Points thermiques et leur appareil. Schéma de principe d'un point de chauffage individuel

Point thermique(TP) est un complexe d'appareils situés dans une pièce séparée, composé d'éléments de centrales thermiques qui assurent la connexion de ces centrales au réseau de chauffage, leur fonctionnement, le contrôle des modes de consommation de chaleur, la transformation, la régulation des paramètres de refroidissement et la distribution de liquide de refroidissement par types de consommation.

Sous-station et bâtiment attenant

But

Les missions principales du TP sont :

Conversion du type de liquide de refroidissement
Contrôle et régulation paramètres du liquide de refroidissement
Répartition du caloporteur par les systèmes de consommation de chaleur
Arrêt des systèmes de consommation de chaleur
Protection des systèmes de consommation de chaleur contre une augmentation d'urgence des paramètres du liquide de refroidissement
Prise en compte de la consommation de liquide de refroidissement et de chaleur

Types de points de chaleur

Les TP diffèrent par le nombre et le type de systèmes de consommation de chaleur qui leur sont connectés, caractéristiques individuelles qui déterminent le schéma thermique et les caractéristiques de l'équipement TS, ainsi que par le type d'installation et les caractéristiques de placement de l'équipement dans la salle TS. Il existe les types de TP suivants :

Point de chauffage individuel(ETC). Il est utilisé pour desservir un consommateur (bâtiment ou partie de celui-ci). En règle générale, il est situé au sous-sol ou dans le local technique du bâtiment, cependant, en raison des caractéristiques du bâtiment desservi, il peut être placé dans un bâtiment séparé.
Point de chauffage central(CTP). Utilisé pour desservir un groupe de consommateurs (bâtiments, installations industrielles). Le plus souvent situé dans un bâtiment séparé, mais peut être placé en sous-sol ou local technique d'un des bâtiments.
Bloquer le point de chaleur(BTP). Il est fabriqué en usine et fourni pour l'installation sous forme de blocs prêts à l'emploi. Il peut être composé d'un ou plusieurs blocs. L'équipement des blocs est monté de manière très compacte, en règle générale, sur un seul châssis. Habituellement utilisé lorsque vous avez besoin d'économiser de l'espace, dans des conditions exiguës. De par la nature et le nombre de consommateurs connectés, le BTP peut désigner à la fois ITP et CHP.

Sources de chaleur et systèmes de transport d'énergie thermique

La source de chaleur pour TP est les entreprises de production de chaleur (chaufferies, centrales de production combinée de chaleur et d'électricité). La TP est connectée aux sources et aux consommateurs de chaleur via des réseaux de chaleur. Les réseaux thermiques sont divisés en primaire les principaux réseaux de chaleur reliant TP aux entreprises productrices de chaleur, et secondaire réseaux de chaleur (de distribution) reliant TP aux consommateurs finaux. La section du réseau de chaleur qui relie directement la sous-station de chauffage et les principaux réseaux de chaleur est appelée apport thermique.

Tronc réseau de chauffage, en règle générale, ont une grande longueur (distance de la source de chaleur jusqu'à 10 km ou plus). Pour la construction de réseaux de troncs, des canalisations en acier d'un diamètre allant jusqu'à 1400 mm sont utilisées. Dans des conditions où il existe plusieurs entreprises de production de chaleur, des bouclages sont effectués sur les principaux pipelines de chaleur, les réunissant en un seul réseau. Cela vous permet d'augmenter la fiabilité de l'approvisionnement des points de chaleur et, finalement, des consommateurs en chaleur. Par exemple, en ville, en cas d'accident sur une autoroute ou une chaufferie communale, l'alimentation en chaleur peut être reprise par la chaufferie d'un quartier voisin. De plus, dans certains cas, le réseau commun permet de répartir la charge entre les entreprises productrices de chaleur. L'eau spécialement préparée est utilisée comme caloporteur dans les principaux réseaux de chauffage. Lors de la préparation, les indicateurs de dureté carbonatée, de teneur en oxygène, de teneur en fer et de pH y sont normalisés. Non préparé pour une utilisation dans les réseaux de chauffage (y compris l'eau du robinet, l'eau potable) ne convient pas comme caloporteur, car à des températures élevées, en raison de la formation de dépôts et de la corrosion, il entraînera une usure accrue des canalisations et des équipements. La conception du TP empêche l'eau du robinet relativement dure de pénétrer dans les principaux réseaux de chauffage.

