Schéma de connexion, etc. Système de contrôle automatisé pour les bâtiments résidentiels basé sur les appareils Aries

S. Deineko

Un point de chauffage individuel (PHI) est un ensemble de dispositifs constitués d'éléments qui assurent le raccordement d'un système de chauffage et d'alimentation en eau chaude à un réseau de chauffage centralisé. Les principaux éléments de l'ITP sont : les échangeurs de chaleur, les pompes, les vannes, les capteurs, les contrôleurs, diverses unités de contrôle et les vannes d'arrêt et de régulation.

Parallèlement à l'ITP, des compteurs d'énergie thermique sont installés dans les bâtiments, permettant de suivre la quantité de chaleur réellement consommée par le bâtiment pour le chauffage, l'approvisionnement en eau chaude ou la ventilation. Cela donne au consommateur la possibilité d'effectuer des paiements à l'organisme de distribution de chaleur sur la base des relevés des compteurs, ce qui, à son tour, encourage l'utilisation rationnelle des ressources énergétiques en modernisant leurs systèmes. Vous trouverez des informations plus détaillées sur l'installation de compteurs de chaleur dans l'article « Installation correcte d'un compteur de chaleur dans un immeuble à appartements ».

L'IHP est l'élément le plus important de l'approvisionnement en chaleur des bâtiments. La régulation du chauffage et de l'approvisionnement en eau chaude, ainsi que l'efficacité de l'utilisation de l'énergie thermique, dépendent en grande partie de ses caractéristiques. Par conséquent, une grande attention est accordée à l'ITP lors de la modernisation thermique des bâtiments et, à l'heure actuelle, des projets à grande échelle visant à les aménager dans des immeubles d'habitation sont mis en œuvre dans diverses régions d'Ukraine.
Dans le cadre de l'installation massive d'IHP, le schéma de distribution de l'énergie thermique de la source de chaleur au consommateur évolue également (Fig. 1).

Riz. 1. Schémas de distribution de l'énergie thermique de la source de chaleur au consommateur

Des solutions modernes permettent de raccorder chaque bâtiment directement à une source de chaleur, en contournant les points de chauffage central (CHS). Ce schéma permet, en cas d'accident ou de réparation de canalisation, de déconnecter du système un seul consommateur, et non l'ensemble du groupe, tout en privant simultanément de nombreux consommateurs de chauffage ou d'eau chaude.

Le programme de température de fonctionnement du réseau de chaleur détermine le mode dans lequel chaque point de chauffage fonctionnera à l'avenir et quels équipements doivent y être installés. Il existe plusieurs graphiques de température de fonctionnement du réseau :

150/70°C ;
130/70°C;
110/70°C;
95 (90)/70°С.

Si la température du liquide de refroidissement ne dépasse pas 95°C, il ne reste plus qu'à le répartir dans tout le système de chauffage. Dans ce cas, il est uniquement possible d'utiliser un collecteur avec vannes d'équilibrage pour la liaison hydraulique des anneaux de circulation. Si la température du liquide de refroidissement dépasse 95°C, il ne peut pas être utilisé directement dans le système de chauffage sans réglage de la température. C'est précisément la fonction importante du point de chauffage. Dans ce cas, il est nécessaire que la température du liquide de refroidissement évolue en fonction de la température de l’air extérieur.

Dans les points de chauffage à l'ancienne (Fig. 2, 3), une unité d'ascenseur était utilisée comme dispositif de régulation. Cela a permis de réduire considérablement le coût de l'équipement, cependant, avec l'aide d'un tel TP, il était impossible de réguler avec précision la température du liquide de refroidissement, en particulier dans les conditions transitoires de fonctionnement du système, c'est-à-dire lorsque la température de l’air extérieur variait entre +5 et moins 5°C. L'unité d'ascenseur assurait uniquement une régulation « de qualité », lorsque la température dans le système de chauffage variait en fonction de la température du liquide de refroidissement provenant du réseau de chauffage centralisé. Cela a conduit au fait que le « réglage » de la température de l'air dans les locaux était effectué par les consommateurs à l'aide d'une fenêtre ouverte et avec d'énormes coûts de chauffage qui n'aboutissaient à rien.

Riz. 2. Schéma d'un point de chauffage avec une unité d'ascenseur :
1 - canalisation d'alimentation ; 2 - canalisation de retour ; 3 - vannes ; 4 - compteur d'eau ; 5 - collecteurs de boue ; 6 - manomètres ; 7 - thermomètres ; 8 - ascenseur ; 9 - appareils de chauffage

Par conséquent, l’investissement initial minime a entraîné des pertes financières à long terme. L'efficacité particulièrement faible des ascenseurs s'est manifestée par la hausse des prix de l'énergie, ainsi que par l'incapacité du réseau de chauffage centralisé à fonctionner selon la température ou le programme hydraulique pour lequel les ascenseurs précédemment installés ont été conçus.

