УУТЭ – что это и зачем нужны узлы учета тепла

Опубликовано lpunity в 12.11.2018

УУТЭ – что это такое? Проще всего сказать, что это комплект теплосчетчиков, отслеживающих состояние отопительной системы здания. Такая формулировка вполне допустима, но раскрывает понятие не в полной мере. УУТЭ (узел учета тепловой энергии) – набор технических средств, устанавливаемых на трубопровод с целью контроля параметров теплоносителя. Характеристики движущейся по магистралям жидкости регулярно замеряются, фиксируются и подвергаются различным вычислениям.

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.

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.

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.

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.

Тепловой узел. Узел учета тепловой энергии. Схемы тепловых узлов

Тепловой узел представляет собой совокупность устройств и приборов, осуществляющих учет энергии, объема (массы) теплоносителя, а также регистрацию и контроль его параметров. Узел учета конструктивно представляет собой совокупность модулей (элементов), подключаемых к системе трубопроводов.

Назначение

Организуется узел учета тепловой энергии для следующих целей:

• Контролирование рационального использования теплоносителя и тепловой энергии.
• Контролирование тепловых и гидравлических режимов систем теплопотребления и теплоснабжения.
• Документирование параметров теплоносителя: давления, температуры и объема (массы).
• Осуществление взаимного финансового расчета между потребителем и организацией, занимающейся поставкой тепловой энергией.

Основные элементы

Тепловой узел состоит из комплекта устройств и приборов учета, которые обеспечивают выполнение как одной, так и одновременно нескольких функций: хранение, накопление, измерение, отображение информации о массе (объеме), количестве тепловой энергии, давлении, температуре циркулирующей жидкости, а также времени работы.

Как правило, в качестве прибора учета выступает теплосчетчик, в состав которого входит термопреобразователь сопротивлений, тепловычислитель и первичный преобразователь расхода. Дополнительно теплосчетчик может комплектоваться фильтрами и датчиками давления (в зависимости от модели первичного преобразователя). В теплосчетчиках могут использоваться первичные преобразователи со следующими вариантами измерения: вихревое, ультразвуковое, электромагнитное и тахометрическое.

Устройство узла учета

Состоит узел учета тепловой энергии из следующих основных элементов:

• Запорная арматура.
• Теплосчетчик.
• Термопреобразователь.
• Грязевик.
• Расходомер.
• Термодатчик обратного трубопровода.
• Дополнительное оборудование.

Тепловой счетчик

Теплосчетчик – это основной элемент, из которого должен состоять узел тепловой энергии. Его устанавливают на вводе тепла в отопительную систему в непосредственной близости к границе балансовой принадлежности тепловой сети.

При удаленном монтаже прибора учета от данной границы, тепловые сети дополнительно к показаниям по счетчику добавляют потери (для учета тепла, которое выделяется поверхностью трубопроводов на участке от границы балансового разделения до теплосчетчика).

Функции теплосчетчика

Прибор любого типа должен выполнять следующие задачи:

1. Автоматическое измерение:

• Продолжительности работы в зоне ошибок.
• Времени наработки при поданном напряжении питания.
• Избыточного давления циркулирующей в системе трубопроводов жидкости.
• Температуры воды в трубопроводах систем горячего, холодного водоснабжения и теплоснабжения.
• Расхода теплоносителя в трубопроводах горячего водоснабжения и теплоснабжения.

• Потребленного количества тепла.
• Объема теплоносителя, протекающего по трубопроводам.
• Тепловой потребляемой мощности.
• Разности температуры циркулирующей жидкости в подающем и обратном трубопроводе (трубопроводе холодного водоснабжения).

Запорная арматура и грязевик

Запорные устройства отсекают систему отопления дома от тепловой сети. Грязевик при этом обеспечивает защиту элементов теплосчетчика и тепловой сети от грязи, которая присутствует в теплоносителе.

Термопреобразователь

Данный прибор устанавливается после грязевика и запорной арматуры в наполненную маслом гильзу. Гильза либо посредством резьбового соединения закрепляется на трубопроводе, либо вваривается в него.

Расходомер

Расходомер, установленный в тепловой узел, выполняет функцию преобразователя расхода. На участке измерения (до и после расходомера) рекомендуется устанавливать специальные задвижки, благодаря которым будет упрощено проведение сервисных и ремонтных работ.

Поступив в подающий трубопровод, теплоноситель направляется в расходомер, а затем уходит в отопительную систему дома. Далее охлажденная жидкость возвращается в обратном направлении по трубопроводу.

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.

