Независимая схема присоединения систем отопления

Применяется в следующих случаях:

для подключения высоких зданий (более 12 этажей), когда давления в тепловой сети недостаточно для заполнения отопительных приборов на верхних этажах;

для зданий, требующих повышенной надежности работы систем отопления (музеи, архивы, библиотеки, больницы);

здания, имеющие помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала;

если давление в обратном трубопроводе тепловой сети выше допустимого давления для систем отопления (больше 60 м.вод.ст. или 0,6 МПа).

 

8.2. СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Высотные здания обычно зонируются - делятся на части - зоны определенной высоты, между которыми помещаются технические этажи. В системах водяного отопления высота зоны определяется допустимым давлением воды (рабочим давлением) в наиболее низко расположенных приборах и возможностью размещения оборудования и коммуникаций на техни­ческих этажах.

В зависимости от рабочего давления, допустимого для отдельных видов отопительных приборов, а также для арматуры, высота зоны не должна превышать (с некоторым запасом) 55м при использовании чугунных и стальных приборов (при радиаторах типа МС-80м) и 90м для приборов со стальными греющими трубами.

В пределах одной зоны система водяного отопления при водяном теплоснабжении устраивается по независимой схеме, т.е. гидравлически не связанной с наружной тепловой сетью и системами отопления других зон. Такая система имеет собственные теплообменник, насосы, расширительный бак.

Число зон по высоте здания определяется, как и высота отдельной зоны, допустимым гидростатическим давлением, но не для отопительных приборов, а для оборудования в тепловом пункте, находящемся при водяном теплоснабжении обычно в подвальном этаже.

 

Рис. 8.2. Принципиальная схема водяного отопления высотного здания

I в II—зоны здания с до-водяным отоплением; III—зона здания с пароводяным отоплением; 1— расширительные баки: 2 — циркуляционные насосы; Д— пароводяной теплообменник; 4 — водо-водяные теплообменники

 

Водо-водяной теплообменник – теплообменник, греющим теплоносителем является высокотемпературная вода тепловой сети, а нагреваемым – низкотемпературная вода системы отопления.

 

Водо-водяные теплообменники и насосы, изготовленные по специальному заказу, рассчитаны на рабочее давление 1.6 МПа. Это значит, что высота здания при водо-водяном отоплении имеет предел, равный 150-160м. В таком здании могут быть устроены две (высотой по 75-80м) или три (высотой 60-50м) зональные системы отопления, причем гидростатическое давление в оборудовании системы отопления верхней зоны, находящемся в подвальном этаже, достигает расчетного предела.

В зданиях высотой 160-250м прибегают к комбинированному отоплению (рис.8.2): до высоты 160м здание оборудуют системами водо-водяного отопления, в зоне выше 160 м предусматривают паро-водяное отопление

Пароводяное отопление –система отопления, в которой низкотемпературная вода системы отопления нагревается в теплообменнике водяным паром, поступающим из тепловой сети.
	НАПОМИНАЕМ	Применение пара как греющего теплоносителя для систем отопления зон высотой более 160 м возможно. Так как плотность пара примерно в 800 раз меньше плотности воды. В этом случае гидростатическое давление будет маленьким.

Теплоноситель - пар, отличающийся незначительным гидростатическим давлением, подают на технический этаж под верхней зоной, где оборудуют еще один тепловой пункт. В нем устанавливают пароводяной теплообменник и циркуляционный насос.

Рис. 8.3 Принципиальная схема качественного регулирования северо-восточной и юго-западной частей системы водяного отопления

1—теплообменник; 2 и 3— регуляторы температуры; 4 — смесительный насос, 5—циркуляционный насос

 

В зданиях высотой более 250м предусматривают новые зоны пароводяного отопления. Можно также применять электроводяное отопление с электрическими котлами. Для подачи деаэрированной воды в верхние зоны устанавливают высоконапорные подпиточные насосы.

