Устройство и принцип работы теплового пункта

Любая теплосеть включает источник тепла – котельную, теплоцентраль, первичные или вторичные магистрали для передачи теплоносителя, и потребителя – дом, квартиру, предприятие. Показатели горячей воды в магистрали значительно отличаются от температуры жидкости, которую подают в батареи. Тепловой пункт – это комплекс, в котором теплоноситель подготавливается для подачи потребителю.

Виды и особенности теплового пункта

Теплопункт включает оборудование, позволяющее присоединить энергоустановки к теплосетям, системы подачи жидкости, аппараты измерения и контроля. Обычно тепловой узел размещают в отдельном помещении или здании.

Назначение любого типа ТП – регулировка подачи теплоносителя. Все элементы системы – магистрали, трубопроводы, обслуживающие квартиры, радиаторы – рассчитаны на работу с теплоносителем определенной температуры, чистоты, загазованности. Нарушение этих показателей приводит к засорению и отказу системы.

ТП контролирует показатели входящей воды и выходящей. Потребитель получает жидкость оптимальной температуры под тем давлением, на которое рассчитана отопительная, вентиляционная, водопроводная системы. Если какие-то показатели изменяются на недопустимую величину, система контроля отключает подачу воды.

Здесь же происходит преобразование теплоносителя, например, конденсация пара и превращение в перегретую воду.

ТП может обслуживать разное количество потребителей, включать разные системы теплопотребления. Отличаются также способы монтажа и установки оборудования.

Центральный тепловой пункт

Особенность теплоузла – большое число подключенных потребителей. ЦТП обслуживает несколько домов, предприятие или даже целый микрорайон. Обычно его размещают в отдельном строении, но допускается установка в подвальном помещении, если его размеры это позволяют.

Такой вариант не слишком удобен для рядового потребителя – обитателя квартиры. ЦТП устанавливает одинаковую температуру теплоносителя, не учитывая, что длина трубопроводов неодинакова. Ближайшие здания, как правило, перегреваются, дальние – получают весьма прохладную воду. Во время профилактических и ремонтных работ без тепла остается сразу целый микрорайон.

Индивидуальный тепловой пункт

ИТП – это индивидуальный тепловой пункт. Он выполняет те же функции, что и ЦТП, но в меньшем объеме. Он подает теплоноситель в 1 здание или даже в одну его часть. Так как габариты его намного меньше, размещают теплоузел в подвале или в другом техническом помещении.

Плюс индивидуального теплового пункта – подача потребителям воды одинаковой температуры. Длина трубопровода даже в высотном здании не настолько велика, чтобы повлиять на температуру. Такой вариант экономичнее, поскольку для поддержки оптимального режима в квартирах требуется меньший нагрев.

Модульный тепловой пункт

Тепловой узел блочный или модульный – это готовое заводское изделие. Блоки компактны, собраны и работают по одной схеме. Разместить их можно на самом маленьком участке. Монтируют блоки очень быстро: нужно только подсоединить внешние провода. По количеству потребителей модульный пункт может быть как индивидуальным, так и центральным.

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.

Принцип работы

Принцип работы современного теплового пункта прост. Жидкость из магистрали отдает свое тепло через теплообменник в систему горячего водоснабжения и отопления. Затем теплоноситель передается по обратному трубопроводу в котельную или энергоцентраль, где нагревается вновь. Нагретая жидкость из ТП распределяется среди пользователей.

Теплопункт снабжает пользователей носителем для обогрева и горячей водой. Схемы работы систем отличаются.

Водопроводная вода поступает в ТП. Часть холодной воды подается потребителям, другая часть нагревается в подогревателе 1 ступени. Нагретая жидкость поступает в циркуляционный контур. Насос обеспечивает постоянное движение горячей воды по контуру от теплоузла к пользователям и обратно. По мере надобности обитатели дома отбирают горячую воду.

Так как постепенно жидкость охлаждается, ее периодически вновь прогревают в подогревателе 2 ступени. Так как объем воды в контуре уменьшается, необходимо постоянно забирать холодную воду, подогревать и восполнять ее недостаток.