Riz. 3. Apport thermique dans le bâtiment et l'ascenseur de l'ère « soviétique »

Le principe de fonctionnement de l'ascenseur est de mélanger le liquide de refroidissement du réseau centralisé et l'eau de la canalisation de retour du système de chauffage jusqu'à une température correspondant à la norme de ce système. Cela est dû au principe d'éjection lors de l'utilisation d'une buse d'un certain diamètre dans la conception de l'ascenseur (Fig. 4). Après l'unité d'ascenseur, le liquide de refroidissement mélangé est fourni au système de chauffage du bâtiment. L'ascenseur combine deux appareils simultanément : une pompe de circulation et un dispositif de mélange. L'efficacité du mélange et de la circulation dans le système de chauffage n'est pas affectée par les fluctuations des conditions thermiques dans les réseaux de chaleur. Tout réglage consiste en la sélection correcte du diamètre de la buse, de la rondelle d'étranglement et en garantissant le coefficient de mélange requis (coefficient standard 2.2). Il n’était pas nécessaire de fournir du courant électrique pour faire fonctionner l’ascenseur.

Riz. 4. Schéma de principe de la conception de l'unité d'ascenseur

Cependant, il existe de nombreux inconvénients qui annulent la simplicité et la simplicité de l'entretien de cet appareil. L'efficacité de fonctionnement est directement affectée par les fluctuations du régime hydraulique des réseaux de chaleur. Ainsi, pour un mélange normal, la différence de pression dans les conduites d'alimentation et de retour doit être maintenue entre 0,8 et 2 bars ; la température à la sortie de l'ascenseur n'est pas réglable et ne dépend directement que de l'évolution de la température du réseau extérieur. Dans ce cas, si la température du liquide de refroidissement provenant de la chaufferie ne correspond pas au programme de température, alors la température à la sortie de l'ascenseur sera inférieure à celle nécessaire, ce qui affectera directement la température de l'air intérieur du bâtiment.

De tels appareils sont largement utilisés dans de nombreux types de bâtiments raccordés à un réseau de chauffage centralisé. Cependant, à l'heure actuelle, ils ne répondent pas aux exigences d'économie d'énergie et doivent donc être remplacés par des unités de chauffage individuelles modernes. Leur coût est beaucoup plus élevé et leur fonctionnement nécessite une alimentation électrique. Mais, en même temps, ces appareils sont plus économiques - ils peuvent réduire la consommation d'énergie de 30 à 50 %, ce qui, compte tenu de la hausse des prix de l'énergie, réduira la période d'amortissement à 5 à 7 ans et la durée de vie du L'ITP dépend directement de la qualité des contrôles utilisés, des matériaux et du niveau de formation du personnel technique lors de son entretien.

PTI moderne

Les économies d'énergie sont notamment réalisées grâce à la régulation de la température du liquide de refroidissement, en tenant compte des corrections liées à l'évolution de la température de l'air extérieur. A ces fins, chaque ITP utilise un ensemble d'équipements (Fig. 5) pour assurer la circulation nécessaire dans le système de chauffage (pompes de circulation) et réguler la température du liquide de refroidissement (vannes de régulation à entraînements électriques, régulateurs avec capteurs de température).

Riz. 5. Schéma schématique d'un point de chauffage individuel utilisant un contrôleur, une vanne de régulation et une pompe de circulation

La plupart des points de chauffage individuels comprennent également un échangeur de chaleur pour le raccordement à un système interne d'alimentation en eau chaude (ECS) avec pompe de circulation (ou sans pompe de circulation, selon le circuit ECS). L'ensemble des équipements dépend des tâches spécifiques et des données initiales. C'est pourquoi, en raison des différentes options de conception possibles, ainsi que de leur compacité et de leur transportabilité, les ITP modernes sont appelés modulaires (Fig. 6).

Riz. 6. Unité de chauffage individuelle modulaire moderne assemblée

Considérons l'utilisation de l'IHP dans des schémas dépendants et indépendants de raccordement du chauffage à un réseau de chauffage centralisé (CHN).

Dans les IHP avec raccordement dépendant du système de chauffage aux réseaux externes, la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage est assurée par une pompe de circulation. La pompe est contrôlée automatiquement depuis le contrôleur ou depuis l'unité de contrôle correspondante. Le contrôleur maintient également automatiquement le programme de température requis dans le circuit de chauffage. Cela se fait en agissant sur la vanne de régulation située sur la canalisation d'alimentation du côté du réseau de chauffage externe (« eau chaude »). Un cavalier mélangeur avec clapet anti-retour est installé entre les conduites d'alimentation et de retour, grâce auquel le liquide de refroidissement est mélangé dans la conduite d'alimentation depuis la conduite de retour du système de chauffage, avec des paramètres de température plus bas (Fig. 7).

Riz. 7. Schéma de principe d'un point de chauffage modulaire connecté selon un circuit dépendant

Dans ce schéma, le fonctionnement du système de chauffage dépend des pressions dans le réseau de chauffage central. Par conséquent, dans de nombreux cas, il sera nécessaire d'installer des régulateurs de pression différentielle et, si nécessaire, des régulateurs de pression « après » ou « avant » sur les canalisations d'alimentation ou de retour.

Dans un système indépendant, un échangeur de chaleur est utilisé pour se connecter à une source de chaleur externe (Fig. 8). La circulation du liquide de refroidissement dans le système de chauffage est réalisée par une pompe de circulation. La pompe est contrôlée automatiquement par un contrôleur ou une unité de commande correspondante. Le maintien automatique du programme de température requis dans le circuit chauffé est également effectué par un régulateur électronique (contrôleur). Le régulateur agit sur une vanne réglable située sur la canalisation d'alimentation du côté du réseau de chauffage externe (« eau chaude »).