Деаэрированная вода– вода прошедшая специальную обработку для удаления из неё воздуха. Содержащийся в воде кислород вызывает коррозию трубопроводов, нагревательных приборов, арматуры, Водопроводная вода содержит около 30г/м³ воздуха, а в воде для систем теплоснабжения её должно быть не более 1г/м³. Для этого в котельной из водопроводной воды в специальных установках (Деаэраторах) удаляется воздух.

Подпиточный насос– насос, обеспечивающий постоянный объём воды в системе отопления. Количество воды в системе отопления уменьшается вследствие утечек, возникающих при эксплуатации

 

Для системы отопления высотных зданий характерны деления их в пределах каждой зоны по сторонам горизонта (по Фасадам) и автоматизация регулирования температуры теплоносителя (например, по схеме 9.З). Температура теплоносителя для зональной системы отопления устанавливается по заданноой программе в зависимости от изменения температуры наружного воздуха (регулирование по "возмущению"). При этом части системы, обогревающие помещения, обращенные на юг и запад, предусматривают дополнительное регулирование теплоносителя (для экономии тепловой энергии) на случай, когда при инсоляции повышается температура помещений (регулирование по "отклонению").

Инсоляция – солнечная энергия, поступающая в помещение через световые проёмы.

В каждой зональной системе отопления имеется свой расширительный бак (рис. 8.2), оборудованный системой электрической сигнализации управления подпиткой системы. Для опорожнения отдельных стояков или частей системы на нижних этажах прокладывают дренажные линии.

Лекция 9.

Расширительныe баки системы водяного отопления

 

Внутреннее пространство всех элементов системы отопления (труб, отопительных приборов, арматуры, оборудования и т. д.) заполнено водой. Получающийся при заполнении объем воды в процессе эксплуатации системы претерпевает изменения: при повышении температуры воды он увеличивается, при понижении — уменьшается. Соответственно изменяется внутреннее гидростатическое давление.

РАЗЪЯСНЯЕМ

Внутреннее гидростатическое давление повышается вследствие объёмного расширения воды при нагревании и увеличении её верхнего уровня

  Однако эти изменения не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности любых ее элементов. Поэтому в систему водяного отопления вводится дополнительный элемент — расширительный бак.

Расширительный бак может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым, находящимся под переменным, но строго ограниченным избыточным давлением.

В крупных системах водяного отопления группы зда­ний расширительные баки не устанавливают, а гидростатическое давление регулируется при помощи постоянно действующих подпиточных насосов. Эти насосы также возмещают обычно имеющие место потери воды через неплотные соединения труб, в арматуре, приборах и других местах систем.

Поэтому расширительные баки применяют в системах водяного отопления одного или нескольких зданий при их тепловой мощности, ограниченной 6 МВт, когда потери воды еще не вызывают необходимости постоянного действия подпиточных насосов на тепловой станции.

Основное назначение расширительного бака — прием прироста объема воды в системе, образующегося при ее нагревании. При этом в системе поддерживается определенное гидростатическое давление за счёт удаления излишков воды через переливную трубу. Кроме того, бак предназначен для восполнения убыли объема воды в системе при небольшой утечке и при понижении ее температуры, для сигнализации об уровне воды в системе и управления действием подпиточных насосов. Через открытый бак удаляется вода в водосток при переполнении системы. В отдельных случаях открытый бак может служить воздухоотделителем и воздухоотводчиком.

Pиc.9.1 Открытый, расширительный бак с патрубками для присоединения труб

1 — расширительной; 2 — переливной; 3 - контрольной: 4 — циркуляционной; 5 патрубок с пробкой

Рис.9.2 Присоединение открытого расширительного бака к обратной магистрали в системе отопления с ручным контролем (а) и с автоматизированными сигнализацией и регулированием уровня воды в баке (б)

1 — расширительная бак; 2, 3, 4, 5 — расширительная, циркуляционная, контрольная, переливная трубы; 6 и 7 — реле верхнего и нижнего уровней воды в баке, соединенные трубой 4' с баком

 

Открытые расширительные баки имеют ряд недостатков: они громоздки, в связи с чем затрудняется их размещение в зданиях и увеличиваются бесполезные теплопотери в системах отопления. При открытых баках возможно при излишнем охлаждении воды в них поглощение воздуха из атмосферы, что вызывает внутреннюю коррозию стальных труб и приборов. Требуется также прокладка в зданиях специальных соединительных труб.

