройки, определяющие режим работы системы отопления, и позволяющие поддерживать различную температуру в здании в различное время.

Например, в административных зданиях в выходные и праздничные дни можно снижать температуру воздуха внутри до +12 °С.

В рабочие дни температуру можно повышать до +18 °С.

Схема и общий вид автоматизированного узла погодного регулирования представлены на рисунках ниже.

В схеме предусмотрено:

• автоматическое переключение между основным и резервным насосом при отказе одного из насосов,
• возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха в помещениях с учётом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон,
• обязательный контроль температуры обратного теплоносителя,
• поддержание температурного графика.

Регулирование температуры системы отопления происходит путем изменения пропускной способности клапана и подмешивания сетевой воды при помощи циркуляционного насоса.

В процессе работы контроллер:

• периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, датчик воздуха внутри помещения (если он есть) и датчик наружного воздуха,
• обрабатывает полученную информацию и
• формирует управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие.

Управляющее воздействие от контроллера изменяет величину открытия проходного сечения регулирующего клапана.

При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования является поддержание температурного графика.

Эффективное применение автоматизированных узлов учета

Применение АУУ наиболее эффективно:

• в зданиях большого размера с существенным теплопотреблением,
• в домах присоединенными к городским тепловым сетям,
• в зданиях с недостаточным перепадом давления в системе центрального отопления и с обязательной установкой насосов центрального отопления,
• в зданиях с децентрализованным горячим водоснабжением и центральным отоплением.

Выводы

И так, автоматизированный узел управления отоплением позволит вам:

1. Использовать на нужды отопления только необходимую для этого тепловую нагрузку.

При этом, в случае ее избытка (в периоды «перетопа»), уменьшать подачу теплоносителя вплоть до полной остановки расхода с обеспечением циркуляции горячей воды во внутреннем контуре за счет насоса.

В эти периоды УУТЭ будет фиксировать отсутствие внешнего теплопотребления.

2. Выровнять температуру нагрева радиаторов на всех этажах здания при любой схеме разводки трубопроводов за счет принудительной циркуляции.

3. Обеспечить более равномерный прогрев стояков отопления за счет сохранения насосом требуемого уровня циркуляции при проведении постоянной регулировки.

4. Поддерживать более высокую температуру в помещениях при температуре наружного воздуха ниже расчетного минимума и не выдерживании требуемого при этом температурного графика теплоисточником за счет увеличения расхода на внутреннем контуре.