Что такое тепловой узел здания. Допуск к эксплуатации. Виды регулировки систем отопления

Теплоноситель в системах центрального теплоснабжения проходит по тепловому пункту до того, как попасть непосредственно в секции радиаторов каждой квартиры и отдельного помещения. В таком узле вода приводится к расчетной температуре, а баланс обеспечивается благодаря тому, что правильно работает схема элеваторного узла отопления. В подвале любого многоэтажного дома, отапливаемого по центральной магистрали, можно найти такой элеватор.

Принцип работы узла

Разбираясь, что такое элеватор, стоит отметить необходимость этого комплекса для соединения с его помощью тепловых сетей и частных потребителей. Тепловой узел - это модуль, выполняющий функции насосного оборудования. Чтобы увидеть, что такое элеватор в системе отопления, необходимо опуститься в подвал практически любого многоквартирного дома. Там среди запорной арматуры и измерителей давления удастся обнаружить искомый элемент отопительной системы (схема указана на рисунке ниже).

Выясняя, элеватор, что это такое, стоит определить его функционал по выполняемым задачам. В их число входит перераспределение давления изнутри отопительной системы, при этом выдается теплоноситель с допустимой температурой. Фактически объем воды удваивается, перемещаясь по магистралям от котельной. Такой эффект достигается при наличии воды в отдельном герметизированном сосуде.

Температура теплоносителя, поступающего из котельной, обычно находится в пределах 105-150 0 С. Использовать его с данным параметром в бытовых условиях не представляется возможным по соображениям безопасности.

Нормативными документами регламентировано граничное температурное значение для теплоносителя, которое должно составлять не более 95 0 С.

Для справки. В настоящее время активно обсуждается вопрос о снижении температуры горячей воды с 60 0 С, предусмотренной СанПин, до 50 0 С, мотивируя это необходимостью экономить на ресурсах. Как отмечают эксперты, такую минимальную разницу потребитель не заметит, а для того, чтобы ежесуточно проводилась надлежащая дезинфекция воды в трубах, рекомендуется повышать ее до 70 0 С. Насколько эта инициатива рациональна и обдумана, пока рано судить. Изменения в СанПин еще не внесены.

Возвращаясь к теме элеватора системы отопления, отметим, что температуру в системе обеспечивает именно он. Благодаря данным действиям удается снизить риски:

с чрезмерно перегретыми батареями легко получить ожег;
радиаторы отопления не всегда способны выдерживать длительное время воздействие повышенной температуры теплоносителя под давлением;
разводка из полимерных или металлопластиковых труб не предусматривает их применение с таким горячими теплоносителями.

Чем удобен именно этот узел

Можно услышать мнение о том, что было бы удобнее не использовать элеватор отопления с таким принципом работы, а подавать напрямую воду меньшей температуры. Однако, это мнение ошибочное, ведь придется существенно повысить диаметры магистралей для передачи более холодного теплоносителя.

ВИДЕО: Элеваторный узел магистрали ЦО

Фактически, грамотная схема теплового узла отопления позволяет подмешивать в подающий объем воды часть объема из обратки, который уже остыл. Хотя в некоторых источниках элеваторный узел системы отопления относят к устаревшему гидравлическому оборудованию, но он доказал свою эффективность в работе. Более современными приборами, используемыми вместо схемы элеваторного узла, являются следующие типы:

пластинчатый теплообменник;
смеситель с трехходовым клапаном.

Функционирование элеватора

Рассматривая, элеваторный узел системы отопления, что это такое и как работает, стоит отметить, что у рабочей конструкции есть сходство с водяными насосами. Однако, эксплуатация не требует передачи энергии из других систем. Свою надежность он проявляет при определенных условиях.

Снаружи базовая часть аппарата внешне схожа с гидравлическим тройником, смонтированным на обратной ветке. Однако, сквозь стандартный тройник теплоноситель безболезненно проникал бы в обратку без прохождения по радиаторам. Такое поведение являлось бы бессмысленным.

Стандартная схема элеватора

В классической схеме элеваторного узла системы отопления присутствуют следующие составные части:

Предкамера, подающая труба, на конце которой расположено сопло определенного диаметра. В нее поступает теплоноситель из обратки.
В выходной части вмонтирован диффузор. Он передает воду потребителям.