Открытый расширительныйбак (рис. 9.1) размещают над верхней точкой системы (на расстоянии не менее 1м) в чердачном помещении или в лестничной клетке и покрывают тепловой изоляцией. Иногда устанавливают неизоли­рованный бак в специальном утепленном боксе (будке). Однако при этом повышается стоимость монтажа, увеличиваются теплопотери (вследствие развития поверхности охлаждения) и, как следствие, абсорбция воздуха водой.

Баки изготовляют цилиндрическими из листовой стали; сверху их снабжают люком для осмотра и окраски. В корпусе бака имеется несколько патрубков: патрубок 1 предназначен для присоединения расширительной трубы, по которой вода поступает в бак; патрубок 4 у дна — для циркуляционной трубы, через которую отводится охладившаяся вода, обеспечивая циркуляцию в баке; патрубок 3 для контрольной (сигнальной) трубы Dy20 и патрубок 2 для соединения бака с переливной трубой, сообщающейся с атмосферой.

Соединительные трубы открытого расширительного бака показаны на pиc.9.2. В насосной системе отопления расширительную и циркуляционную трубы присоединяют к общей обратной магистрали, как правило, близ всасывающего патрубка циркуляционного насоса на расстоянии l (рис.9.2. а) не менее 2м для надежной циркуляции воды через бак.

Свободный конец сигнальной трубы выводят к раковине в тепловом пункте и снабжают запорным вентилем. Вытекание воды при открывании вентиля должно свидетельствовать о наличии воды в баке, а следовательно, и в системе (уровень воды не должен быть ниже показанного на рис.9.1 штрих-пунктирной линией). В малоэтажных зданиях короткая контрольная труба надежно обеспечивает сигнализацию о наличии или отсутствии воды в расширительном баке. В многоэтажных зданиях вместо длинной контрольной трубы, искажающей информацию о действительном уровне воды в системе, устанавливают на расширительном баке два реле уровня, соединенных последовательно трубой 4' (рис.9.2 б) с баком. Реле нижнего уровня предназначено для сигнализации (светом или звуком) об опасном падении уровня воды в баке, а также для включения подпиточной установки (клапана или насоса). Реле верхнего уровня служит для прекращения подпитки системы отопления.

Переливную трубу, как и контрольную, в малоэтажных зданиях выводят к раковине в тепловом пункте (см. рио.9.2 а). В крупных зданиях переливную трубу отводят к ближайшему водосточному стояку из чугунных труб.

Полезный объем расширительного бака, ограниченный высотой hп (см. рис.9.1), должен соответствовать приросту — увеличению объема воды, заполняющей систему отопления, при ее нагревании до средней расчетной температуры. Изменение объема воды при нагревании в небольшом температурном интервале определяется по уравнению Гей-Люссака

Vt=Vo(1+βt).                                                                                        (9.1)

Отсюда увеличение объема воды в системе отопления ∆Vc может быть выражено формулой

∆Vc=∆βtVc                                            (9.2)

где Vc —объем воды в системе при начальной температуре, м³(л); вычисляют в зависимости от объема воды в основных элементах системы, приходящегося в среднем на единицу ее тепловой мощности;

∆t — изменение температуры воды от начальной до средней расчетной, °С; β — среднее значение коэффициента объемного расширения воды (β=0,0006 1/°С).

Полезный объем расширительного бака Vпол, cоответствующий увеличению объема воды в системе ∆Vc, определяют по формуле:

Vпол=kVc                                             (9.3)

Общий объем воды в системе отопления при начальной температуре Vс.,л, определяют по формуле:

Vc=(Vпр+Vкал+Vтр+Vкот)Qc                               (9.4)

где: Vпр, Vкал. Vтр. Vкот ^— объем воды, л/кВт, соответственно в приборах, калориферах, трубах, котлах, приходящийся на 1 кВт тепловой мощности системы отопления (дан в справочнике проектировщика в зависимости от расчетной температуры горячей воды);

 qс—тепловая мощность системы водяного отопления, кВт.