Схема работы теплового узла отопления в многоквартирном доме несколько отличается. Она проще: вода, отдав тепло трубам и радиаторам, возвращается практически в таком же объеме, в каком была подана. Утечки возможны, но невелики. Восполняет потери система подпитки, функционирующая на базе первичной тепловой сети.

Ключевые компоненты теплового пункта

Тепловой комплекс включает несколько основных элементов:

• Теплообменник – аналог теплового котла котельной. Здесь тепло от жидкости в магистральной теплосети предается теплоносителю ТП. Это элемент современного комплекса.
• Насосы – циркуляционные, подпиточные, смесительные, повысительные.
• Грязевые фильтры – монтируются на входе и выходе трубопровода.
• Регуляторы давления и температуры.
• Запорная арматура – действует при утечках, аварийном изменении параметров.
• Узел учета тепла.
• Распределительная гребенка – разводит теплоноситель потребителям.

Более крупные ТП включают и другое оборудование.

Подбор систем

Подготовка воды для передачи пользователям выполняется с помощью регулирующего узла. По виду этого элемента выделяют несколько схем работы теплоузла.

Элеватор – устанавливался на ТП старого образца. Узел смешивает жидкость из магистральной сети и остывшую воду из обратного трубопровода, чтобы получить теплоноситель с температурой, пригодной для вторичных сетей. Температура поддерживается на определенном уровне вне зависимости от температуры воздуха на улице или в помещении. При перегреве единственный способ удалить избыток тепла – открыть окно. При недогреве приходится подключать электрические обогреватели.

Схема теплового узла с контроллером намного эффективнее. Теплообменник и контролирующее оборудование позволяет регулировать температуру воды в обогревательном контуре по реальным показаниям воздуха. Выделяют 2 системы такого рода:

• Зависимая схема – увеличивает или уменьшает температуру подаваемой жидкости перемешиванием остывшего теплоносителя из обратного трубопровода. Контроллер следит за изменениями температуры и автоматически включает насосы и клапаны. Обязательна установка регуляторов давления, поскольку этот показатель в первичных и вторичных сетях отличается.
• Независимая – вода, используемая для обогрева дома, циркулирует по замкнутому контуру, тепло от теплоносителя из магистрали передается только через теплообменник. Регуляторы давления здесь не нужны, регулировка температуры выполняется точнее и быстрее. Стоимость ТП с независимой схемой выше, однако она экономичнее в использовании: вода не загрязняется, не перегревается, не приводит к коррозии труб и радиаторов.

Горячее водоснабжение тоже реализуется по 2 схемам:

• Одноступенчатая – вода из водопровода подается на подогреватель. Нагревается сетевым теплоносителем, который пришел от источника. Охлажденная сетевая передается к источнику, а нагретая водопроводная поступает к потребителю.
• Двухступенчатая – вода нагревается в 2 этапа. Сначала за счет теплоносителя из обратного трубопровода – до+5–+30 С, затем догревается благодаря использованию подающего теплопровода – до +60 С. В этом случае используют бросовую энергию обратного трубопровода – это дешевле.

Чем эффективнее ТП снижает стоимость услуги подачи тепла, тем дороже его установка.

Балансировка системы

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.

Эффективность установки

Индивидуальный теплоузел в многоквартирном доме снижает расходы по отоплению и горячему водоснабжению:

• Счетчик тепла сам на его расход не влияет, но правильно учитывает. Отопительные компании часто возвышают стоимость услуг, при этом не поставляя достаточного количества тепловой энергии. При точном учете выясняется, что до установки ТП жители переплачивали.
• Автоматизация сокращает затраты на обслуживание. Более точная регулировка температуры тоже снижает расходы.
• Закрытая система теплоснабжения выгоднее: нет нужды постоянно очищать воду, ремонтировать трубы и радиаторы. Потери тепла в закрытой системе меньше.
• ИТП работает по графику: снижает ночью температуру, прекращает работу насосов, а утром увеличивает.

Теплопункт за 5 лет экономит от 1,5 до 8 миллионов рублей.

Сферы применения

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.

Тепловой узел, узел учета тепловой энергии — схемы тепловых узлов

Определение и предназначение

Для контроля расхода энергии в многоквартирном доме оборудуются тепловые узлы учёта основных показателей теплоотдачи. Кроме температуры, определяют объёмы и качество тепловых режимов. Учётные узлы — это совокупность целых модулей для проведения необходимых измерений.