Les réseaux de chauffage secondaires ont une longueur relativement faible (suppression de TS du consommateur jusqu'à 500 mètres) et en conditions urbaines sont limités à un ou deux quarts. Les diamètres des canalisations des réseaux secondaires sont généralement compris entre 50 et 150 mm. Lors de la construction de réseaux de chauffage secondaires, des canalisations en acier et en polymère peuvent être utilisées. L'utilisation de canalisations en polymère est préférable, en particulier pour les systèmes d'eau chaude, car le eau du robinet combiné à des températures élevées entraîne une corrosion intense et une défaillance prématurée canalisations en acier. Dans le cas d'un point de chauffage individuel, il peut ne pas y avoir de réseaux de chauffage secondaire.

Les systèmes d'approvisionnement en eau servent de source d'eau pour les systèmes d'approvisionnement en eau froide et chaude.

Systèmes de consommation d'énergie thermique

Dans un TP typique, il existe les systèmes suivants pour alimenter les consommateurs en énergie thermique :

Schéma de principe d'un point chaud

Le schéma TP dépend, d'une part, des caractéristiques des consommateurs d'énergie thermique desservis par le point de chauffe, d'autre part, des caractéristiques de la source alimentant la TP en énergie thermique. De plus, comme le plus courant, le TP est considéré avec un système d'alimentation en eau chaude fermé et régime indépendant raccordement du système de chauffage.

schéma chauffage

Le liquide de refroidissement entrant dans le TP par pipeline d'approvisionnement apport de chaleur, dégage sa chaleur dans les réchauffeurs des systèmes d'eau chaude et de chauffage, et pénètre également dans le système de ventilation des consommateurs, après quoi il retourne à pipeline de retour apport thermique et est renvoyé à l'entreprise de production de chaleur via les principaux réseaux pour réutilisation. Une partie du liquide de refroidissement peut être consommée par le consommateur. Pour compenser les déperditions dans les réseaux de chaleur primaire, au niveau des chaufferies et des centrales de cogénération, il existe systèmes de maquillage, dont les sources de réfrigérant sont systèmes de traitement de l'eau ces entreprises.

L'eau du robinet entrant dans le TP passe par les pompes à eau froide, après quoi, une partie eau froide envoyé aux consommateurs, et l'autre partie est chauffée dans le réchauffeur première étape ECS et entre dans le circuit de circulation du système ECS. Dans le circuit de circulation, l'eau à l'aide de pompes de circulation d'eau chaude se déplace en cercle du TP aux consommateurs et inversement, et les consommateurs prélèvent de l'eau du circuit selon leurs besoins. En circulant dans le circuit, l'eau dégage progressivement sa chaleur et afin de maintenir la température de l'eau à un niveau donné, elle est constamment chauffée dans le réchauffeur Deuxième étape ECS.

Le point chaud est appelé bâtiment qui sert à relier systèmes locaux consommation de chaleur aux réseaux de chaleur. Les points thermiques sont divisés en centrales (CTP) et individuelles (ITP). Les centrales de chauffage sont utilisées pour fournir de la chaleur à deux bâtiments ou plus, les ITP sont utilisées pour fournir de la chaleur à un bâtiment. S'il y a une cogénération dans chaque bâtiment individuel, un ITP est requis, qui n'exécute que les fonctions qui ne sont pas prévues dans la cogénération et qui sont nécessaires au système de consommation de chaleur de ce bâtiment. En présence de sa propre source de chaleur (chaufferie), le point de chauffage est généralement situé dans la chaufferie.

Les points thermiques abritent des équipements, des canalisations, des raccords, des dispositifs de contrôle, de gestion et d'automatisation, à travers lesquels sont effectués :

Conversion des paramètres du liquide de refroidissement, par exemple, pour réduire la température de l'eau du réseau en mode de conception de 150 à 95 0 C ;

Contrôle des paramètres du liquide de refroidissement (température et pression);

Régulation du débit de liquide de refroidissement et de sa répartition entre les systèmes de consommation de chaleur ;

Arrêt des systèmes de consommation de chaleur ;

Protection des systèmes locaux contre une augmentation d'urgence des paramètres du liquide de refroidissement (pression et température);

Remplissage et appoint des systèmes de consommation de chaleur ;

Comptabilisation des flux de chaleur et des débits de liquide de refroidissement, etc.