Например, в насосной системе отопления с местной котельной н конвекторами «Комфорт» тепловой мощностью 232 кВт полезный объем расширительного бака при tг=95 °С, вычисленной по формулам (9.4) и (9.3), составит Vпол=0,045 (0,65+6,9+2,6) 232=106 л.

Полезный объем бака в значительной степени зависит от вида отопительных приборов. Наибольшим он будет при использовании чугунных радиаторов глубиной 90мм (в нашем примере его потребуется увеличить до 234л). Кроме того, на объем бака влияет вид выбранной системы отопления. Так, для однотрубной системы насосного водяного отопления с конвекторами требуется открытый расширительный бак, имеющий полезный объем примерно в 3 раза меньший, чем для двухтрубной системы с радиаторами. Это объясняется сокращением вместимости не только отопительных приборов, но и труб уменьшенной длины.

Закрытый расширительный бак с воздушной или газовой (если используется азот или другой газ, отделенный от воды мембраной) «подушкой» герметичен, способствует уменьшению коррозии труб и приборов, может обеспечить в широком диапазоне переменное давление в системе отопления.

На рис. 9.3, а изображена установка в помещении теплового центра закрытого бака без мембраны с регулируемым избыточным давлением. Давление в баке поддерживается либо сжатым воздухом от специального компрессора (вариант 1), или инертным газом из баллона со сжатым газом (вариант 2). Действие компрессора автоматизируется.

На рис. 9.3 б дана установка подвесного бака с упругой мембраной, разделяющей две среды — воду и инертный газ. Присоединение бака показано после котла, как это принято в зарубежной практике, когда циркуляционный насос включается в подающую магистраль системы отопления. Начальное давление газа в баке может быть и атмосферным, и избыточным (например, 50 кПа); в последнем случае мембрана до нагревания воды в системе отопления прилегает к стенкам верхней половины бака.

Но при начальном атмосферном давлении в надмембранном пространстве возможно попадание воздуха в подмембранное пространство при эксплуатации системы отопления.

Рис. 9.3. Установка закрытого расширительного бака без мембраны(а) и с мембраной (б)

1 — воздушный компрессор (1-й вариант); 2 — баллон с инертным газом (2-й ва­риант); 3 — расширительный бак; 4 — редукционный клапан; 5 — датчик давления; 6 — предохранительный клапан; 7 — водомерное стекло; 8 — соединительная труба; 9 — инертный газ; 10 — мембрана; 11 — вода; 13 — воздушный кран; 13 — котел

При нагревании избыток объема воды поступает в бак, сжимая воздух или газ, находящийся в нем (вода действует подобно поршню). При этом повышается давление как в баке, так и в системе в целом. Если объем бака или воздуха (газа) в нем окажется слишком мал, давление в низших точках системы может превысить максимально допустимое. В связи с этим потребуется во избежание аварии выпустить часть воды из системы через предохранительный клапан (показан на рис. 9.3.6).

С другой стороны, при понижении температуры воды давление в высших точках системы может оказаться ниже минимально необходимого для предупреждения таких недопустимых явлений как вскипание воды или подсос воздуха из атмосферы. Следовательно, объем закрытого расширительного бака строго обусловлен допустимым диапазоном изменения гидравлического давления в системе. Объем бака зависит также от объема и расчетной температуры воды в системе, от давления циркуляционного насоса и места включения насоса в теплопровод по отношению к теплообменнику и точке присоединения бака.

 

Рис.9.4.  Присоединение закрытого расширительного бака 2 к обратной магистрали системы водяного отопления перед циркуляционным насосом 3 и теплообменником1

 

 

Полезный объем закрытого расширительного бака определяют по формуле

                                      (9.5)

где ∆Vc — увеличение объема воды в системе при нагревании; определяют по формуле (9.5); Рa — абсолютное давление в баке до первого поступления воды (в том числе атмосферное давление); Рмин — абсолютное давление в баке при наполнении системы водой (минимально необходимое давление воды в баке при минимальном уровне — см. рис. 9.3 а); Рмакс — абсолютное давление в баке при повышении температуры воды до расчетной и заполнении бака водой (максимально допустимое давление воды в баке при максимальном уровне — см. рис. 9.3 а).

