10826

51

энергии и теплоносителя. В ИТП также может быть расположено оборудование, контрольно-измерительные приборы и узел учета для системы холодного водоснабжения здания, если в здании не предусмотрено отдельного помещения для данного оборудования холодного водоснабжения.

Ввод трубопроводов тепловой сети осуществляется непосредственно в помещение теплового пункта здания. ИТП располагают у наружной стены здания и, как правило, в подвальном или цокольном помещении. Проектирование тепловых пунктов, как ЦТП, так и ИТП, регламентируется СП [13] и СП [19], а также ПБ [14], ПТЭТЭ «Правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок (ПТЭТЭ)» и др.

При централизованном теплоснабжении системы отопления и внутреннего теплоснабжения жилых и общественных зданий следует, как правило, присоединять к тепловым сетям по независимой схеме, то есть через теплообменник. Под системами внутреннего теплоснабжения подразумевают системы теплоснабжения приточных вентиляционных установок, теплоснабжение установок подготовки горячей воды для СО и ГВС.

При независимой схеме подключения системы отопления теплоноситель из тепловой сети (сетевая вода) поступает в теплообменник, где отдает свою теплоту теплоносителю, циркулирующему во внутреннем контуре системы отопления здания (рис. 3.1). После этого теплоноситель, отдавший свою теплоту в теплообменнике, поступает в обратный трубопровод тепловой сети и возвращается в котельную или ТЭЦ. Таким образом, независимая схема подключения основана на создании собственного независимого водяного контура отопления здания, который связан с контуром сетевой воды котельной через теплообменник, обеспечивающий передачу теплоты от сетевой воды, но исключающий проникновение самой сетевой воды во внутренние системы отопления здания. Водяной контур в системе отопления гидравлически не связан с контуром теплоносителя внешней тепловой сети, то есть давление в системе отопления не зависит от давления в тепловой сети.

При независимой схеме подключения на внутреннем контуре системы

52

отопления устанавливают насос (рис. 3.1), который служит для побуждения движения теплоносителя и циркуляции его во внутреннем контуре системы отопления здания.

При зависимой схеме подключения теплоноситель из тепловой сети непосредственно поступает в систему отопления здания через смесительный узел (рис. 3.2, 3.3), то есть теплоноситель в контуре системы отопления гидравлически связан с теплоносителем в тепловой сети, изменение давления тепловой сети приведет к изменению давления теплоносителя в контуре системы отопления здания.

1 – датчик температуры наружного воздуха; 2 – контроллер; 3 – регулирующий клапан с электроприводом; 4 – датчики температуры теплоносителя в ветках системы отопления; 5 – контроллер автоматики насоса; 7 – циркуляционный насос внутреннего контура системы отопления; 8 – задвижка; 9 – обратный клапан; 10 – теплообменник.

Рис. 3.1 Присоединение системы отопления к тепловой сети по независимой схеме

Температура теплоносителя в системах отопления не должна превышать нормативных пределов. Для жилых и большинства общественных зданий пре-

дельно допустимая температура теплоносителя в системе отопления t1=95°С, для многоэтажных зданий t1=105°С, для цехов промышленных предприятий этот показатель может быть выше и достигать t1=110-150°С при исключении доступа людей к отопительным приборам. Поэтому при зависимой схеме подключения прежде, чем подать теплоноситель в систему отопления, необходимо преобразовать его параметры – снизить температуру и, при необходимости, повысить давление, если давление теплоносителя на вводе в здание недостаточное.

53

Необходимость в повышении давления может возникнуть вследствие изношенности тепловых сетей, в которых стало невозможно поддерживать требуемое давление, или по причине того, что вновь строящееся здание более высокоэтажное, чем окружающая его существующая застройка. Для повышения давления теплоносителя в тепловом пункте здания может быть установлен повысительный насос, который восполняет недостаток напора и позволяет доставлять теплоноситель к самым удаленным от теплового ввода отопительным приборам. Если давления теплоносителя, поступающего в здание из тепловой сети, достаточно для преодоления сопротивления системы отопления здания, то установка повысительного насоса не требуется.

Рис. 3.2 Смесительный узел насосного типа

Снижение температуры сетевой воды перед подачей её в систему отопления осуществляется за счет того, что к высокотемпературной сетевой воде подмешивается остывшая вода, поступающая из обратного трубопровода системы отопления. Для этого служит смесительная установка (смесительный узел). Подмешивание обратной воды осуществляется с помощью смесительного насоса (рис. 3.2) или водоструйного элеватора (рис. 3.3).