Riz. 8. Schéma de principe d'un point de chauffage modulaire connecté selon un circuit indépendant :
1 - contrôleur ; 2 - vanne de régulation bidirectionnelle à entraînement électrique ; 3 - capteurs de température du liquide de refroidissement ; 4 - capteur de température de l'air extérieur ; 5 - pressostat pour protéger les pompes du fonctionnement à sec ; 6 - filtres ; 7 - vannes ; 8 - thermomètres; 9 - manomètres ; 10 - pompes de circulation pour le chauffage ; 11 - clapet anti-retour ; 12 - unité de commande de la pompe de circulation ; 13 - échangeur de chaleur

L'avantage de ce schéma est que le circuit de chauffage est indépendant des modes hydrauliques du réseau centralisé. De plus, le système de chauffage ne souffre pas d'incohérences dans la qualité du liquide de refroidissement entrant provenant du réseau extérieur (présence de produits de corrosion, saletés, sable, etc.), ainsi que de pertes de charge dans celui-ci. Dans le même temps, le coût des investissements en capital lors de l'utilisation d'un système indépendant est plus élevé - en raison de la nécessité d'installer et de maintenir ultérieurement l'échangeur de chaleur.

En règle générale, les systèmes modernes utilisent des échangeurs de chaleur à plaques pliables (Fig. 9), assez faciles à entretenir et à réparer : si une section perd son étanchéité ou tombe en panne, l'échangeur de chaleur peut être démonté et la section remplacée. Aussi, si nécessaire, vous pouvez augmenter la puissance en augmentant le nombre de plaques d'échangeur thermique. De plus, des échangeurs de chaleur soudés non séparables peuvent être utilisés dans des systèmes indépendants.

Riz. 9. Échangeurs de chaleur pliables pour systèmes de chauffage et d'eau chaude indépendants

Selon DBN V.2.5-39:2008 « Équipements d'ingénierie des bâtiments et des structures. Réseaux et structures externes. Réseaux de chaleur », en général, il est prescrit de raccorder les systèmes de chauffage selon un circuit dépendant. Un schéma indépendant est prescrit pour les bâtiments résidentiels de 12 étages ou plus et d'autres consommateurs, si cela est dû au mode de fonctionnement hydraulique du système ou aux spécifications techniques du client.

ECS d'un point de chauffage individuel

Le plus simple et le plus courant est le schéma avec connexion parallèle à un étage de chauffe-eau (Fig. 10). Ils sont raccordés au même réseau de chaleur que les systèmes de chauffage des bâtiments. L'eau du réseau d'alimentation en eau externe est fournie au chauffe-eau chaude sanitaire. Dans celui-ci, il est chauffé par l'eau du réseau fournie par une source de chaleur.

Riz. 10. Schéma avec connexion dépendante du système de chauffage à un réseau externe et connexion parallèle à un étage de l'échangeur de chaleur ECS

L'eau refroidie du réseau retourne à la source de chaleur. Après le chauffe-eau, l’eau du robinet chauffée entre dans le système d’eau chaude sanitaire. Si les appareils de ce système sont fermés (par exemple la nuit), l'eau chaude est à nouveau fournie via la canalisation de circulation jusqu'à l'échangeur de chaleur ECS.

De plus, un système de chauffage à eau chaude à deux étages est utilisé. En hiver, l'eau froide du robinet est d'abord chauffée dans l'échangeur de chaleur du premier étage (de 5 à 30 °C) avec le liquide de refroidissement provenant de la conduite de retour du système de chauffage, puis l'eau de la conduite d'alimentation du réseau externe est utilisée. pour enfin chauffer l'eau à la température requise (60˚C) . L’idée est d’utiliser la chaleur perdue de la conduite de retour du système de chauffage pour le chauffage. Dans le même temps, la consommation d'eau du réseau pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire est réduite. En été, le chauffage s'effectue selon un schéma en une seule étape.

Riz. 11. Schéma d'un point de chauffage individuel avec un raccordement indépendant du système de chauffage au réseau de chaleur et un raccordement parallèle du système d'alimentation en eau chaude

Pour la construction de logements de grande hauteur (plus de 20 étages), des schémas avec raccordement indépendant du système de chauffage au réseau de chauffage et raccordement parallèle de l'alimentation en eau chaude sont principalement utilisés (Fig. 11). Cette solution permet de diviser les systèmes de chauffage et d'eau chaude du bâtiment en plusieurs zones hydrauliques indépendantes, lorsqu'un IHP est situé au sous-sol et assure le fonctionnement de la partie basse du bâtiment, par exemple du 1er au 12e. étage, et à l'étage technique du bâtiment il y a exactement la même unité de chauffage pour les 13ème et 24ème étages. Dans ce cas, le chauffage et l'eau chaude sanitaire sont plus faciles à réguler en cas d'évolution de la charge thermique, et présentent également moins d'inertie en termes de mode hydraulique et d'équilibrage.

Alternative dans la régulation du PTI

Au cours des dernières années, pour réguler le débit de liquide de refroidissement dans les ITP, ils ont commencé à utiliser des vannes combinées, combinant un régulateur de pression différentielle et une vanne de régulation dans un seul boîtier.

