Теплоснабжение является одной из основополагающих частей современной инфраструктуры, обеспечивающей комфортные условия проживания и работы для миллионов людей. Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) предназначены для присоединения систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции и технологических теплоиспользующих установок одного здания или его части, отвечают за эффективное распределение тепловой энергии в зданиях и сооружениях. Тепловая часть ИТП включает в себя различные схемы и технологии, направленные на оптимизацию процесса передачи тепла, снижение энергопотерь и обеспечение надежности системы. Этот материал подготовили мы, научная группа из Московского Энергетического института. В нем мы рассмотрим существующие схемы тепловой части ИТП, их принципы работы, области применения и. какие эти схемы имеют особенности.

Схема присоединения систем горячего водоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение и максимального потока теплоты на отопление согласно следующим соотношениям:

• Для одноступенчатой схемы

• Для двухступенчатой схемы

Работа по такой схеме осуществляется следующим образом: сетевая вода из подающего трубопровода поступает на тепловой пункт, пройдя через теплосчетчик, затем поток сетевой воды разделяется в требуемом соотношении на системы отопления и ГВС. Для обеспечения необходимой температуры в системе отопления устанавливается корректирующий подмешивающий насос. В подогревателе ГВС осуществляется нагрев холодной водопроводной воды, постоянство температуры которой поддерживается регулятором расхода. В случае, если водоразборные приборы закрыты, то поток горячей воды по циркуляционному трубопроводу снова поступает на подогреватель ГВС. Сетевая вода после прохождения теплообменника поступает в обратный трубопровод, смешивается с потоком воды из системы отопления и возвращается на источник теплоснабжения. Таким образом, расход сетевой воды равен сумме ее расходов на отопление и горячее водоснабжение.

Особенностями одноступенчатой параллельной схемы являются простота и относительно невысокая стоимость, но большой расход горячего теплоносителя и нерациональное использование обратной воды, имеющей температуру порядка 40–70 °С, делают возможным применение этой схемы в случае, когда нагрузка на ГВС превышает отопительную либо слишком мала по сравнению с ней. Также такие схемы используются при стандартных температурных графиках сетевой воды.

В двухступенчатой схеме подогреватели ГВС подразделяются на 2 ступени.

Один из подогревателей устанавливается на обратном трубопроводе после системы отопления здания, второй на подающем трубопроводе тепловой сети перед системой отопления. Предварительный подогрев воды в подогревателе нижней ступени осуществляется за счет тепла обратной воды, что позволяет снизить расход сетевой воды на горячее водоснабжение. При таком подключении обе системы оказывают друг на друга значительное влияние. Неравномерность напора при прохождении максимального расхода водопроводной воды через подогреватели ГВС в различное время суток велика, поэтому в систему отопления может поступать вода с температурой ниже требуемой, что может приводить к «недотопу» в здании. Такая схема применяется при повышенных температурных графиках сетевой воды.

Избежать недостатков предыдущих схем позволяет система двухступенчатого присоединения подогревателей с независимым присоединением отопления.

Рассматриваемая схема позволяет снижать расход сетевой воды за счет разгрузки второй ступени подогревателя при средней нагрузке горячего водоснабжения и плюсовых температурах наружного воздуха, так как в этом случае температура обратной воды из системы отопления будет повышенной и ее теплоты будет достаточно, чтобы нагреть воду в первом подогревателе до необходимых параметров. Подобная особенность дает возможность выравнивания суточного графика нагрузки. Помимо этого, возрастает удельная комбинированная выработка энергии на ТЭЦ за счет более низкой температуры обратной сетевой воды по сравнению с другими схемами. Также подключение систем подобным способом позволяет поддерживать стабильный гидравлический режим в тепловой сети благодаря постоянному расходу сетевой воды в тепловом пункте.

Присоединение систем вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях
осуществляется несколькими способами:

• непосредственно — при отсутствии необходимости изменения расчетных параметров теплоносителя;

• через смесительные насосы — при необходимости поддержания постоянной температуры воды, поступающей в калориферы второго подогрева систем кондиционирования воздуха, для снижения температуры воды перед поступлением в системы вентиляции, для обеспечения невскипания воды в верхних точках трубопроводов и калориферов;

• через теплообменники — при различии гидравлических режимов внешних сетей и систем теплопотребления.

Авторы материала: Темрина Д.Н., Гужов С.В.