Sur la fig. 8 est donné un des schémas de principe possibles d'un point de chauffage individuel avec ascenseur pour le chauffage d'un bâtiment. Le système de chauffage est connecté via l'ascenseur s'il est nécessaire de réduire la température de l'eau pour le système de chauffage, par exemple de 150 à 95 0 С (en mode conception). Dans le même temps, la pression disponible devant l'ascenseur, suffisante pour son fonctionnement, doit être d'au moins 12-20 m d'eau. Art., et la perte de pression ne dépasse pas 1,5 m d'eau. De l'art. En règle générale, un système ou plusieurs petits systèmes avec des caractéristiques hydrauliques similaires et avec une charge totale ne dépassant pas 0,3 Gcal/h sont connectés à un ascenseur. Pour les pressions requises et la consommation de chaleur importantes, des pompes de mélange sont utilisées, qui sont également utilisées pour le contrôle automatique du système de consommation de chaleur.

Connexion ITP au réseau de chauffage se fait par une vanne 1. L'eau est épurée des particules en suspension dans le puisard 2 et pénètre dans l'ascenseur. De l'ascenseur, de l'eau avec une température de conception de 95 0 С est envoyée au système de chauffage 5. L'eau refroidie dans les appareils de chauffage retourne à l'ITP avec une température de conception de 70 0 С. .

Débit constant l'eau chaude du réseau fournit régulateur automatique Consommation RR. Le régulateur PP reçoit une impulsion de régulation des capteurs de pression installés sur les conduites d'alimentation et de retour de l'ITP, c'est-à-dire il réagit à la différence de pression (pression) de l'eau dans les canalisations spécifiées. La pression d'eau peut changer en raison d'une augmentation ou d'une diminution de la pression d'eau dans le réseau de chauffage, qui est généralement associée dans les réseaux ouverts à une modification de la consommation d'eau pour les besoins d'alimentation en eau chaude.

par exemple Si la pression de l'eau augmente, le débit d'eau dans le système augmente. Afin d'éviter une surchauffe de l'air du local, le régulateur va réduire sa section de passage, rétablissant ainsi le débit d'eau précédent.

La constance de la pression de l'eau dans la conduite de retour du système de chauffage est automatiquement fournie par le régulateur de pression RD. Une chute de pression peut être due à des fuites d'eau dans le système. Dans ce cas, le régulateur réduira la section d'écoulement, le débit d'eau diminuera de la quantité de fuite et la pression sera rétablie.

La consommation d'eau (chaleur) est mesurée par un compteur d'eau (compteur de chaleur) 7. La pression et la température de l'eau sont contrôlées, respectivement, par des manomètres et des thermomètres. Les robinets-vannes 1, 4, 6 et 8 sont utilisés pour allumer ou éteindre la sous-station et le système de chauffage.

En fonction des caractéristiques hydrauliques du réseau de chauffage et du système de chauffage local, il est également possible d'installer au point de chauffage :

Une pompe de surpression sur la canalisation de retour de l'ITP, si la pression disponible dans le réseau de chauffage est insuffisante pour vaincre la résistance hydraulique des canalisations, Équipement ITP et systèmes de chauffage. Si en même temps la pression dans la conduite de retour est inférieure à la pression statique dans ces systèmes, la pompe de surpression est installée sur la conduite d'alimentation ITP;

Une pompe de surpression sur la canalisation d'alimentation ITP, si la pression d'eau du réseau n'est pas suffisante pour empêcher l'eau de bouillir aux points hauts des systèmes de consommation de chaleur ;

Vanne d'arrêt sur la conduite d'alimentation à l'entrée et surpresseur avec soupape de sécurité sur la conduite de retour à la sortie, si la pression dans la conduite de retour IHS peut dépasser la pression admissible pour le système de consommation de chaleur ;

La vanne d'arrêt sur la conduite d'alimentation à l'entrée de l'ITP, ainsi que la sécurité et clapet anti-retour s sur la canalisation de retour à la sortie de l'IHS, si la pression statique dans le réseau de chauffage dépasse la pression admissible pour le système de consommation de chaleur, etc.