Sur le plan fonctionnel, une vanne combinée peut être représentée comme une interconnexion de trois éléments fonctionnels (Fig. 12) : une vanne de régulation automatique de pression différentielle (V2), une vanne de régulation (V1) et une membrane de mesure (V3).

Riz. 12. Schéma de principe du dispositif de vanne combinée

La vanne de régulation automatique de pression différentielle (V2) est équipée d'un module de membrane intégré, grâce auquel une différence de pression donnée P1-P2 est maintenue dans la zone située entre la membrane de mesure de section variable intégrée (V3) et le régulateur. vanne (V1). De cette manière, le débit de liquide de refroidissement à travers la vanne est limité et maintenu à un niveau donné. Pour réguler automatiquement la zone de débit de la vanne (V1), un actionneur électrique y est installé.

Riz. 13 heures du matin. Schéma avec connexion dépendante du système de chauffage à un réseau externe à l'aide d'une vanne combinée

Les régulateurs de débit et de température sont utilisés avec succès dans les circuits avec connexions dépendantes (Fig. 13 a, 13 b) et indépendantes des consommateurs aux réseaux de chauffage, remplaçant deux appareils distincts - un régulateur de pression différentielle et une vanne de régulation à entraînement électrique.

Riz. 13b. Schéma avec connexion dépendante du système de chauffage à un réseau externe à l'aide d'une vanne combinée

Lorsqu'elle est utilisée en ITP, la vanne combinée est située à la place du régulateur de pression différentielle et de la vanne de régulation avec un entraînement électrique.

Exigences relatives à l'équipement ITP

Selon les normes en vigueur, des équipements, aménagements, dispositifs de surveillance, de contrôle et d'automatisation doivent être placés dans l'ITP, à l'aide desquels ils réalisent :

régulation de la température du liquide de refroidissement en fonction des conditions météorologiques ;
modifier et surveiller les paramètres du liquide de refroidissement ;
comptabilisation des charges thermiques, des coûts de liquide de refroidissement et de condensat ;
régulation des coûts du liquide de refroidissement ;
protection du système local contre les augmentations d'urgence des paramètres du liquide de refroidissement ;
purification tertiaire du liquide de refroidissement ;
remplissage et recharge des systèmes de chauffage;
fourniture de chaleur combinée utilisant l’énergie thermique provenant de sources alternatives.

Le raccordement des consommateurs au réseau externe doit être effectué selon des schémas avec une consommation d'eau minimale, ainsi que des économies d'énergie thermique grâce à l'installation de régulateurs automatiques de flux de chaleur et à la limitation de la consommation d'eau du réseau. Il est interdit de connecter le système de chauffage au réseau de chaleur via un ascenseur équipé d'un régulateur automatique de flux de chaleur.

Il est prescrit d'utiliser des échangeurs de chaleur très efficaces, dotés de caractéristiques thermiques et opérationnelles élevées et de petites dimensions. Des bouches d'aération doivent être installées aux points les plus élevés des canalisations TP et il est recommandé d'utiliser des dispositifs automatiques avec clapets anti-retour. Aux points les plus bas, des raccords avec vannes d'arrêt doivent être installés pour évacuer l'eau et les condensats.

A l'entrée d'un point de chauffage individuel, un filtre à boue doit être installé sur la canalisation d'alimentation et des crépines doivent être installées devant les pompes, les échangeurs de chaleur, les vannes de régulation et les compteurs d'eau. De plus, le filtre à impuretés doit être installé sur la conduite de retour devant les appareils de commande et les appareils de dosage. Des manomètres doivent être fournis des deux côtés des filtres.

Pour protéger les canaux d'eau chaude du tartre, la réglementation impose l'utilisation d'appareils de traitement de l'eau magnétiques et ultrasoniques. La ventilation forcée, qui doit être installée dans l'ITP, est conçue pour une action à court terme et doit assurer un échange décuplé avec un afflux d'air frais non organisé par les portes d'entrée.

Pour éviter de dépasser le niveau sonore, l'ITP n'est pas autorisé à être situé à côté, sous ou au-dessus des locaux des appartements résidentiels, des chambres et des salles de jeux des jardins d'enfants, etc. De plus, il est réglementé que les pompes installées doivent avoir un faible niveau sonore acceptable.

Une unité de chauffage individuelle doit être équipée d'équipements d'automatisation, de dispositifs de contrôle thermique, de comptabilité et de régulation, qui sont installés sur place ou au niveau du panneau de commande.

L'automatisation de l'ITP devrait fournir :

régulation des coûts d'énergie thermique dans le système de chauffage et limitation de la consommation maximale d'eau du réseau chez le consommateur ;
régler la température dans le système ECS ;
maintenir la pression statique dans les systèmes consommateurs de chaleur lorsqu'ils sont connectés indépendamment ;
la pression spécifiée dans la canalisation de retour ou la différence de pression d'eau requise dans les canalisations d'alimentation et de retour des réseaux de chaleur ;
protection des systèmes de consommation de chaleur contre les pressions et températures élevées ;
allumer la pompe de secours lorsque le travailleur principal est éteint ;
la capacité d'intégrer le travail d'ITP dans un système de contrôle et de surveillance unifié (SCADA).

