Автор: Антон Кораблёв
Преимущества подсоединения внутренних тепловых сетей потребителей через индивидуальные тепловые пункты (ИТП) сегодня практически не оспаривается и поддерживается соответствующими законодательными и нормативными документами. Использование при этом блочных индивидуальных тепловых пунктов (БИТП) создаёт дополнительные преимущества.
Индивидуальные тепловые пункты (рис. 1) предназначены для эффективной передачи тепловой энергии из внешних сетей во внутренний контур отопления, систему горячего водоснабжения, системы вентиляции и кондиционирования зданий.
ИТП устанавливаются для подключения к централизованному горячему водоснабжению внутренних сетей отдельных зданий или частей зданий, также при теплоснабжении зданий от автономных и встроенных или крышных котельных. Подключение кустов зданий (2 и более), получающих энергию от одного источника тепла, осуществляется через центральный тепловой пункт (ЦТП). Устройство ЦТП для присоединения систем теплопотребления одного здания допускается, «если для этого здания требуется устройство нескольких зонных ИТП (как правило, для высотных зданий)». (СП 510.1325800.2022 «ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ И СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ», п. 4 «Общие положения»).
Схемы ИТП различаются в соответствии с особенностями и потребностями объекта, на котором они установлены для подключения к внешним сетям теплоснабжения. Однако учитывая, что «С 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путём отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается» ( Федеральный Закона № 190 от 27 июля 2010 года «О теплоснабжении», часть 9, статья 29), а «подключение (технологическое присоединение) объектов капитального строительства потребителей к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путём отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается» ещё с 1 января 2013 года (там же статья 8), то сегодня наиболее актуальной становится схема автоматизированного индивидуального теплового пункта с закрытой системой ГВС и независимой схемой присоединения отопительной системы.
Комплекс преимуществ
Для передачи тепла с первичной сети ИТП комплектуются разборными (рис. 2) и паяными (рис. 3) пластинчатыми теплообменниками (ПТО), которые имеют ряд преимуществ перед кожухотрубными водонагревателями, определяющими их применение на индивидуальных тепловых пунктах.
ПТО компактнее и эффективнее кожухотрубных, а также менее подвержены коррозии и формированию отложений. Для разборных ПТО благодаря их конструкции (рис. 4) ещё и выше ремонтопригодность этих теплообменных аппаратов. Передача тепла в пластинчатых теплообменниках осуществляется от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные гофрированные пластины, которые установлены в раму и стянуты в пакет. Жидкости в пластинчатом теплообменнике движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что исключает смешение жидкостей внутри теплообменника.
Все пластины в пакете пластинчатого теплообменника одинаковы, только развернуты одна за другой на 180°, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым и протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов. Форма гофрирования пластин и их количество, устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных требований к пластинчатому теплообменнику.
Обслуживание ПТО тоже проще, процесс чистки пластинчатых теплообменников ИТП занимает гораздо меньше времени (несколько часов в год), чем профилактические работы на ЦТП (до 30 суток в год).
Помимо пластинчатых теплообменных аппаратов ИТП комплектуются циркуляционными и сетевыми насосами, системами центрального регулирования, контрольно измерительными приборами, запорной арматурой, мембранными расширительными баками, приборами учёта тепла и воды.
Подсоединение через ИТП обходится дешевле из-за снижения капитальных затрат, необходимых на строительство ЦТП. В некоторых случаях для устройства ИТП не требуется даже специально оборудованного помещения. Снижаются капитальные затраты за счёт замены 4-трубной (для ЦТП) на 2-трубную подводку к зданию, так как ГВС готовится на ИТП, размещённом непосредственно в здании. Соответственно исключаются теплопотери на внешних сетях ГВС.
Важно, что ИТП могут применяться не только при подключении новых строительных объектов, но и при модернизации систем теплоснабжения зданий, находящихся в эксплуатации, c повышением их энергоэффективности.