Минимально необходимое давление воды в закрытом расширительном баке равно гидростатическому давлению Р₂ на уровне установки бака с некоторым запасом Рверх для создания избыточного давления в верхней точке системы, которое позволит избежать подсоса воздуха из атмосферы или вскипания воды (особенно, если tг>100 °С):

Рмин=Рa+Р2+Рверх                             (9.6)

Максимально допустимое давление воды в баке при обычном присоединении его к обратной магистрали системы перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса (pиc. 9.4) принимают в зависимости от рабочего давления Рраб, допустимого для элементов системы отопления в низшей ее точке (например, для чугунного котла), уменьшенного на сумму давления насоса ∆Рн и гидростатического давления Р1, связанного с расстоянием h1 от уровня воды в баке до низшей точки системы:

Рмакс=Ра+Рраб-(∆Рн-Р1)                              (9.7)

Давления Р1 и Р2 пропорциональны вертикальным расстояниям h1 и h2 на рис.

Объем закрытого расширительного бака при начальном давлении в нем, равном атмосферному, получается больше объема открытого бака. Использование сжатого воздуха для повышения давления а сверх атмосферного (для «зарядки» бака) позволяет уменьшить объем закрытого бака. Объем закрытого расширительного бака уменьшается также при переносе его в верхнюю часть здания и присоединении там к магистрали системы отопления.

Современная конструкция бака представляет собой стальной цилиндрический сосуд, разделенный на две части резиновой мембраной: одна часть предназначена для воды системы отопления, вторая заполнена газом под давлением. В Чехии, например, выпускаются баки с давлением газа 50, 100 и 150 кПа для систем отопления зданий высотой до 15м, рассчитанные на максимальное рабочее давление в системах 350 кПа.

Место присоединения закрытого расширительного бака к теплопроводам выбирают с учетом сохранения его гидравлической связи с действующей частью системы при нормальном использовании клапанов, задвижек и прочей запорной арматуры в другой отключаемой части системы отопления.

Закрытые расширительные баки, помещаемые непосредственно в тепловых пунктах зданий или на тепловых станциях, в значительной степени лишены недостатков открытых баков. Однако для сокращения их объема путем искусственного увеличения внутреннего давления требуются дополнительное оборудование и затрата электрической энергии.

Лекция 10

Тепловой пункт системы водяного отопления

Качественное регулирование теплоотдачи–Регулирование теплоотдачи системы отопления изменением температуры теплоносителя

 

Регулятор давления “После себя”– Регулятор, поддерживающий постоянное давление после места его установки

 

Регулятор давления “До себя”– Регулятор, поддерживающий постоянное давление до места его установки

 

Гидроэлеватор с регулируемым соплом- водоструйный элеватор с изменяющимся сечением сопла, что позволяет проводить качественное регулирование теплоотдачи в местном тепловом пункте.

 

Защита калориферов от замораживания – Система, защищающая калориферы от замерзания в ней воды поддержаний необходимых параметров теплоносителя из-за закрытия утеплённого клапана приточной камеры при остановке вентилятора.

 

Постоянный гидравлический режим – Режим работы системы отопления или её части с постоянным расходом теплоносителя

 

Переменный гидравлический режим – Режим работы системы отопления или её части с переменным расходом теплоносителя

 

Обратный клапан – Запорно-регулирующая арматура, пропускающая теплоноситель в одном направлении. Применяется для предупреждения опорожнения системы отопления и т.п.

 

Перепускной клапан – Запорно-регулирующая арматура, устанавливаемая у циркуляционного насоса в системах отопления с переменным гидравлическим режимом для защиты его при нулевом расходе теплоносителя в системе отопления

 

                                      Содержание темы.