Благодаря контролю температуры теплоносителя внутри, можно отрегулировать ее до необходимого показателя

Роль такого узла в нормальной работе всех систем здания в первую очередь связана с контролем и фиксацией данных приборов, входящих в его состав. Вот лишь некоторые основные причины, по которым его строят:

1. Контроль качества температурных режимов, обеспечиваемых системой отопления.
2. Учёт температуры, давления и других показателей для анализа и фиксации в нормативных документах.
3. Для правильного расчёта платы, взимаемой с потребителей в пользу поставщика тепловой энергии.
4. Для проверки и регулирования эффективной работы системы отопления в здании.

Отлаженная работа такого узла помогает домовладельцу эффективно тратить ресурсы и денежные средства на обслуживание дома, а также устанавливать оптимальные цены на оплату своих услуг.

Наличие надёжного контрольного центра просто необходимо для бесперебойной работы сооружения.

Это видео расскажет вам, как устроена система узлов учета тепловой энергии в вашем доме:

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.

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

Состав и расположение

Многоквартирные дома могут иметь разную конфигурацию. От этого УУТ могут быть непохожими по виду и устройству друг на друга.

Устанавливать такие узлы можно и для частного дома, если он подключен к центральной системе отопления

Однако основные элементы входят в состав каждого узла:

1. Запорно-регулирующая арматура. Приспособления и устройства для регулирования и полного отключения различных узлов отопительной системы.
2. Тепловой счётчик. Основной измерительный прибор, который может отличаться по конструкции, но обязан давать показания основных параметров подачи тепла.
3. Грязевик. Место сбора мусора. Основная цель этого устройства — предотвратить попадание посторонних предметов и веществ в систему отопления.
4. Расходомер. Прибор, который учитывает расход теплоносителя и помогает регулировать его подачу.
5. Элеватор. Элеваторный узел отопления служит для регулирования температуры теплоносителя. В этом устройстве за счёт смешения горячего и остывшего теплоносителя (обратки) происходит регулировка до нормативных показателей.
6. Термодатчик. Измерительный прибор для фиксации температуры теплоносителя при возврате из системы отопления.
7. Вспомогательное оборудование. Многие центры контроля обеспечиваются дополнительными приборами и агрегатами. Современные технологии позволяют значительно расширить возможности контроля.

Основным требованием к расположению приборов и всех составляющих системы контроля является максимальная точность и эффективность. Поэтому есть определённые правила последовательности и места расположения основных узлов. Вот лишь некоторые из них:

1. Размещать приборы учёта на границе раздела, максимально близко к задвижкам и регуляторам подачи теплоносителя.
2. Запрет на оборудование дополнительных отведений трубопровода в обход датчиков.
3. Термодатчик на обратке размещают перед задвижкой с внешней стороны.
4. Размещать приборы так, чтобы был хороший визуальный доступ для снятия показаний приборов и их обслуживания.

Это интересно: принцип двухходового клапана для отопления.

Следуя основным указаниям, оборудовать узел учёта отопления не составит большого труда, если есть все необходимые компоненты для его работы.

Схему размещения и последовательности продумывают заранее, сделав необходимые чертежи и вычисления.

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.

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.

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).

Виды теплосчетчиков в зависимости от способа измерения

В настоящее время обширно применяются следующие виды тепловых счетчиков:

• Механического принципа действия или тахометрические. Наиболее распространенная модификация приборов учета тепла. Бывают крыльчатые или роторные (турбинные). Достаточно просты в применении и не требуют электрических затрат. Работают благодаря крыльчатке или ротору и возвратно-поступательному движению жидкости;

Важно! Механические теплосчетчики требовательны к теплоносителю, вода должна быть чистой. Прибор оборудуют дополнительным фильтрующим элементом, так как его загрязнение непосредственно влияет на точность показаний.