Основные схемы систем отопления

Итак, прежде чем рассмотреть схемы тепловых узлов, необходимо рассмотреть, какими бывают схемы отопительных систем. Среди них наиболее популярной считается конструкция верхней разводки, при которой теплоноситель протекает по главному стояку и направляется в магистральный трубопровод верхней разводки. В большинстве случаев главный стояк располагается в помещении чердака, откуда идет его разветвление на второстепенные стояки и после чего распределяется по нагревательным элементам. Подобную схему целесообразно использовать в одноэтажных строениях с целью экономии свободного пространства.

Также существуют схемы отопительных систем с нижней разводкой. В таком случае тепловой узел располагается в помещении подвала, откуда выходит магистральный трубопровод с теплой водой. Стоит обратить внимание, что, независимо от типа схемы, на чердаке здания рекомендуется располагать еще и расширительный бачок.

Схемы тепловых узлов

Если говорить о схемах тепловых пунктов, следует отметить, что самыми распространенными являются следующие типы:

• Тепловой узел – схема с параллельным одноступенчатым подключением горячей воды. Эта схема является наиболее распространенной и простой. В таком случае горячее водоснабжение подключается параллельно к той же сети, что и отопительная система здания. Теплоноситель подается в подогреватель из наружной сети, затем охлажденная жидкость в обратном порядке перетекает непосредственно в теплопровод. Главным недостатком такой системы, по сравнению с другими типами, является большой расход сетевой воды, который используется для организации горячего водоснабжения.

• Схема теплового пункта с последовательным двухступенчатым подключением горячей воды. Данную схему можно разделить на две ступени. Первая ступень отвечает за обратный трубопровод отопительной системы, вторая – за подающий трубопровод. Основным преимуществом, которым обладают тепловые узлы, подключенные по такой схеме, является отсутствие специальной подачи сетевой воды, что существенно сокращает ее расход. Что же касается недостатков – это потребность в монтаже системы автоматического регулирования для настройки и корректировки распределения тепла. Такое подключение рекомендуется использовать в случае отношения максимального расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение, находящегося в интервале от 0,2 до 1.

• Тепловой узел – схема со смешанным двухступенчатым подключением подогревателя горячей воды. Это наиболее универсальная и гибкая в настройках схема подключения. Ее можно использовать не только для нормального температурного графика, но и для повышенного. Основной отличительной особенностью стоит назвать тот момент, что подключение теплообменника к подающему трубопроводу осуществляется не параллельно, а последовательно. Дальнейший принцип строения подобен второй схеме теплового пункта. Тепловые узлы, подключенные по третьей схеме, нуждаются в дополнительном потреблении сетевой воды для подогревательного элемента.

Порядок установки узла учета

Прежде чем установить узел учета тепловой энергии, важно провести обследование объекта и разработать проектную документацию. Специалисты, которые занимаются проектированием отопительных систем, производят все необходимые расчеты, осуществляют подбор контрольно-измерительных приборов, оборудования и подходящего теплового счетчика.

После разработки проектной документации, необходимо получить согласование от организации, которая занимается поставкой тепловой энергии. Этого требуют действующие правила учета тепловой энергии и нормы проектирования.

Только после согласования можно спокойно устанавливать тепловые узлы учета. Монтаж состоит из врезки запорных устройств, модулей в трубопроводы и электромонтажных работ. Работы по электромонтажу завершаются подключением к вычислителю датчиков, расходомеров и последующим запуском вычислителя для проведения учета энергии тепла.

После этого осуществляется наладка прибора учета тепловой энергии, заключающаяся в проверке работоспособности системы и программировании вычислителя, а затем производится сдача объекта согласующим сторонам на коммерческий учет, который выполняется специальной комиссией в лице теплоснабжающей компании. Стоит отметить, что такой узел учета должен функционировать некоторое время, которое у разных организаций колеблется от 72 часов до 7 дней.

Чтобы объединить несколько узлов учета в единую сеть диспетчеризации, потребуется организовать дистанционное снятие и мониторинг учета информации с теплосчетчиков.

Допуск к эксплуатации

При допуске теплового узла к эксплуатации проверяется соответствие заводского номера прибора учета, который указан в его паспорте и диапазона измерений установленных параметров теплосчетчика диапазону измеряемых показаний, а также наличие пломб и качество монтажа.

Эксплуатация теплового узла запрещена в следующих ситуациях:

• Наличие врезок в трубопроводы, которые не предусмотрены проектной документацией.
• Работа прибора учета за пределами норм точности.
• Присутствие механических повреждений на приборе и его элементах.
• Нарушение пломб на устройстве.
• Несанкционированное вмешательство в работу теплового узла.