Як працює автоматизований тепловий пункт
Тепловий пункт, підключений за незалежною схемою
У тепловому пункті, підключеному за незалежною схемою, гідравлічний контур системи опалення відокремлений від гідравлічного контуру джерела тепла теплообмінним апаратом. Теплоносій, що циркулює у системі опалення, контактує з гарячою водою, що поступає від джерела тепла, тільки через теплообмінні поверхні, не змішуючись.
Роботою теплового пункту керує електронний програмований контролер, обладнаний датчиком температури зовнішнього повітря, датчиком температури теплоносія, що поступає в систему опалення, та регулюючим клапаном з електричним приводом, здатним частково або повністю перекривати подачу теплоносія на вводі від джерела.
У контролер вноситься таблиця залежності температури води, що поступає до системи опалення, від температури зовнішнього повітря, яка називається температурним режимом. Програму можна налаштувати для зниження температури теплоносія на задану величину відповідно до температурного графіка, залежно від дня тижня та часу доби, що часто використовується в будівлях з фіксованим графіком експлуатації, наприклад, школами, офісними та виробничими приміщеннями.
Контролер з певною періодичністю вимірює температуру зовнішнього повітря, визначає відповідну температуру теплоносія при вході до системи опалення та порівнює її з фактичним значенням цієї температури за сигналом відповідного датчика. Якщо температура води, яка поступає до системи опалення, перевищує задану, то контролер віддає сигнал на керування електричним приводом для закриття регулюючого клапана та перекриває подачу гріючого теплоносія до теплообмінного пристрою. Якщо температура нижче заданої, то привод регулюючого клапана отримує відкриваючий сигнал.
Якщо потік гріючого теплоносія повністю перекрито, вода, взята зі зворотного трубопроводу системи опалення проходить через теплообмінник без нагрівання та з тією самою температурою повертається до системи. Чим більше відкритий регулюючий клапан, тим більше гріючого теплоносія поступає до теплообмінника та тим більше нагрівається теплоносій, який поступає до системи опалення.
Циркуляцію в контурі системи опалення забезпечують два циркуляційних насоса, один з яких є резервним.
На вході теплової мережі перед регулюючим клапаном встановлено регулятор перепаду тиску, який стабілізує різницю тисків на вході та використовується для обмеження витрати теплоносія.
Приріст об'єму води, що утворюється при її нагріві в закритому контурі системи опалення, поглинають у себе розширювальні баки, які під час наступного охолодження повернуть накопичену воду назад до системи.
Для захисту системи опалення та обладнання теплового пункту від перевищення допустимих значень тиску передбачена установка запобіжного клапана.
Заповнення та підживлення закритого контуру системи опалення у разі витоку здійснюється через лінію підживлення вручну або автоматичному режимі. Якщо тиск на вході від джерела тепла достатній для заповнення системи - на лінії підживлення використовують соленоїдний клапан або редукційний регулятор тиску, а в разі недостатнього тиску на вході - блок підживлювальних насосів.
Переваги незалежного підключення теплового пункту:
1 Захистить систему опалення від високого тиску на вході теплових мереж.
2 Дозволить створити бажаний гідравлічний режим в контурі системи опалення.
3 Виключить опорожнення системи опалення при дренуванні трубопроводів джерела тепла та при низькому тиску на вході.
4 Забезпечить захист елементів системи опалення від шламу, що надходить з потоком теплоносія від джерела тепла.
Недоліки незалежних схем підключення теплових підстанцій:
1 Температура теплоносія, який надходить до системи опалення завжди буде що найменше на 10°C нижчою за температуру теплоносія, що приходить із теплової мережі. В швидкісному теплообмінному апараті температура води що нагрівається не може досягти температури води що гріє.
2 Вища вартість теплового пункту з незалежним підключенням, порівняно з вартістю теплового пункту аналогічної потужності, але з залежним підключенням. Різниця складає майже у двічі.
3 Тиск у системі опалення змінюється при нагріванні та охолодженні теплоносія. При мінімальній (розрахунковій) температурі повітря - тиск у системі опалення досягає прийнятого максимального значення, в теплі дні опалювального періоду - відповідно - мінімального тиску, який дорівнює статичному тиску системи опалення з невеликим надлишковим тиском.
4 Складніший запуск, налаштування та технічне обслуговування порівняно з тепловими пунктами, підключеними за залежною схемою.
5 Циркуляція води в системі опалення зупиниться в разі відключення насосів.
Види незалежних схем підключення теплового пункту та в яких випадках вони застосовуються.
Робота теплового пункту, підключеного за залежною схемою
Роботою теплового пункту керує програмований контролер, до якого підключені електропривід клапана, що впливає на відбір теплоносія з теплової мережі, датчик температури зовнішнього повітря та датчик температури теплоносія, який надходить до системи опалення.
У контролер вводиться залежність температури теплоносія на вході в систему опалення від температури зовнішнього повітря, дня тижня та часу доби. Контролер з певною періодичністю вимірює температуру повітря на дворі та порівнює фактично виміряну температуру теплоносія з заданою для поточних умов. Якщо температура нижче заданої, на регулюючий клапан подається сигнал на відкриття, а якщо вище - на закриття.
У подаючий трубопровід системи опалення надходить суміш двох потоків теплоносія. Один потік "гарячий" надходить з подаючого трубопроводу теплової мережі, проходячи через регулятор, а другий потік "охолоджений" змішується через перемичку зі зворотного трубопроводу.
