Что такое современный индивидуальный тепловой пункт и почему следует заниматься заменой устаревших ИТП?
Отопление большинства существующих многоквартирных домов осуществляется за счет централизованного теплоснабжения, где источниками тепловой энергии являются групповые котельные или теплоэлектростанции. Как правило, эти теплогенерирующие предприятия обеспечивают подготовку теплоносителя с высокими параметрами по температуре (порядка 110-150 °С) и давлению, его транспортировку по магистральным сетям и распределение по потребителям. Из магистральных сетей теплоноситель попадает в распределительные сети через центральные тепловые пункты (ЦТП), где снижаются параметры теплоносителя (температура и давление) в основном для системы горячего водоснабжения, если оно осуществляется по открытой схеме от ЦТП и обеспечивается управление распределения его по потребителям. Отдельные здания получают теплоноситель от распределительных сетей. Для окончательной подготовки теплоносителя к использованию в конкретном здании он подается на индивидуальный тепловой пункт, располагаемый внутри здания. В большинстве наших зданий в качестве основного оборудования для окончательной подготовки теплоносителя используются смесительные установки – элеваторы, которые подбираются индивидуально для каждого здания в зависимости от этажности, отапливаемой площади, гидравлического сопротивления внутридомовых сетей и т.п. Элеватор – это своего рода водоструйный насос, работающий за счет перепада давления. Одновременно он выполняет функцию смесителя перегретой воды из подающего трубопровода и остывшей из обратного, что позволяет понизить температуру подаваемого теплоносителя до необходимого уровня (80-90 °С).
Горячее водоснабжение существующих многоквартирных домов осуществляется в основном по открытой схеме, когда теплоноситель, получаемый от теплогенерирующей организации, в ЦТП подготавливается для непосредственной подаче потребителю – в специальных смесительных установках соединяется с охлажденной водой и доводится до температуры 65 °С, после чего по распределительным сетям подается на каждое конкретное здание.
Выше описана доминирующая схема теплоснабжения и горячего водоснабжения в существующем жилом фонде. Безусловно, имеется целый ряд других решений. Так при небольшом количестве отапливаемых зданий, они могут напрямую подключаться к обслуживающей их котельной, при этом отпадает необходимость устройства ЦТП. Горячее водоснабжение может быть организовано по закрытой схеме посредством установки в каждом доме специально оборудованной бойлерной, где теплоноситель, получаемый от теплогенерирующей организации, проходя через поверхностные скоростные водонагреватели, нагревает обычную водопроводную воду до требуемых температурных параметров. Вариантов подобных решений может быть довольно много и если останавливаться на каждом из них придется писать не статью, а книгу.
Возвращаясь к основным схемам теплоснабжения и горячего водоснабжения существующего жилья, следует отметить их многолетнюю работоспособность. Вместе с тем они имеют ряд существенных недостатков. Прежде всего это относится к необходимости устройства четырехтрубных распределительных сетей от ЦТП до каждого здания-потребителя: подающей и обратной для теплоснабжения и аналогично для горячего водоснабжения. Кроме того, и это, пожалуй, самое главное: индивидуальные тепловые пункты элеваторного типа абсолютно не приспособлены к внедрению современных средств балансировки и регулирования внутридомовых систем. Дело в том, что стабильная работа элеватора возможна лишь при постоянном гидравлическом сопротивлении внутридомовых сетей теплоснабжения. Применяя балансировочные клапаны на стояках с целью обеспечения равномерной подачи теплоносителя с одинаковыми параметрами на все отопительные приборы здания (для устранения перетопов и недотопов), а также установив радиаторные терморегуляторы на все отопительные приборы, мы увеличиваем гидравлическое сопротивление внутридомовых сетей и делаем его переменным. При таких условиях элеватор становится неработоспособным.