• Электромагнитные. Принцип работы базируется на взаимодействии с электрическими волнами теплоносителя. Из всех представленных категорий данные приборы учета являются самыми точными. Недостатком прибора является его применение в горизонтальных тепловых системах;
• Ультразвуковые. Измерение тепловой энергии происходит путем измерения длины сигнала ультразвука, проходящего через теплоноситель. Счетчики устанавливаются парно, напротив друг друга. Между собой также различаются недвижимый по: частотному, временному, корреляционному и допплеровскому принципу действия. Применяются в открытых и закрытых тепловых системах;
• Вихревого типа. Создают в жидкости вихревой поток, благодаря своему расположению на пути движения теплоносителя с последующей фиксацией формирования и исчезновения вихрей магнитного поля. Применяется в вертикальных и горизонтальных системах отопления.

Важно! Вихревые теплосчетчики требуют наличия прямых трубопроводов, так как качество измерений напрямую зависит от состава движимой горячей жидкости, ее скорости и присутствия в ней воздушных масс.

Порядок установки узла учета тепловой энергии

Работы по установке, наладке и пуску системы производятся в следующем порядке:

• Обследование помещения и определение объемов работ под конкретный дом;
• Разработка проектной документации с последующим принятием проекта;
• Монтажные работы с оборудованием (врезка и электромонтажные мероприятия);
• Пуско-наладочные работы (программирование и проверка работоспособности сети);
• Заключение договора с последующей постановкой на баланс теплообслуживающей компании.

Монтаж и установка узлов учета энергии – порядок действий

Монтаж узлов учета на объектах подразумевает два фронта работ: врезание тепломеханических деталей в трубы и проведение работ по электромонтажу.

Итогом всех действий является подключение датчиков и расходомеров к вычислителю. После этого производится запуск вычислительного блока. Следующим этапом является отладка всех подключенных модулей. Она проводится при помощи программной настройки вычислителя и последующего тестирования системы. Сдача узла производится после успешного прохождения проверки.

Порядок действий по установке узлов учета:

1. Составление проектно-сметной документации на узел теплоучета
2. Согласование проекта в компании-поставщике
3. Оформление комплектации прибора
4. Производство модулей узла по имеющимся чертежам
5. Врезка модульных блоков в имеющиеся сети
6. Производство работ по электромонтажу и отладке
7. Сдача готового проекта заказчику

Обслуживание, ремонт и установка УУТЭ в квитанции — что это такое?

УУЭТ — расшифровывается, как Узел Учета Теплоэнергии и является технической системой, состоящей из измерительных приборов, устройств учета тепловой энергии, объема его потребления, устройств контроля и регистрации параметров теплоносителя. Этот термин определен в Постановлении Правительства от 18.11.2013 г. № 1034 «О коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя».

Но следует отметить, что установка узла учета тепловой энергии не является желанием жильцов дома, это обязанность, обусловленная нормами законодательства. Поэтому расходы на его установку ложатся на кошелек собственников квартир и отражаются в квитанции за коммунальные услуги.

Не всем жильцам понятно, зачем его ставить в многоквартирном доме, но коммунальщики уверяют, что в итоге выгода станет очевидной. И причин тому несколько:

1. УУТЭ позволяет на конкретном доме учитывать расход потребляемого ресурса. При теплопотерях на магистрали по вине поставщика убытки не будут считаться с потребителя, а будут браться в расчет только фактические расходы.
2. Появляется возможность контролировать качество поставляемого ресурса и его соответствие нормативам, выявлять утечки и потери.
3. Прибор дает возможность фиксировать в период отключения горячего водоснабжения расходы только на холодную воду.

Сама установка УУТЭ складывается из следующих данных:

• стоимости всей системы приборов и устройств;
• монтажа оборудования.

Стоимость монтажа напрямую зависит от состояния трубопровода в доме. Врезка может потребовать их модернизации или удаления части имеющихся коммуникаций, чтобы произвести правильную установку. Это может значительно увеличить финансовую нагрузку на собственников квартир в доме и сумма в квитанции может отличаться в каждом из строений жилого фонда.

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.

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).

Советы и рекомендации по установке УУТЭ

Основной рекомендацией при монтаже узлов учета тепла являются требования, предъявляемые к человеческому фактору.

Смета на весь проект для конкретного сооружения, как и дальнейший монтаж оборудования, должны производиться специалистами, имеющими конкретные знания и навыки в данной сфере. Общедомовое имущество в данном случае прослужит намного дольше.