10.1 Тепловой пункт системы отопления

10 2 Модернизация тепловых пунктов

10.3 Автоматизация существующих тепловых пунктов

10.4 Блочные тепловые пункты

 

10.1  Тепловой пункт системы водяного отопления

 

Классифицируют тепловые пункты следующим образом:

- индивидуальные тепловые пункты (ИТП) предназначены для обслуживания одного здания или его части. Размещаются в подвальных, цокольных, техэтажах и пристройках.

- центральные тепловые пункты, отвечают за обслуживание групп зданий. Обустраиваются, как правило, в отдельных строениях.

- блочные или модульные тепловые пункты (БТП или МТП) - тепловые пункты заводского изготовления.

 

Тепловые пункты предназначены для следующих целей:

- индивидуальные тепловые пункты (ИТП) - создаются с целью присоединения систем потребления теплоты к одному зданию;

- центральные тепловые пункты (ЦТП) - присоединение сетей потребления теплоты для двух и более одного здания или зданий, которые требуют устройство более чем одного ИТП;

- блочные тепловые пункты (БТП) - применяются в качестве ИТП или ЦТП в виде автоматизированного теплового пункта заводской готовности.

 

Тепловые пункты предусматривают установку оборудования, различного вида арматуры, приборов учета, контроля, управления и автоматизации. Тепловой пункт (индивидуальный тепловой пункт) служат для приема теплоносителя, преобразования, распределения по всем потребителям, осуществляют функции учета теплопотребления. В автоматическом режиме осуществляют обеспечение: необходимых параметров теплоносителя в системе отопления и вентиляции для поддержки заданных температурных условий в обслуживаемых помещениях; температуры в системе ГВС; согласования и стабилизации гидравлических режимов в сетях и в системах теплопотребления. Вышеперечисленные функции входят в список, выполняемый индивидуальными тепловыми пунктами.

При местном теплоснабжении тепловым пунктом системы отопления является, как уже установлено, местная водогрейная котельная, подробно рассматриваемая в дисциплине «Теплогенерирующие установки».

Для общности изложения приведем лишь принципиальную схему теплопроводовкотельной (рис. 10.1), изобразив ее для случая, когда местным теплоснабжением, кроме системы отопления (О), обеспечиваются также системы вентиляции (В) и горячего водоснабжения (ГВ) здания. В котле 2 вода, поступающая затем в отопительные приборы и калориферы системы вентиляции, может нагреваться до различной температуры в зависимости от необходимых теплозатрат в здании по так называемому графику качественного регулирования.

Рис. 10.1 Принципиальная схема теплопроводов местной водогрейной котельной

1 — распределительный коллектор; 2 — котел теплоснабжения систем отопления и вентиляции; 3 — котел теплоснабжения системы горячего водоснабжения;4 — задвижка (нормально закрыта); 5 — расширительный бак; 6 — регулирующий клапан; 7 — теплообменник системы горячего водоснабжения; 8 — сборный коллектор; 9 — грязевик; 10 — циркуляционный насос

 

Обычно в котельной устанавливают для нужд отопления и вентиляции два котла, рассчитанных каждый на 60% общей тепловой мощности (70% при отсутствии котла 3). В котле 3 вода (первичная) нагревается до постоянной температуры (обычно 70 °С), достаточной для последующего нагревания в теплообменнике 7 водопроводной (вторичной) воды. Котел 3 предназначается также для резервирования одного (на случай его аварии) из котлов 2 (соединительная задвижка 4 нормально закрыта).

Рис.10.2 Принципиальная схема местного теплового пункта при независимом присоединении системы водяного отопления к наружным теплопроводам

1 — задвижка; 2 — грязевик; 3 — манометры; 4 — регулятор давления; 5 — ответвления к системам вентиляции и горячего водоснабжения; 6 — теплообменник; 7 — обратный клапан; 8 — циркуляционный насос; 9 — расширительный бак; 10 — подпиточный насос;11 — клапан с электроприводом; 12 — регулирующий клапан; 13 — термометр; 14 — тепломер

 

Охлажденная вода из систем Отопления, Вентиляции и Горячего водоснабжения возвращается в сборный коллектор. Общий циркуляционный насос обеспечивает перемещение воды в циркуляционных кольцах всех систем (например, в циркуляционном кольце теплоснабжения системы горячего водоснабжения, полностью показанном на рис. 10.1). Расширительный бак является общим для всех теплоснабжаемых систем.