Figue 8. Schéma d'un point de chauffage individuel avec ascenseur pour le chauffage d'un bâtiment :

1, 4, 6, 8 - vannes ; T - thermomètres; M - manomètres; 2 - puisard; 3 - ascenseur; 5 - radiateurs du système de chauffage; 7 - compteur d'eau (compteur de chaleur); RR - régulateur de débit ; RD - régulateur de pression

Comme le montre la fig. 5 et 6 Systèmes ECS sont connectés en ITP aux conduites d'alimentation et de retour via des chauffe-eau ou directement, via un régulateur de température de mélange de type TRZH.

Avec le prélèvement direct d'eau, l'eau est fournie au TRZH à partir de l'alimentation ou du retour ou des deux conduites ensemble, en fonction de la température de l'eau de retour (Fig. 9). par exemple, en été, lorsque l'eau du réseau est à 70 0 С et que le chauffage est éteint, seule l'eau de la conduite d'alimentation entre dans le système ECS. Le clapet anti-retour sert à empêcher l'écoulement d'eau de la canalisation d'alimentation vers la canalisation de retour en l'absence de prise d'eau.

Riz. neuf. Schéma du point de raccordement du système ECS avec prise d'eau directe :

1, 2, 3, 4, 5, 6 - vannes ; 7 - clapet anti-retour ; 8 - régulateur de température de mélange ; 9 - capteur de température du mélange d'eau; 15 - robinets d'eau; 18 - collecteur de boue ; 19 - compteur d'eau; 20 - bouche d'aération; Sh - raccord; T - thermomètre ; RD - régulateur de pression (pression)

Riz. Dix. Régime en deux étapes connexion série Chauffe-eau ECS :

1,2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 - vannes ; 8 - clapet anti-retour ; 16 - pompe de circulation ; 17 - dispositif de sélection d'une impulsion de pression ; 18 - collecteur de boue ; 19 - compteur d'eau; 20 - bouche d'aération; T - thermomètre ; M - manomètre; RT - régulateur de température avec capteur

Pour les bâtiments résidentiels et publics le schéma de connexion en série à deux étages des chauffe-eau ECS est également largement utilisé (Fig. 10). Dans ce schéma, l'eau du robinet est d'abord chauffée dans le réchauffeur de 1er étage, puis dans le réchauffeur de 2e étage. Dans ce cas, l'eau du robinet passe à travers les tubes des radiateurs. Dans le réchauffeur du 1er étage, l'eau du robinet est chauffée par l'eau du réseau de retour qui, après refroidissement, va dans la canalisation de retour. Dans le réchauffeur de deuxième étage, l'eau du robinet est chauffée par l'eau chaude du réseau provenant de la canalisation d'alimentation. L'eau de réseau refroidie entre dans le système de chauffage. À période estivale cette eau est fournie à la canalisation de retour via un cavalier (vers la dérivation du système de chauffage).

Le débit d'eau chaude du réseau vers le réchauffeur 2ème étage est régulé par le régulateur de température (vanne relais thermique) en fonction de la température de l'eau en aval du réchauffeur 2ème étage.

Le bon fonctionnement de l'équipement du point de chauffage détermine l'efficacité de l'utilisation à la fois de la chaleur fournie au consommateur et du liquide de refroidissement lui-même. Le point chaud est une frontière légale, ce qui implique la nécessité de le doter d'un ensemble d'instruments de contrôle et de mesure permettant de déterminer la responsabilité mutuelle des parties. Les schémas et équipements des points de chauffage doivent être déterminés en fonction non seulement des caractéristiques techniques des systèmes locaux de consommation de chaleur, mais aussi nécessairement des caractéristiques du réseau de chaleur externe, de son mode de fonctionnement et de la source de chaleur.

La section 2 traite des schémas de connexion pour les trois principaux types de systèmes locaux. Ils ont été considérés séparément, c'est-à-dire qu'il a été considéré qu'ils étaient connectés, pour ainsi dire, à un collecteur commun, dont la pression de liquide de refroidissement est constante et ne dépend pas du débit. Le débit total du fluide caloporteur dans le collecteur est dans ce cas égal à la somme des débits dans les branches.

Cependant, les points de chaleur ne sont pas connectés au collecteur de la source de chaleur, mais au réseau de chaleur, et dans ce cas, une modification du débit de fluide caloporteur dans l'un des systèmes affectera inévitablement le débit de fluide caloporteur dans l'autre.