Les unités de chauffage individuelles modernes permettent d'utiliser l'accès à distance pour contrôler l'unité de chauffage. Cela vous permet d'organiser un système de répartition centralisé et de surveiller le fonctionnement des systèmes de chauffage et d'eau chaude. Les fournisseurs d'équipements pour ITP sont les principaux fabricants d'équipements concernés, par exemple : automatisation - Honeywell (USA) ; pompes - Grundfos (Danemark), Wilo (Allemagne) ; échangeurs de chaleur - Alfa Laval (Suède), Tranter (Suède), etc.

Il convient également de noter que les ITP modernes comprennent des équipements assez complexes qui nécessitent un entretien technique et de service périodique, qui consiste, par exemple, à laver les crépines (au moins 4 fois par an), à nettoyer les échangeurs de chaleur (au moins une fois tous les 5 ans), etc..d. En l'absence d'un entretien adéquat, l'équipement du point de chauffage peut devenir inutilisable ou tomber en panne.

Dans le même temps, la conception de tous les équipements ITP comporte des pièges. Le fait est que dans les conditions domestiques, la température dans la canalisation d'alimentation d'un réseau centralisé ne correspond souvent pas à la température standardisée, indiquée par l'organisme de fourniture de chaleur dans les spécifications techniques émises pour la conception.

Dans le même temps, la différence entre les données officielles et réelles peut être assez importante (par exemple, en réalité, le liquide de refroidissement est fourni à une température ne dépassant pas 100 °C au lieu des 150 °C indiqués, ou il y a des irrégularités dans le température du liquide de refroidissement des réseaux externes en fonction de l'heure de la journée), ce qui affecte respectivement le choix de l'équipement, son efficacité opérationnelle ultérieure et, in fine, son coût. Pour cette raison, il est recommandé, lors de la reconstruction de l'IHP au stade de la conception, de mesurer les paramètres réels d'approvisionnement en chaleur sur le site et d'en tenir compte à l'avenir lors des calculs et de la sélection des équipements. Dans le même temps, en raison d'une éventuelle divergence entre les paramètres, l'équipement doit être conçu avec une marge de 5 à 20 %.

Mise en pratique d'un point de chauffage individuel pour un immeuble à appartements

Les premiers ITP modulaires modernes et économes en énergie d'Ukraine ont été installés à Kiev entre 2001 et 2005. dans le cadre du projet de la Banque Mondiale « Économies d'énergie dans les bâtiments administratifs et publics ». Au total, 1 173 ITP ont été installés et mis en service.

Vidéo. Projet mis en œuvre utilisant un point de chauffage individuel dans un immeuble à appartements, permettant d'économiser jusqu'à 30 % sur le chauffage

La modernisation d'une unité de chauffage est l'une des conditions pour augmenter l'efficacité énergétique du bâtiment dans son ensemble. Actuellement, un certain nombre de banques ukrainiennes participent à des prêts pour la mise en œuvre de ces projets, notamment dans le cadre de programmes gouvernementaux. Vous pouvez en savoir plus à ce sujet dans le numéro précédent de notre magazine dans l'article « Modernisation thermique : quoi exactement et pour quels moyens ».

À l'heure actuelle, plus d'une douzaine de grands projets d'installation d'ITP ont été mis en œuvre dans de nombreuses villes d'Ukraine avec la participation de diverses sources de financement. L'installation et l'utilisation de points de chauffage individuels conduisent non seulement à une efficacité accrue dans l'utilisation de l'énergie thermique, mais également à des économies importantes, ce qui, dans les réalités modernes, rend notre pays plus indépendant des autres pays fournisseurs d'énergie.

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Individuel est tout un complexe d'appareils situés dans une pièce séparée, comprenant des éléments d'équipement thermique. Elle assure le raccordement de ces installations au réseau de chaleur, leur transformation, la maîtrise des modes de consommation de chaleur, l'opérabilité, la répartition par type de consommation de fluide caloporteur et la régulation de ses paramètres.

Point de chauffage individuel

L'installation thermique, qui concerne ou ses parties individuelles, est un point de chauffage individuel, ou en abrégé ITP. Il est conçu pour assurer l'approvisionnement en eau chaude, la ventilation et le chauffage des bâtiments résidentiels, des logements et des services communaux, ainsi que des complexes industriels.

Pour son fonctionnement, il nécessitera un raccordement au système d'eau et de chaleur, ainsi que l'alimentation électrique nécessaire pour activer les équipements de pompage de circulation.

Un petit point de chauffage individuel peut être utilisé dans une maison unifamiliale ou un petit bâtiment raccordé directement à un réseau de chauffage centralisé. Un tel équipement est conçu pour le chauffage des locaux et du chauffage de l'eau.

Une grande station de chauffage individuelle dessert des immeubles de grande taille ou à plusieurs appartements. Sa puissance varie de 50 kW à 2 MW.

Objectifs principaux

Le point de chauffage individuel assure les tâches suivantes :

Comptabilisation de la consommation de chaleur et de liquide de refroidissement.
Protection du système d'alimentation en chaleur contre les augmentations d'urgence des paramètres du liquide de refroidissement.
Désactivation du système de consommation de chaleur.
Répartition uniforme du liquide de refroidissement dans tout le système de consommation de chaleur.
Ajustement et contrôle des paramètres du fluide calorigène.
liquide de refroidissement.