Сегодня встречаются узлы, где диаметр сопла регулируется электрическим приводом. Это дает возможность оптимизировать температуру теплоносителя в автоматическом режиме.

Выбор узла с электроприводом основан на том, что можно изменять коэффициент смешения теплоносителя в пределах 2-5, что невозможно в элеваторах, где диаметр сопла не регулируется. Таким образом система с регулируемым соплом позволяет значительно экономить на отоплении, что возможно в домах, где установлены центральные счетчики.

Строение

Как работает схема теплового узла

В целом принцип работы можно описать таким образом:

вода перемещается по магистрали от котельной к входу в сопло;
во время прохода по небольшому диаметру существенно повышается скорость рабочего теплоносителя;
формируется район с небольшим разряжением;
за счет образовавшегося вакуума вода подсасывается из обратки;
турбулентные потоки однородной массой отправляются к выходу сквозь диффузор.

Более подробно можно все рассмотреть на рабочей схеме.

Для эффективной работы системы, в которой задействована схема элеваторного узла системы отопления, нужно обеспечить величину по значениям давления между подачей и обраткой больше, чем значение расчетного гидросопротивления.

Недостатки системы

Кроме позитивных качеств, тепловой узел или схема теплового узла имеют определенный недостаток. Он заключаются в следующем. Элеватор системы отопления не имеет возможности проводить регулировку выходной температурной смеси. В такой ситуации понадобится замерить разогретый теплоноситель из магистрали или от обратного трубопровода. Понижать температуру удастся лишь при изменении габаритов сопла, что конструкционно не получается сделать.

В некоторых случаях спасают элеваторы, имеющие электропривод. В их конструкцию входит механический привод. Данный узел приводится в действие с помощью электрического привода. Таким способом удается варьировать в диаметре сопла. Базовым элементом такой конструкции является дроссельная иголка, имеющая конусный вид. Она входит в отверстие по внутреннему диаметру конструкции. Перемещаясь на определенное расстояние, ей удается корректировать температуру смеси именно за счет изменения диаметра сопло.

На валу бывает смонтирован как привод ручной в виде рукоятки, так и запускаемый дистанционно электроприводной движок.

За счет таких модернизированных решений котельная в подвале не претерпевает значительных дорогостоящих переоборудований. Достаточно смонтировать регулятор, чтобы получить современный тепловой узел.

Неисправности

В большинстве случаев поломки вызваны следующими факторами:

засорение оборудования;
постепенное увеличение диаметра сопло в процессе эксплуатации, в результате чего температуру теплоносителя сложнее контролировать;
забитые грязевики;
поломка арматуры;
выход из строя регуляторов и т.д.

Определить поломку этого устройства несложно, она сразу сказывается на температуре теплоносителя и на ее резком перепаде. При незначительных отклонениях от нормы, скорее всего, речь идет о засорении или небольшом увеличении диаметра сопло. Если перепад очень значительный (более 5 градусов), тогда уже нужно проводить диагностику и вызывать специалиста для ремонта.

Диаметр сопло увеличивается либо в процессе коррозии при контакте с водой, либо в результате непроизвольного сверления. И то, и другое в итоге приводит к разбалансировке системы и должно быть устранено незамедлительно.

Нужно знать, что современные модернизированные системы могут эксплуатироваться с узлами учета потребления электроэнергии. При отсутствии данного устройства в цепи отопления тяжело добиться экономичного эффекта. Установка же счетчиков тепла и горячей воды позволяет существенно снижать коммунальные платежки.

ВИДЕО: Принцип работы узла

Чаще всего, на протяжении многих лет пользуясь таким благом, как современная централизованная отопительная система, мы абсолютно не интересуемся тем, каким образом она устроена и как работает. Точнее, не интересуемся мы этим до тех пор, пока ее работа нас устраивает. Но вот представьте ситуацию – практически всех жильцов вашего дома не устраивает система отопления, и все готовы подключать в своих квартирах отдельные автономные системы. В таком случае и возникает вопрос – а как все работало до этого, и смогут ли квартиры отапливаться независимо друг от друга. Конечно, в таком случае потребуется расчет отопления в многоквартирном доме, составление проекта – все это делают специальные службы.