Fig.4.35. Organigrammes caloporteurs :

un - lorsque les consommateurs sont connectés directement au collecteur de la source de chaleur ; b- lors du raccordement des consommateurs au réseau de chauffage

Sur la fig. 4.35 montre graphiquement l'évolution des débits de liquide de refroidissement dans les deux cas : sur le schéma de la fig. 4.35 un les systèmes de chauffage et d'alimentation en eau chaude sont connectés séparément aux collecteurs de la source de chaleur, dans le schéma de la fig. 4.35, b, les mêmes systèmes (et avec le même débit calculé du liquide de refroidissement) sont connectés à un réseau de chauffage externe avec des pertes de charge importantes. Si dans le premier cas le débit total du liquide de refroidissement croît de manière synchrone avec le débit de l'alimentation en eau chaude (modes je, II, III), puis dans le second, bien qu'il y ait une augmentation du débit du liquide de refroidissement, le débit de chauffage est automatiquement réduit, à la suite de quoi le débit total du liquide de refroidissement (en cet exemple) correspond à l'application du schéma de la Fig. 4.35, b 80% du débit en appliquant le schéma de la fig. 4h35. Le degré de réduction du débit d'eau détermine le rapport des pressions disponibles : plus le rapport est grand, plus la réduction du débit total est importante.

Les principaux réseaux de chaleur sont calculés pour la charge thermique quotidienne moyenne, ce qui réduit considérablement leurs diamètres et, par conséquent, le coût des fonds et du métal. Lors de l'utilisation de cartes de température d'eau augmentée dans les réseaux, il est également possible de réduire davantage la consommation d'eau estimée dans le réseau de chauffage et de calculer ses diamètres uniquement pour la charge de chauffage et la ventilation d'alimentation.

L'approvisionnement maximal en eau chaude peut être couvert par des accumulateurs d'eau chaude ou en utilisant la capacité de stockage des bâtiments chauffés. Étant donné que l'utilisation de batteries entraîne inévitablement des coûts d'investissement et d'exploitation supplémentaires, leur utilisation est encore limitée. Néanmoins, dans certains cas, l'utilisation de grosses batteries dans les réseaux et aux points de chauffage collectif (GTP) peut être efficace.

Lors de l'utilisation de la capacité de stockage des bâtiments chauffés, il y a des fluctuations de la température de l'air dans les pièces (appartements). Il est nécessaire que ces fluctuations ne dépassent pas la limite admissible, qui peut être prise, par exemple, +0,5°C. Le régime de température des locaux est déterminé par un certain nombre de facteurs et il est donc difficile à calculer. La plus fiable dans ce cas est la méthode expérimentale. Dans des conditions voie du milieu Le fonctionnement RF à long terme montre la possibilité d'utiliser cette méthode de couverture maximale pour la grande majorité des opérés bâtiments résidentiels.

L'utilisation effective de la capacité de stockage des bâtiments chauffés (principalement résidentiels) a commencé avec l'apparition des premiers chauffe-eau dans les réseaux de chauffage. Ainsi, le réglage du point de chauffe à circuit parallèle l'inclusion des chauffe-eau (Fig. 4.36) a été réalisée de telle sorte que pendant les heures de consommation d'eau maximale, une partie de l'eau du réseau n'a pas été fournie au système de chauffage. Les points thermiques fonctionnent sur le même principe avec prise d'eau à ciel ouvert. Avec un système de chauffage ouvert et fermé, la plus grande réduction de la consommation est dans système de chauffage a lieu à une température de l'eau du réseau de 70 °С (60 °С) et la plus petite (zéro) - à 150 °С.

Riz. 4.36. Schéma d'un point de chauffage d'un immeuble résidentiel avec une connexion parallèle d'un chauffe-eau:

1 - chauffe-eau; 2 - ascenseur; 3 4 - pompe de circulation ; 5 - régulateur de température du capteur température extérieure air

La possibilité d'une utilisation organisée et pré-calculée de la capacité de stockage des bâtiments résidentiels est mise en œuvre dans le schéma d'un point de chauffage avec le soi-disant chauffe-eau en amont (Fig. 4.37).

Riz. 4.37. Schéma d'un point de chauffage d'un immeuble d'habitation avec un chauffe-eau en amont :

1 - chauffe-eau; 2 - ascenseur; 3 - contrôleur de température de l'eau ; 4 - Regulateur de DEBIT; 5 - pompe de circulation

L'avantage du schéma amont est la possibilité de faire fonctionner le point de chauffage d'un immeuble d'habitation (avec programme de chauffage dans le réseau de chauffage) sur dépense constante fluide caloporteur pendant toute la saison de chauffage, ce qui rend stable le régime hydraulique du réseau de chauffage.