Высокотемпературная вода из тепловой сети поступает по трубопроводу Т1 в смесительный узел с температурой согласно температурному графику источника теплоты, (например для Москвы диапазон температур сетевой воды от

τ1=+49,3°С до τ1=+150°С при температурах наружного воздуха от tно=+8°С до

54

tно=−28°С, соответственно). В смесительном узле через перемычку между подающим и обратным трубопроводами происходит подмешивание определенного количества воды, поступающей из обратного трубопровода системы отопления с температурой от t2=+33,3°С до t2=+70°С (также в зависимости от температуры наружного воздуха). После смешения теплоноситель с расчетной температурой от t1=+38,3°С (при tно=+8°С) до t1=+95°С (при tно=−28°С) поступает в систему отопления и распределяется по отопительным приборам. Отдав теплоту в отопительных приборах, теплоноситель возвращается в тепловой ввод с температурой t2 и поступает в обратный трубопровод тепловой сети Т2.

Вверху (подающая линия) слева направо по ходу движения теплоносителя: манометр, задвижка на линии Т1, термометр (τ1=150°С), грязевик, элеватор, задвижка на подающем трубопроводе системы отопления, манометр, термометр (t1=95°С); внизу (обратная линия) справа налево по ходу движения теплоносителя: термометр (t2=70°С), манометр, задвижка на обратном трубопроводе системы отопления, ответвление на перемычку, грязевик, термометр (τ2=70°С), задвижка на линии Т2, манометр. УТЭ – узел тепловой элеваторный.

Рис. 1.43 Смесительный узел элеваторного типа.

Смесительный узел элеваторного типа работает по той же схеме, что и насосный. Отличие состоит только в способе побуждения движения воды через смесительную установку. Принцип работы водоструйного элеватора основан на явлении инжекции, поэтому его называют инжекционным насосом. Элеватор, в отличие от электрического насоса, не требует подключения к электросети, что является его преимуществом, однако у него есть и свои недостатки, например, требование наличия давления воды на входе не менее 5 м. вод. ст., что не всегда выполнимо. Низкое качество регулирования расхода теплоносителя через элеватор также чаще всего не удовлетворяет современным требованиям по авто-

55

матизации тепловых вводов.

Присоединение систем внутреннего теплоснабжения зданий к тепловым сетям по зависимой схеме, а также систем отопления строящихся или реконструируемых отдельных зданий (внутри сложившейся застройки с общим для группы зданий ЦТП) допускается предусматривать через автоматизированный насосный узел смешения каждого здания. При этом должна быть обеспечена защита от повышения давления, а также регулирование температуры теплоносителя в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. Присоединение систем внутреннего теплоснабжения через автоматизированный элеваторный узел допускается по заданию на проектирование и только при обосновании.

От смесительной установки или теплообменника теплоноситель идет в распределительный коллектор системы отопления здания, а от него расходится по трубопроводам различных веток системы отопления здания.

Коллектор представляет собой трубу большего диаметра, от которой расходятся трубопроводы меньших диаметров – ветки системы отопления здания. Коллекторы выполняются только из металла. В тепловом пункте здания размещают два коллектора отопления – подающий и обратный. Подающий коллектор всегда располагают над обратным. См. рис. 3.4 и 3.5.

Рис. 3.4 Коллекторы системы отопления (СО).

56

Подобный коллектор может быть устроен для систем теплоснабжения воздухонагревателей приточных систем вентиляции, если таких систем в здании несколько. Разница в том, что для воздухонагревателей нет необходимости снижать температуру сетевой воды, то есть ответвление на коллектор систем теплоснабжения воздухонагревателей устраивается до смесительного узла по ходу движения теплоносителя (также и ответвление на теплообменники ГВС). На рис. 3.5 показан коллектор с размещением подающей и обратной линий внутри общего корпуса. Это элемент энергосбережения с распределением на три группы коллекторов (одна справа внизу не видна), можно использовать в общественных зданиях с разными арендаторами помещений

Схему подключения теплообменников СО и ГВС к тепловой сети рис. 3.5.

Рис. 3.5. Коллектор с разделением подающей и обратной линий внутри общего корпуса (элемент энергосбережения) с распределением на три группы коллекторов (одна справа внизу не видна), можно использовать в общественных зданиях с разными арендаторами помещений

На всех трубопроводах водяных систем в верхних точках устанавливаются воздухоотводчики (с воздухосборниками или без) – штуцеры с запорной арматурой с условным проходом не менее 15 мм для спуска воздуха из системы, а в нижних точках – штуцеры с кранами с условным проходом не менее 25 мм для спуска воды при ремонте или по окончании отопительного периода. Трубопроводы прокладываются с уклоном не менее i=0,002 (2 промилле) к тепловому вводу.