На самом деле, при строительстве любого дома, вне зависимости от количества этажей в последние несколько лет (а то и десятилетий) использовалась одна и та же достаточно простая схема отопления здания. То есть, и в трехэтажном, и в двенадцатиэтажном доме применяются одинаковые схемы создания отопительной системы. Конечно, возможно наличие незначительных отличий, которые подразумевает проект системы отопления многоквартирного дома, но в большинстве случае – идентичность полная.

Что являет собой схема отопительной системы многоэтажного дома?

На определенном этапе строительства в доме монтируется специальная тепловая трасса. На ней монтируется некоторое количество тепловых задвижек, от которых в дальнейшем и происходит процесс запитывания теплоузлов. Количество задвижек (и узлов, соответственно) напрямую зависит от количества этажей (стояков) и квартир в доме. Следующим после вводной задвижки элементом располагается грязевик. Нередки случаи, когда устанавливается сразу два данных элемента системы. Если проектом дома предусмотрена схема отопления хрущевки открытого типа, это требует после грязевика установки задвижки на ГВС, которая необходима для аварийного удаления теплоносителя из системы. Данные задвижки устанавливаются посредством врезки. Есть два варианта монтажа – на трубу подачи теплоносителя, или же на трубу обрата.

Некоторая сложность и обилие элементов системы централизованного отопления вызваны тем, что в ней в качестве теплоносителя используется сильно нагретая вода. По сути, только повышенное давление в трубах системы, по которой она перемещается, не дает жидкости превратиться в пар.

В случае если подаваемая вода имеет сильно повышенную температуру, возникает необходимость задействования ГВС из обрата. Это обусловлено тем, что на участках, которые производят отток отработанного теплоносителя, давление значительно ниже, чем на подающих. После того, как температура теплоносителя падает до нормального уровня, жидкость вновь с подачки попадает в систему.

Следует отметить, что чаще всего теплоузел делается в небольшом замкнутом помещении, входить в которое могут только представители коммунальной компании, обслуживающей данную отопительную систему. Это обусловлено требованиями безопасности и применимо практически во всех современных многоэтажных домах.

Конечно, невольно возникает вопрос – если нередко температура теплоносителя в системе достигает критической точки, то почему же батареи в квартирах, в основном, – чуть теплые? На самом деле, все довольно банально.

Только схемой работы системы предусмотрено определенное количество элементов, которые защитят систему при повышенной температуре теплоносителя.

Однако довольно часто коммунальные компании попросту экономят топливо, нагревая теплоноситель до уровня, который крайне далек от реально требуемого. Кроме того, весьма часто при монтаже системы из-за халатности работников допускаются грубые ошибки, которые в дальнейшем являются причиной сильной теплопотери.

Конечно, мало кто раньше слышал термин «элеваторный узел». Его смело можно назвать инжектором, который включает схема отопления девятиэтажного панельного дома или дома с меньшим количеством этажей. Ведь именно в него сквозь специальное сопло поступает разогретый практически до предела теплоноситель. Здесь же происходит нагнетание воды обрата, после чего жидкость начинает активно циркулировать в системе отопления. Собственно говоря, после того, как теплоноситель и обрат поступили в систему сквозь элеваторный узел, они получают ту температуру, которую мы ощущаем, прикасаясь к батарее.

Нередко, в зависимости от плана, который подразумевает проект отопления многоквартирного дома, на тепловом узле могут устанавливаться задвижки различных типов. Во многом их вид зависит от того, какое количество помещений следует отапливать, задействован ли данный узел в отоплении одного стояка (подъезда) или всего дома. Кроме того, иногда, помимо задвижек, устанавливается и дополнительный коллектор, на котором, в свою очередь, закреплены запорные элементы. Нередко отдельный участок вводной системы служит для установки счетчиков. Чаще всего применяется один прибор учета для одного подъезда.