При централизованном теплоснабжении тепловой пункт может быть местным — индивидуальным (ИТП) для системы отопления данного здания игрупповым — центральным (ЦТП) для систем отопления группы зданий (рассматривается в дисциплине «Теплоснабжение»). Система отопления может присоединяться к наружным теплопроводам, как уже известно, по независимой и зависимой схемам.

Принципиальная схема местного теплового пунктапри независимом присоединении системы насосного водяного отопления к наружным теплопроводам с необходимой запорной, контрольно-измерительной и регулирующей арматурой показана на рис. 10.2.

Слева на рисунке изображены наружные теплопроводы, по которым перемещается высокотемпературная вода (температура t1) в теплообменник и охлажденная вода (температура t2) из теплообменника. Число теплообменников обусловлено делением системы отопления здания на отдельные независимые части. При единой системе устанавливают один—два теплообменника. Расход высокотемпературной воды предусмотрено изменять автоматически при помощи регулирующего клапана 12 в соответствии о задаваемой программой изменения температуры воды tг, направляемой в систему отопления. Показан также регулятор давления 4 (РД «после себя», для понижения давления в подающем теплопроводе до необходимого значения.

Справа на рис. 10.2 даны: сверху — теплопроводы системы отопления от сборного до распределительного коллекторов с циркуляционным насосом 8 и присоединенным расширительным баком; снизу — линия для заполнения (и пополнения при утечке) системы деаэрированной водой, забираемой из наружных теплопроводов. Подпиточный насос 10 на этой линии устанавливают, как известно, только тогда, когда гидростатическое давление в системе отопления превышает давление в наружных теплопроводах. Действует этот насос периодически с автоматическим управлением в зависимости от изменения уровня воды в расширительном баке.

Подпитка системы отопления должна производиться специально подготовленной водой

 

Для нагревания воды до температуры tг. служиттеплообменник. В настоящее время применяют теплообменники так называемого скоростного типа, состоящие из стандартных секций длиной 2 и 4м. Каждая секция представляет собой стальную трубу диаметром от 50 до 300мм, внутрь которой помещены несколько латунных трубок диаметром 16х1 мм. Греющая вода из наружного теплопровода пропускается по латунным трубкам, нагреваемая из системы отопления — противотоком в межтрубном пространстве.

Принципиальная схема местного теплового пункта при зависимом присоединении системы водяного отопления к наружным теплопроводам со смешением воды при помощи водоструйного элеватора дана на рис. 10 .3. Показаны смесительный аппарат, основные контрольно-измерительные и другие приборы и арматура, применяемые в тепловых пунктах, относящихся не только к системе отопления, но и к системам приточной вентиляции и горячего водоснабжения. На подающем теплопроводе высокотемпературной воды (температура t1) помещен регулятор расхода (РР), предназначенный для стабилизации расхода воды в системе отопления при неравномерном отборе ее через ответвления 4. Если применяется автоматизированный водоструйный элеватор, то вместо РР предусматривается регулирующий клапан для получения заданной температуры воды< поступающей в систему отопления. Следовательно, в этом случае при смешивании воды обеспечивается местное качественное регулирование работы системы отопления.

На рисунке показан также регулятор давления (РД), поддерживающий давление «до себя», необходимое для заполнения системы отопления водой, и препятствующий вытеканию воды из системы (как и обратный клапан 6 на подающем теплопроводе) при аварийном опорожнении наружных теплопроводов.

Манометры, размещаемые попарно на одном и том же уровне от пола, позволяют судить не только о гидростатическом давлении в каждом теплопроводе, но и о разности давления, определяющей интенсивность движения теплоносителя. Тепломер на обратном теплопроводе предназначен для учета общих теплозатрат в здании.