Avantages

Haute efficacité.
Le fonctionnement à long terme d'un point de chauffage individuel a montré que les équipements modernes de ce type, contrairement à d'autres processus non automatisés, consomment 30 % de moins
Les coûts d'exploitation sont réduits d'environ 40 à 60 %.
La sélection du mode de consommation de chaleur optimal et un réglage précis vous permettront de réduire les pertes d'énergie thermique jusqu'à 15 %.
Fonctionnement silencieux.
Compacité.
Les dimensions globales des unités de chauffage modernes sont directement liées à la charge thermique. Lorsqu'il est placé de manière compacte, un point de chauffage individuel avec une charge allant jusqu'à 2 Gcal/heure occupe une superficie de 25 à 30 m2.
Possibilité de placer cet appareil dans des pièces en sous-sol de petites dimensions (aussi bien dans des bâtiments existants que nouvellement construits).
Le processus de travail est entièrement automatisé.
Pour entretenir cet équipement thermique, aucun personnel hautement qualifié n'est nécessaire.
L'ITP (point de chauffage individuel) assure le confort dans la pièce et garantit une économie d'énergie efficace.
La possibilité de définir un mode en fonction de l'heure de la journée, d'appliquer les modes week-end et vacances, ainsi que d'effectuer une compensation météo.
Production individuelle en fonction des exigences du client.

Comptabilité de l'énergie thermique

La base des mesures d'économie d'énergie est le dispositif de mesure. Cette comptabilité est nécessaire pour effectuer des calculs sur la quantité d'énergie thermique consommée entre l'entreprise de fourniture de chaleur et l'abonné. En effet, très souvent la consommation calculée est bien supérieure à la consommation réelle du fait que lors du calcul de la charge, les fournisseurs d'énergie thermique surestiment leurs valeurs, invoquant des coûts supplémentaires. De telles situations seront évitées en installant des appareils de mesure.

Objectif des appareils de mesure

Assurer des règlements financiers équitables entre les consommateurs et les fournisseurs d’énergie.
Documentation des paramètres du système de chauffage tels que la pression, la température et le débit du liquide de refroidissement.
Contrôle de l'utilisation rationnelle du système énergétique.
Surveillance des conditions de fonctionnement hydrauliques et thermiques du système de consommation de chaleur et d'alimentation en chaleur.

Schéma du compteur classique

Compteur d'énergie thermique.
Manomètre.
Thermomètre.
Convertisseur thermique dans les canalisations de retour et d'alimentation.
Transducteur de débit primaire.
Filtre à maille magnétique.

Service

Connecter un appareil de lecture puis prendre des lectures.
Analyser les erreurs et découvrir les raisons de leur apparition.
Vérification de l'intégrité des scellés.
Analyse des résultats.
Vérification des indicateurs technologiques, ainsi que comparaison des lectures des thermomètres sur les canalisations d'alimentation et de retour.
Ajouter de l'huile aux doublures, nettoyer les filtres, vérifier les contacts de mise à la terre.
Enlever la saleté et la poussière.
Recommandations pour le bon fonctionnement des réseaux de chaleur internes.

Schéma des points de chauffe

Le schéma ITP classique comprend les nœuds suivants :

Entrée du réseau de chaleur.
Appareil de mesure.
Raccordement du système de ventilation.
Raccordement du système de chauffage.
Raccordement eau chaude.
Coordination des pressions entre la consommation de chaleur et les systèmes d'alimentation en chaleur.
Recharge des systèmes de chauffage et de ventilation connectés selon un circuit indépendant.

Lors du développement d'un projet de point de chauffage, les composants requis sont :

Appareil de mesure.
Correspondance de pression.
Entrée du réseau de chaleur.

La configuration avec d'autres composants, ainsi que leur nombre, sont choisis en fonction de la solution de conception.

Systèmes de consommation

L'aménagement standard d'un point de chauffage individuel peut comporter les systèmes suivants pour fournir de l'énergie thermique aux consommateurs :

Chauffage.
Alimentation en eau chaude.
Chauffage et production d'eau chaude.
Chauffage et ventilation.

ITP pour le chauffage

ITP (point de chaleur individuel) - un schéma indépendant, avec l'installation d'un échangeur de chaleur à plaques conçu pour une charge à 100 %. Une double pompe est fournie pour compenser la perte de pression. Le système de chauffage est alimenté par la canalisation de retour des réseaux de chaleur.

Ce point de chauffage peut être en outre équipé d'une unité d'alimentation en eau chaude, d'un compteur, ainsi que d'autres blocs et composants nécessaires.

ITP pour ECS

ITP (point de chauffage individuel) - un circuit indépendant, parallèle et à un étage. L'ensemble comprend deux échangeurs de chaleur à plaques, chacun étant conçu pour fonctionner à 50 % de la charge. Il existe également un groupe de pompes conçues pour compenser la diminution de pression.

De plus, l'unité de chauffage peut être équipée d'une unité de système de chauffage, d'un dispositif de mesure et d'autres blocs et composants nécessaires.

ITP pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude

Dans ce cas, le travail d'un point de chauffage individuel (PIH) est organisé selon un schéma indépendant. Pour le système de chauffage, un échangeur de chaleur à plaques est fourni, conçu pour une charge à 100 %. Le système d'alimentation en eau chaude est indépendant, à deux étages, avec deux échangeurs de chaleur à plaques. Afin de compenser la baisse du niveau de pression, un groupe de pompes est installé.