Для стока воды полы ИТП следует проектировать с уклоном i=0,01 в сторону трапа или водосборного приямка. Минимальные размеры водосборного

57

приямка должны быть, как правило, в плане не менее 0,5 х 0,5 м при глубине не менее 0,8 м. Приямок должен быть перекрыт съемной решеткой. Для откачки воды из водосборного приямка в систему канализации, водостока или попутного дренажа следует предусматривать один дренажный насос.

В тепловых пунктах следует предусматривать мероприятия по предотвращению превышения допускаемого уровня шума в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562. «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Для тепловых пунктов обязательно исполнение требований по архитек- турно-планировочным решениям. Высоту помещений от отметки чистого пола до низа выступающих конструкций перекрытия (в свету) рекомендуется принимать не менее 2,2 м. При размещении ИТП в подвальных и цокольных помещениях, а также в технических подпольях зданий допускается принимать высоту помещений и свободных проходов к ним не менее 1,8 м. Проемы для естественного освещения тепловых пунктов предусматривать не требуется. Двери и ворота должны открываться из помещения или здания теплового пункта от себя. Подробные требования к помещениям ИТП изложены в разделе 14 СП

124.13330.2012 [13] и разделе 2 СП 41-101-95 [19]. По взрывопожарной и по-

жарной опасности помещения тепловых пунктов должны соответствовать категории Д.

3.2.Теплообменники

Теплообменники системы отопления бывают:

−водоводяные и пароводяные – по виду греющего теплоносителя;

−кожухотрубные (труба в трубе) и пластинчатые (ALFA LAVAL, Ридан,

Danfoss) рис. 3.5-3.7.

На каждом патрубке теплообменника устанавливают отключающее устройство, термометр и манометр, а перед входными патрубками пластинчатых, кроме того, – сетчатые фильтры (для исключения дополнительных потерь давления вследствие загрязнения межпластинчатого пространства).

59

Побудителем движения воды в СО служат циркуляционные насосы, расположенные в тепловом пункте или на насосной станции.

Насосы всегда устанавливаются в количестве не менее двух – один рабочий и один резервный. Монтаж одного насоса допускается при условии хранения резервного насоса в непосредственной близости от места расположения насосной установки. После насоса по ходу движения воды устанавливают обратный клапан для предотвращения тока воды через лопатки насоса в обратную сторону. До насоса и после обратного клапана устанавливают запорную арматуру для возможности обеспечения отключения насоса при его замене (см. рис. 3.5 и 3.8). До и после насоса для контроля напора воды устанавливаются манометры.

Теплообменники, циркуляционные насосы, фильтры, КИП и автоматика устанавливаются в центральном тепловом пункте или в тепловом пункте здания

– ИТП.

Рис. 3.8 Обвязка насосов (движение воды снизу вверх)

В тепловых пунктах для измерения потребления теплоты надлежит устанавливать приборы учёта и контроля тепловой энергии.

60

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ 4.1.Трубопроводы и арматура систем отопления

Трубы, арматуру и изделия из стали и чугуна для тепловых сетей следует принимать в соответствии с рекомендациями ПБ 10-573-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» [9 ] и пунктов

10.1-10.4 СП[8].

Трубопроводы СО следует применять из стальных водогазопроводных или полипропиленовых армированных труб. Металлические трубы допускается применять для паровых СО при рабочем давлении пара P ≤0,07 МПа и водяных систем отопления из полипропиленовых труб при рабочих параметрах t ≤ 85 ° С, P ≤1,0 МПа, если качество и характеристики этих труб удовлетворяют санитарным требованиям и соответствуют паспортным параметрам теплоносителя. Трубы из полимерных материалов и неметаллические трубы допускается применять как для закрытых, так и открытых систем отопления.

К трубам, применяемым для СО, предъявляют следующие основные требования:

а) достаточная механическая прочность и герметичность при установленных рабочих давлениях и температурах теплоносителя;

б)эластичность и устойчивость против термических напряжений при переменном тепловом режиме;

в) постоянство механических свойств; г) стойкость к внешней и внутренней коррозии;

д)малая шероховатость внутренних поверхностей; е) отсутствие эрозии внутренних поверхностей; ж) малый коэффициент температурных деформаций;

з) высокие теплоизолирующие свойства стенок трубы; и)простота, надежность и герметичность соединения отдельных элемен-

тов;

к) простота хранения, транспортировки и монтажа.

Все известные типы труб одновременно удовлетворяют не всем перечис-