Для смешивания высокотемпературной и охлажденной (температура tо) воды вместо водоструйных элеваторов применяют также центробежные насосы

 

 

Рис. 10.3. Принципиальная схема местного теплового пункта при зависимом присоединении системы водяного отопления в наружным теплопроводам со смешением воды с помощью водоструйного элеватора

1 — задвижка; 2 — грязевик; 3 — термометр; 4 — ответвления к системам вентиляции и горячего водоснабжения; 5 — регулятор расхода; 6 — обратный клапан; 7 — водоструйный элеватор; 8 — манометры; 9 — тепломер; 10 — регулятор давления

 

Рис10.4 Принципиальная схема местного теплового пункта при зависимом прямоточном присоединении системы водяного отопления к наружным теплопроводам

1 — задвижка; 2 — грязевик; 3 — термометр; 4 — манометры; 5 — регулирующий клапан; 6 — обратный клапан; 7 — тепломер; 8 — регулятор давления

 

Принципиальная схема местного теплового пункта при зависимом прямоточном присоединении системы водяного отопления к наружным теплопроводам изображена на рис. 10.4. Схема отличается от предшествующей (см. рис. 10.3) отсутствием смесительного аппарата (водоструйного элеватора). Горячая вода по подающему теплопроводу непосредственно поступает в систему отопления. Клапан 5 на. этом теплопроводе предназначен для регулирования расхода греющей воды в системе. Температура и разность давления воды на вводе теплопроводов в здание контролируются по показаниям термометров и манометров. Применяются, как и в схеме на рис. 10.3, регулятор давления «до себя» на обратном теплопроводе и обратный клапан на подающем, а также тепломер для учета теплозатрат в системе отопления.

 

10.2 МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

Тепловой пункт может использоваться для модернизации старых зданий при условии замены не только тепловых пунктов, но и теплообменников и другого сопутствующего оборудования. При строительстве нового здания выгоднее спроектировать тепловой пункт и внедрить именно установку индивидуального теплового пункта, так как в дальнейшем это позволит существенно снизить общую стоимость проекта за счет сокращения капитальных затрат и расходов на прокладку теплосетей.

Модернизацию тепловых пунктов осуществляют для усовершенствования теплоснабжения здания в соответствии с современными требованиями. Основные задачи модернизации – организация учета теплопотребления абонентом и сокращение потребления тепловой энергии при улучшении уровня теплового комфорта в обслуживаемых помещениях. Для этого, как минимум, на абонентском вводе устанавливают прибор учета и автоматический регулятор теплового потока, корректирующий отпуск теплоты по погодным условиям. Такое применение оборудования называют местным либо абонентским автоматическим регулированием. При этом не осуществляют изменений конструктивного характера в системе отопления, но предусматривают эту возможность в будущем. Особенно это касается решений о применении гидроэлеватора с регулируемым соплом (14.9). На первый взгляд, он решает поставленные задачи, но при последующей модернизации системы отопления путем установки терморегуляторов на отопительных приборах в соответствии с программой Кабмина Украины , от него необходимо будет отказаться.

РАЗЪЯСНЯЕМ

Гидроэлеваторы применяются в системах отопления с постоянным гидравлическим режимом. Если в системе отопления в качестве запорно-регулирующей арматуры применяется терморегулятор, то в системе отопления имеет место переменный режим работы

 

Модернизация абонентских вводов позволяет:

• оптимизировать распределение тепловой нагрузки в теплосети;

• адекватно управлять гидравлическим и тепловым режимами внутренней системы теплопотребления здания;

• снизить расход теплоносителя в теплосети;

• экономить энергоресурсы;

• уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

При модернизации теплового пункта рассматривают множество задач

Наиболее часто решаемые задачи:

- автоматизация процесса управления, контроль, учет расходов тепла и теплоносителя:

• регулирование температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха;

• регулирование температуры теплоносителя, возвращаемого в теплосеть, в соответствии с температурой наружного воздуха по заданному температур