Устранить подобные недостатки можно за счет применения более современных индивидуальных тепловых пунктов. Это компактное и не очень сложное оборудование, состоящее из нескольких насосов, различных клапанов, задвижек с электроприводами, датчиков и измерительных приборов, пластинчатого теплообменника, теплосчетчика и системы автоматизации с программатором. Такой индивидуальный тепловой пункт может быть подключен как к магистральной тепловой сети, так и к распределительной от ЦТП. Для его подключения требуется два трубопровода – подающий и обратный. В своей работе он совмещает целый ряд функций. Прежде всего, обеспечивается окончательная подготовка теплоносителя для использования во внутридомовых сетях. Для этого служит подмешивающий насос, позволяющий смешать первичный и обратный теплоноситель, а соответствующие средства автоматизации обеспечивают поддержание требуемых температурных параметров. Циркуляция теплоносителя во внутридомовых сетях осуществляется принудительным образом, при этом автоматически регулируется давление во внутридомовых сетях, что позволяет избежать аварийных ситуаций в сетях из-за перепадов давления и оперативно откликаться на изменения гидравлического сопротивления сети, связанное с поквартирным регулированием. Следующая функция связана с обеспечением горячего водоснабжения дома. Основным устройством, обеспечивающим эту функцию, является пластинчатый теплообменник, где первичный теплоноситель используется для подогрева обычной водопроводной воды до требуемых параметров. Циркуляция горячей воды в системе осуществляется специальным циркуляционным насосом. Средства автоматизации поддерживают систему горячего водоснабжения в рабочем состоянии в зависимости от разбора горячей воды и времени суток. Такая закрытая система горячего водоснабжения позволяет эффективно использовать дорогой первичный теплоноситель, используя его лишь для подогрева холодной воды, а не как расходный материал. И еще одна немаловажная функция современного индивидуального пункта – это обеспечение учета потребленной тепловой энергии. Для чего используется теплосчетчик, входящий в состав оборудования ИТП.
Отдельно следует остановиться на такой возможности современного индивидуального пункта, как автоматическое регулирование теплопотребления здания в зависимости от погодных условий. Как правило, в ИТП заложена соответствующая управляющая автоматизированная система, которая на основании показаний датчика температуры наружного воздуха уменьшает либо увеличивает подачу теплоносителя во внутридомовую отопительную сеть. Некоторые специалисты считают эту функцию ИТП излишней, мотивируя тем, что котельные и ЦТП работают в отопительный период на основе температурных графиков, учитывающих изменения погодных условий. Действительно, температурный график – это соотношение между температурой наружного воздуха и температурой теплоносителя, которую теплогенерирующим предприятиям необходимо подать в разводящую сеть. При низкой температуре воздуха температура теплоносителя выше и наоборот. Вместе с тем, в основу температурного графика закладывается прогнозируемая температура наружного воздуха, реальная же может существенно отличаться от нее. Кроме того, каждое конкретное здание имеет свой микроклимат, зависящий от его расположения, а, следовательно, и наружная температура может отличаться от заложенной в температурном графике. Если учесть, что отклонение в один градус реальной наружной температуры от заложенной в температурном графике за счет автоматики погодного регулирования в ИТП позволяет экономить до 5% тепловой энергии, то такая автоматика себя оправдывает и этим стоит заниматься. Реальность такой экономии подтверждена ни одним десятком современных ИТП, установленных на многих объектах по всей Украине. В целом, как показывает практика, замена устаревших ИТП на более современные позволяет экономить до 30% тепловой энергии, а вложенные в такую замену средства окупаются за один-два отопительных периода.
И последнее. Наличие в составе современного теплового пункта средств автоматики и соответствующего программатора позволяет жильцам не только контролировать расход тепловой энергии, но и управлять им. Появляется возможность регулировать температуру теплоносителя во внутридомовых отопительных сетях и горячей воды в системе горячего водоснабжения, увеличивать или уменьшать расход тепловой энергии по часам суток, задавать необходимые параметры по давлению в системе, исключающие возможность аварийных ситуаций.
В заключение хотелось бы надеяться, что в этой небольшой статье дан ответ, что такое современный тепловой пункт и почему следует заниматься заменой устаревших. Среди мероприятий по термомодернизации существующего жилья, это, пожалуй, наиболее эффективное. В ряде городов страны (Виннице, Черкассах и др.) реализуются городские программы замены устаревших ИТП на более современные, и они показали свою высокую эффективность. Наверное, пришло время разработать соответствующую государственную программу. Учитывая высокий экономический эффект, малые сроки окупаемости и существенную экономию энергоресурсов, такая программа стала бы существенным шагом вперед по достижению Украиной энергетической независимости.