Незалежно від того, чи відкритий регулюючий клапан, чи закритий, у системі циркулює постійна витрата теплоносія, а від ступеня закриття клапану на вводі залежить тільки пропорція "гарячого" та "холодного" потоків у цьому об'ємі. Тобто, якщо відбір з теплової мережі повністю перекритий, у систему буде надходити лише вода, відобрана зі зворотного трубопроводу через перемичку.
Стабільну циркуляцію в системі опалення та змішування створюють два безшумних насоса з мокрим ротором, один з яких завжди працює, а другий є резервним на випадок виходу з ладу робочого.
Переваги залежного підключення теплового пункту
1 Нижча у порівнянні з незалежним підключенням вартість.
2 Можливість автоматичного програмного управління режимом роботи системи опалення.
3 Тиск в системі опалення стабільний та дорівнює тиску у зворотному трубопроводі джерела тепла.
4 Простий запуск та налаштування режиму.
5 Можливість подати в систему теплоносій з температурою, що дорівнює температурі теплоносія в подаючому трубопроводі теплової мережі (тільки у випадку використання трьохходового клапана).
Недоліки залежного підключення теплового пункту
1 Система опалення опустошиться у разі спуску води з теплової мережі.
2 Циркуляція води в системі опалення припиниться у разі відключення насосів.
Види залежних схем підключення теплового пункту та у яких випадках їх застосовують.
Як працює тепловий пункт з елеваторним вузлом змішування
Елеваторні вузли змішування встановлюються в теплових пунктах будівель, які підключені до теплової мережі, що працює в режимі з якісним регулюванням на "перегрітій" воді.
Якісне регулювання передбачає зміну температури води, що подається в систему опалення, в залежності від температури зовнішнього повітря при постійній витраті теплоносія, що циркулює в ній.
"Перегрітою" вода вважається, якщо вона поступає з теплової мережі з температурою, що перевищує необхідну для подачі в систему опалення.
Наприклад, теплова мережа може працювати за графіком 150/70, 130/70 або 110/70, а система опалення розрахована на графік 95/70. Температурний графік 150/70 передбачає, що при розрахунковій температурі зовнішнього повітря (для Києва це -22°C) температура на вводі теплових мереж в будинок повинна бути рівною 150°C, а виходити в теплову мережу повинна з температурою 70°C, при цьому в систему опалення розраховану на режим 95/70, ця вода повинна потрапити з температурою 95°C.
Елеваторний тепловий пункт змішує потік води з подаючого трубопроводу теплової мережі з температурою 150°C та потік води, який вийшов із системи опалення з температурою 70°C. В результаті змішування на виході з елеватора отримується потік з температурою 95°C, який подається в систему опалення.
Як відбувається змішування
У камері змішування елеваторного узла розташований конфузор 'сопло/конус', який прискорює потік перегрітої води. При збільшенні швидкості потоку тиск в ньому знижується (це властивість описана законом Бернуллі) настільки, що стає дещо нижче тиску у зворотному трубопроводі. Різниця тисків між камерою змішування та зворотним трубопроводом приводить до перетоку теплоносія через перемичку із звороту до підачі.
У камері змішування утворюється суміш двох потоків з вже потрібною температурою, але тиском нижче тиску зворотного трубопроводу. Суміш поступає у дифузор елеватора, де швидкість потоку знижується, а тиск підвищується вище тиску зворотного трубопроводу. Підвищення тиску складає не більше 0.15 bar, що і накладає обмеження на використання елеваторних узлів для систем опалення з високим гідравлічним опором.
Переваги теплових пунктів з елеваторними узлами
1 Дешевий та простий.
2 Не потребує обслуговування.
3 Не залежить від електричної мережі.
Недоліки елеваторних узлів суміші
1 Несумісний з автоматичними регуляторами, тому нормативно заборонено їх спільна установка.
2 Створює різницю тисків на вводі ц систему опалення не більше 0,15 бар., що виключає установку елеваторних теплових пунктів у будівлях, системи опалення яких обладнані радіаторними термостатичними клапанами.
3 Елеваторний узел має постійний коефіцієнт змішування, що не дозволяє подати в систему опалення теплоносій необхідної температури при недогріві в тепловій мережі.
4 Занадто висока чутливість до різниці тисків на вводі теплової мережі. Зниження різниці тисків порівняно з розрахунковим значенням призводить до зниження об'ємної витрати води, що циркулює в системі опалення, що в свою чергу призводить до розбалансування системи та зупинки дальніх її гілок.
5 Для роботи елеватора різниця тисків між подачею та зворотним трубопроводом повинна перевищувати 1.5 бар.
Де встановлені теплові пункти з елеваторними вузлами?
Практично всі системи опалення, введені в експлуатацію до 2000 року, обладнані тепловими пунктами з елеваторними вузлами.
Де можна застосовувати елеваторні ІТП?
На сьогодні для всіх проектованих і реконструйованих житлових та адміністративних будівель обов'язкове застосування автоматичного регулювання в тепловому пункті. Застосування елеваторних вузлів разом із автоматичними регуляторами заборонено нормативно.
Елеваторні вузли можуть встановлюватись тільки на об'єктах, де немає потреби в автоматичному управлінні системою опалення, різниця тиску між подачею та обратом на вводі стабільна і перевищує 1.5 бар, для роботи підключеної системи опалення достатньо перепаду тиску між подачею та обратом в 0,15 бар, а система опалення працює з постійною витратою теплоносія та не обладнана автоматичними регуляторами.
питання : коментар : відгук
241
Каталог OTOS