Принцип построения отопительной системы

Говоря о принципе работы схемы отопления многоэтажных домов, следует несколько слов сказать и о ее построении. На самом деле она довольно проста. В большинстве современных домов используется однотрубная централизованная схема отопления пятиэтажного дома или дома с меньшим/большим числом этажей. То есть, схема отопления 5 этажного дома являет собой единый (для одного подъезда) стояк, в котором подача теплоносителя может происходить как снизу, так и сверху.

При этом есть два варианта расположения подающего элемента – на чердаке или в подвале. Трубы обрата всегда прокладываются в подвальном помещении.

В соответствии с расположением подающего элемента, различается и два вида направленности теплоносителя. Так, при условии, что трубы подачи расположены в подвале, идет встречное движение теплоносителя. А если подающий элемент на чердаке – то попутное направление.

Многие интересуются, каким образом производится определение площади радиатора для той или иной комнаты. На самом деле, все довольно просто – необходимо лишь учитывать скорость остывания используемого теплоносителя (воды).

Большинство из нас ошибочно полагают, что, чем выше дом – тем сложнее и запутаннее является схема отопления многоэтажного дома. Но это неправильное мнение. На самом деле, в основном, на расчет отопления в многоквартирном доме влияет количество квартир, которые необходимо отапливать.

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 от данной границы, 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 и теплоснабжения.

2. Вычисление:

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 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 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 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.

БТП - Блочный тепловой пункт - 1вар. - это компактная тепломеханическая установка полной заводской готовности, расположенная (размещенная) в блок-контейнере, который представляет собой цельнометаллический несущий каркас с ограждениями из сэндвич-панелей.

ИТП в блок-контейнере применяется для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок целого здания или его части.

БТП - Блочный тепловой пункт - 2вар. Изготавливается в заводских условиях и поставляется для монтажа в виде готовых блоков. Может состоять из одного или нескольких блоков. Оборудование блоков монтируется очень компактно, как правило, на одной раме. Обычно используется при необходимости экономии места, в стесненных условиях. По характеру и количеству подключенных потребителей БТП может относиться как к ИТП, так и к ЦТП. Поставка оборудования ИТП по спецификации - теплообменники, насосы, автоматика, запорно-регулирующая арматура, трубопроводы и т.д. - поставляется отдельными позициями.

БТП - это изделие полной заводской готовности, что дает возможность подключить реконструируемые или вновь строящиеся объекты к тепловым сетям в наиболее короткие сроки. Компактность БТП способствует минимизации площади размещения оборудования. Индивидуальный подход к проектированию и монтажу блочных индивидуальных тепловых пунктов позволяют учесть все пожелания клиента и воплотить их в готовый продукт. гарантия на БТП и все оборудование от одного производителя, один сервисный партнер на весь БТП. простота монтажа БТП на месте установки. Изготовление и проверка БТП в заводских условиях - качество. Так же стоит отметить, что при массовой, квартальной застройке или объемной реконструкции тепловых пунктов – применение БТП предпочтительнее по сравнению с ИТП. Так как в этом случае необходимо в короткий период времени смонтировать значительное количество тепловых пунктов. Такие масштабные проекты возможно реализовать в максимально короткие сроки применяя только типовые БТП заводской готовности.

ИТП (сборка) - возможность монтажа теплового пункта в стесненных условиях, нет необходимости осуществлять перевозку теплового пункта в сборе. Перевозка только отдельных компонентов. Срок поставки оборудования значительно меньше, чем БТП. Стомость ниже. -БТП - необходимость транспортировки БТП к месту монтажа (транспортные расходы), размеры проемов для проноса БТП накладывают ограничения на габаритные размеры БТП. Сроки поставки от 4-недель. Цена.

ИТП - гарантия на разные компоненты теплового пункта от разных производителей; несколько разных сервисных партнеров для различного оборудования, входящего в состав теплового пункта; выше стоимость монтажных работ, сроки монтажных работ,Т. е. при монтаже ИТП учитываются индивидуальные особенности конкретного помещения и «творческие» решения конкретного исполнителя работ, что с одной стороны упрощает организацию процесса, а с другой - может снизить качество. Ведь сварной шов, изгиб трубопровода и т. д. по «месту» качественно выполнить намного сложнее, чем в заводских условиях.