ИТП и энергосбережение
Подключение горячего водоснабжения через ИТП – важный шаг на пути повышения энергосберегающего статуса всего здания, позволяющий избежать перетопов характерных для ЦТП. Там где нет ИТП, имеющееся в жилых зданиях оборудование (элеваторные узлы, клиновые задвижки, пробковые краны на отопительных приборах в квартирах) не приспособлено для гибкого регулирования теплопотребления в соответствии с необходимостью. При этом тепловая автоматика ЦТП, к которому подключён куст зданий, вынуждена подавать избыточное количество тепловой энергии для обеспечения потребностей самого из них энергонеэффективного или нуждающегося в повышенном температурном режиме (детский сад, ясли и т.п.). Наиболее недостатки схемы теплоснабжения с использованием ЦТП проявляются тогда, когда подключённые к ЦТП здания различаются по назначению, времени постройки, этажности. В этом случае отрегулировать рабочие параметры теплоносителя таким образом, чтобы все эти здания получали тепло в оптимальном и экономичном режимах, практически не представляется возможным. Оборудование же ИТП позволяет рационально распределять тепловую энергию для обеспечения комфортных условий проживания и пользования ГВС в подключённом здании. Погодозависимая автоматика оборудования позволяет забирать из теплосетей только фактически необходимое количество тепловой энергии, в зависимости от температуры на улице.
Если при модернизации систем теплоснабжения эксплуатируемых домов старой застройки установить ИТП бывает невозможно по техническим финансовым или административным причинам, индивидуальный тепловой пункт может заменить автоматизированный узел управления (АУУ). В таком случае АУУ не предоставит возможности готовить горячую воду для нужд ГВС, но полностью будет выполнять все функции ИТП по поддержанию индивидуального температурного режима системы отопления.
Энергосберегающий эффект ИТП повышается за счёт присутствия в его составе приборов учёта энергопотребления, установка которых предусмотрена конструктивными особенностями ИТП.
По разным оценкам экономия от применения ИТП достигает от 10 до 30 % от средств, которые потребитель тратит на оплату услуг теплоснабжающих организаций, а капитальные затраты на ИТП окупаются за 2-3 сезона эксплуатации благодаря экономии потребления теплоносителя.
БИТП как ИТП повышенной надёжности
ИТП могут собираться монтажными организациями на месте установки в доме из отечественного и импортного оборудования, а могут поставляться туда уже в заводской сборке – блочные индивидуальные пункты или БИТП. Оборудование БИТП может поставляться с завода от производителя единым блоком (рис. 5), порой в контейнерном исполнении, но также и готовыми к подсоединению модулями. В любом из вариантов заводская сборка выгодно отличается от сборки на стройплощадке более высоким качеством. Это повышает надёжность теплоснабжения при эксплуатации теплового пункта, а время подключения объекта к внешним сетям теплоснабжения сокращается в несколько раз.
Модульная система позволяет произвести быстрый монтаж оборудования на объекте с учётом конфигурации помещения, где будет расположен данный пункт. Кроме того, такой подход позволяет производителю лучше соответствовать требованиям заказчика.
Каждый модуль БИТП имеет общую конструкцию, а все дополнительные элементы являются опциями, устанавливающимися по желанию заказчика. Обязательным модулем всех БИТП является модуль ввода и учёта тепла, в котором осуществляется подключение к теплоносителю, а также производится учёт потребления тепловой энергии. Для учёта энергии используются датчики температуры, давления и тепловычислитель, входящие в состав модуля.
Также БИТП модульной конструкции будет включать модуль системы отопления (рис. 6), которая в зависимости от особенностей теплоснабжения объекта может быть как зависимой, так и независимой, соответственно будут различаться и модули. То же касается и модулей системы горячего водоснабжения (рис. 7), которые могут быть специализированы соответствующей комплектацией на одноступенчатую или двухступенчатую систему ГВС.
Таким образом, модульная конструкция БИТП позволяет гибко удовлетворять потребности в ИТП разнообразных объектов, расширяя сферу применения.