Le système de chauffage est rechargé à l'aide d'équipements de pompage appropriés à partir de la canalisation de retour des réseaux de chaleur. L'alimentation en eau chaude est constituée du système d'alimentation en eau froide.

De plus, l'ITP (point de chauffage individuel) est équipé d'un compteur.

ITP pour le chauffage, l'approvisionnement en eau chaude et la ventilation

L'installation de chauffage est raccordée selon un circuit indépendant. Pour le système de chauffage et de ventilation, un échangeur de chaleur à plaques est utilisé, conçu pour une charge à 100 %. Le circuit d'alimentation en eau chaude est indépendant, parallèle, à un étage, avec deux échangeurs à plaques, chacun conçu pour 50 % de la charge. La compensation de la diminution du niveau de pression s'effectue via un groupe de pompes.

Le système de chauffage est alimenté par la canalisation de retour des réseaux de chaleur. L'alimentation en eau chaude est constituée du système d'alimentation en eau froide.

De plus, un point de chauffage individuel peut être équipé d'un compteur.

Principe d'opération

La conception d'un point de chauffage dépend directement des caractéristiques de la source fournissant de l'énergie à l'IHP, ainsi que des caractéristiques des consommateurs qu'elle dessert. Le type le plus courant pour cette installation de chauffage est un système d'alimentation en eau chaude fermé avec un système de chauffage connecté via un circuit indépendant.

Le principe de fonctionnement d'un point de chauffage individuel est le suivant :

Grâce au pipeline d'alimentation, le liquide de refroidissement pénètre dans l'ITP, transfère la chaleur aux appareils de chauffage du système de chauffage et d'alimentation en eau chaude et pénètre également dans le système de ventilation.
Le liquide de refroidissement est ensuite dirigé vers la canalisation de retour et renvoyé via le réseau principal pour être réutilisé dans l'entreprise de production de chaleur.
Un certain volume de liquide de refroidissement peut être consommé par les consommateurs. Pour reconstituer les pertes à la source de chaleur, les centrales de cogénération et les chaufferies disposent de systèmes d'appoint qui utilisent les systèmes de traitement de l'eau de ces entreprises comme source de chaleur.
L'eau du robinet entrant dans l'installation de chauffage traverse l'équipement de pompage du système d'alimentation en eau froide. Ensuite, une partie de son volume est livrée aux consommateurs, l'autre est chauffée dans le chauffe-eau de premier étage, après quoi elle est envoyée vers le circuit de circulation d'eau chaude.
L'eau dans le circuit de circulation se déplace en cercle à travers l'équipement de pompage de circulation pour l'approvisionnement en eau chaude du point de chauffage aux consommateurs et retour. Parallèlement, les consommateurs retirent de l'eau du circuit selon leurs besoins.
Au fur et à mesure que le fluide circule dans le circuit, il libère progressivement sa propre chaleur. Pour maintenir la température du liquide de refroidissement à un niveau optimal, celui-ci est régulièrement chauffé dans le deuxième étage du chauffe-eau.
Le système de chauffage est également une boucle fermée à travers laquelle le liquide de refroidissement se déplace à l'aide de pompes de circulation du point de chauffage aux consommateurs et inversement.
Pendant le fonctionnement, des fuites de liquide de refroidissement peuvent survenir à partir du circuit du système de chauffage. La reconstitution des pertes est réalisée par le système de reconstitution IHP, qui utilise les réseaux de chaleur primaires comme source de chaleur.

Agrément d'exploitation

Pour préparer un point de chauffage individuel dans une maison à l'autorisation d'exploitation, vous devez soumettre la liste de documents suivante à Energonadzor :

Conditions techniques actuelles de raccordement et un certificat de leur mise en œuvre de l'organisme de fourniture d'énergie.
Documentation du projet avec toutes les approbations nécessaires.
Un acte de responsabilité des parties pour le fonctionnement et la répartition du bilan, établi par le consommateur et les représentants de l'organisme d'approvisionnement en énergie.
Certificat de disponibilité pour l'exploitation permanente ou temporaire de la branche abonné du point de chauffage.
Passeport ITP avec une brève description des systèmes d'alimentation en chaleur.
Certificat de disponibilité opérationnelle du compteur d'énergie thermique.
Un certificat confirmant la conclusion d'un accord avec un organisme de fourniture d'énergie pour la fourniture de chaleur.
Certificat d'acceptation des travaux terminés (indiquant le numéro de licence et la date de délivrance) entre le consommateur et l'organisme d'installation.
personnes pour le fonctionnement sûr et le bon état des installations et des réseaux de chaleur.
Liste des personnes opérationnelles et opérationnelles-réparatrices chargées de l'entretien des réseaux de chaleur et des installations de chauffage.
Une copie du certificat de soudeur.
Certificats pour les électrodes et les pipelines utilisés.
Actes pour les travaux cachés, schéma tel que construit du point de chauffage indiquant la numérotation des raccords, ainsi que les schémas des canalisations et des vannes d'arrêt.
Certificat de rinçage et d'essai de pression des systèmes (réseaux de chaleur, système de chauffage et système d'alimentation en eau chaude).
Officiels et règles de sécurité.
Mode d'emploi.
Certificat d'admission à l'exploitation de réseaux et d'installations.
Journal de bord pour l'enregistrement des instruments, la délivrance des permis de travail, les enregistrements opérationnels, l'enregistrement des défauts identifiés lors de l'inspection des installations et des réseaux, les tests de connaissances, ainsi que les briefings.
Commande auprès des réseaux de chaleur pour raccordement.

Précautions de sécurité et fonctionnement

Le personnel assurant l'entretien du point de chauffage doit avoir les qualifications appropriées et les personnes responsables doivent également être familiarisées avec les règles de fonctionnement spécifiées dans Il s'agit d'un principe obligatoire pour un point de chauffage individuel agréé pour le fonctionnement.

Il est interdit de mettre en service des équipements de pompage lorsque les vannes d'arrêt à l'entrée sont fermées et lorsqu'il n'y a pas d'eau dans le système.

Pendant le fonctionnement, il faut :

Surveiller les relevés de pression sur les manomètres installés sur les canalisations d'alimentation et de retour.
Surveillez l’absence de bruits parasites et évitez les vibrations excessives.
Surveiller l'échauffement du moteur électrique.

N'utilisez pas de force excessive lorsque vous actionnez manuellement la vanne et ne démontez pas les régulateurs s'il y a de la pression dans le système.

Avant de démarrer le point de chauffage, il est nécessaire de rincer le système de consommation de chaleur et les canalisations.

Le système de contrôle automatisé d'un point de chauffage individuel (IHP) est conçu pour contrôler le processus d'approvisionnement en chaleur et en eau chaude d'un immeuble résidentiel à plusieurs étages.

Objectifs de mise en œuvre

Augmenter la fiabilité, la qualité et l'efficacité de l'approvisionnement en chaleur et en eau chaude d'un bâtiment résidentiel grâce à :

optimisation du régime de température de l'apport de chaleur

prévenir les accidents et réduire les dommages causés par d'éventuels accidents dans une unité de chauffage d'un immeuble résidentiel grâce au diagnostic automatique du matériel et des logiciels du système, à la transition vers une technologie de contrôle « sans pilote » et à la réduction de l'influence du facteur « humain ».

Fonctions du système

Signaux de mesure provenant de capteurs ITP analogiques et discrets, générant des signaux de commande discrets vers les actionneurs ITP (pompes, vannes de régulation)

Contrôle automatique des pompes de circulation d'eau de chauffage pour locaux d'habitation et bureaux, pompes de circulation d'eau chaude, pompe d'alimentation du système de chauffage :

protection des pompes contre la « marche à sec »

activation automatique de la pompe de réserve

fonctionnement alterné des pompes principales et de réserve pour assurer une production uniforme de leurs ressources

allumer et éteindre la pompe d'alimentation du système de chauffage à l'aide de signaux discrets du capteur - pressostat (basse/haute pression dans le système de chauffage)

allumer et éteindre les pompes selon le programme

commande des vannes de régulation depuis un poste de commande à bouton-poussoir situé en face avant de l'armoire d'automatisme

Contrôle automatique des températures de l'eau de chauffage pour les zones résidentielles et non résidentielles de la maison avec correction en fonction de la température de l'air extérieur

Contrôle automatique de la température du système d'eau chaude

Sortie (affichage) sur l'écran à cristaux liquides du panneau de commande de l'armoire d'automatisation des paramètres analogiques et discrets mesurés et réglés, des alarmes, des boutons de commande virtuels pour les équipements ITP.

Architecture

1er niveau comprend des capteurs analogiques et discrets (capteurs de température, de pression, capteurs de position et d'état des équipements ITP), des actionneurs (vannes de régulation, pompes) 2ème niveau représenté par une armoire d'automatisme ITP basée sur un contrôleur à microprocesseur DevLink ® -C1000 et des modules d'entrée/sortie pour les signaux analogiques et discrets.

Schéma fonctionnel d'un système de contrôle de processus automatisé pour un immeuble résidentiel

Composants du système

Capteurs analogiques (capteurs de température et de pression) et discrets (contact sec)

Actionneurs (pompes, vannes de régulation)

Armoire d'automatisation ITP avec contrôleur à microprocesseur DevLink-C1000 et modules d'entrée/sortie MDS pour signaux analogiques et discrets

Logiciel de contrôleur.

Pouvoir informationnel du système

voies de mesure analogiques – 10

canaux de mesure discrets – 45

boucles de contrôle – 3

canaux de commande de pompe – 7.

Caractéristiques distinctives

mise en œuvre de fonctions d'information, de calcul et de contrôle à l'aide de solutions de conception standards de la société KRUG pour les équipements d'habitation et de services communaux

utilisation d'un contrôleur à microprocesseur disponible dans le commerce DevLink ® -C1000 .

Le système fonctionne dans la ville de Ramenskoye, dans la région de Moscou, dans les maisons n° 26 à 30 de la rue. Chugunova. La mise en œuvre du système a assuré un approvisionnement en chaleur et en eau chaude fiable, de haute qualité et économique à un bâtiment résidentiel grâce à l'automatisation des fonctions de surveillance et de contrôle des processus technologiques et à la transition vers une technologie de contrôle « sans pilote ».