En l'absence de régulation automatique des points de chauffage, la stabilité du régime hydraulique était un argument convaincant en faveur de l'utilisation d'un schéma séquentiel à deux étages pour la mise en marche des chauffe-eau. Les possibilités d'utilisation de ce schéma (Fig. 4.38) par rapport à celui en amont augmentent en raison de la couverture d'une certaine part de la charge d'alimentation en eau chaude en utilisant la chaleur de l'eau de retour. Cependant, l'utilisation de ce schéma est principalement associée à l'introduction du soi-disant programme de température augmentée dans les réseaux thermiques, à l'aide duquel une constance approximative des débits de liquide de refroidissement à un point thermique (par exemple, pour un bâtiment résidentiel) peut être atteint.

Riz. 4.38. Schéma d'un point de chauffage d'un immeuble résidentiel avec une connexion en série à deux étages de chauffe-eau:

1,2 - 3 - ascenseur; 4 - contrôleur de température de l'eau; 5 - Regulateur de DEBIT; 6 - cavalier de passage en circuit mixte ; 7 - pompe de circulation ; 8 - pompe mélangeuse

Tant dans le schéma avec préchauffeur que dans le schéma à deux étages avec connexion séquentielle des radiateurs, il existe une relation étroite entre le dégagement de chaleur pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude, et la priorité est généralement donnée au second.

Plus polyvalent à cet égard est le schéma mixte à deux étages (Fig. 4.39), qui peut être utilisé à la fois avec des programmes de chauffage normaux et augmentés et pour tous les consommateurs, quel que soit le rapport entre les charges d'eau chaude et de chauffage. Les pompes mélangeuses sont un élément obligatoire des deux systèmes.

Riz. 4.39. Schéma d'un point de chauffage d'un immeuble résidentiel avec une inclusion mixte à deux étages de chauffe-eau:

1,2 - réchauffeurs des premier et deuxième étages ; 3 - ascenseur; 4 - contrôleur de température de l'eau; 5 - pompe de circulation ; 6 - pompe mélangeuse ; 7 - régulateur de température

La température minimale de l'eau fournie dans un réseau de chaleur à charge thermique mixte est d'environ 70 °C, ce qui nécessite de limiter l'apport de fluide caloporteur pour le chauffage en période de fortes températures extérieures. Dans les conditions de la zone centrale de la Fédération de Russie, ces périodes sont assez longues (jusqu'à 1000 heures ou plus) et la consommation de chaleur excédentaire pour le chauffage (par rapport à la consommation annuelle) peut atteindre jusqu'à 3% ou plus en raison de cette. Comme systèmes modernes les systèmes de chauffage sont assez sensibles aux changements de régime thermique-hydraulique, afin d'éliminer la consommation de chaleur excessive et de se conformer aux normes normales conditions sanitaires dans les locaux chauffés, il est nécessaire de compléter tous les schémas de points de chauffage mentionnés par des dispositifs de contrôle de la température de l'eau entrant dans les systèmes de chauffage en installant une pompe mélangeuse, généralement utilisée dans les points de chauffage de groupe. Dans les points de chauffage locaux en l'absence de pompes silencieuses comme solution intermédiaire, un élévateur avec une buse réglable peut également être utilisé. Dans ce cas, il faut tenir compte du fait qu'une telle solution est inacceptable pour un schéma séquentiel à deux étages. La nécessité d'installer des pompes de mélange est éliminée lorsque les systèmes de chauffage sont connectés via des radiateurs, car dans ce cas, leur rôle est joué par des pompes de circulation qui assurent un débit constant d'eau dans le réseau de chauffage.

Lors de la conception de schémas de points de chauffage dans des zones résidentielles avec un système d'alimentation en chaleur fermé, le principal problème est le choix d'un schéma de raccordement des chauffe-eau. Le schéma choisi détermine frais de règlement liquide de refroidissement, mode de contrôle, etc.

Le choix du schéma de connexion est principalement déterminé par le régime de température accepté du réseau de chauffage. Lorsque le réseau de chauffage fonctionne selon le programme de chauffage, le choix du schéma de raccordement doit être effectué sur la base d'un calcul technico-économique - en comparant les schémas parallèles et mixtes.

Un régime mixte peut fournir plus basse température l'eau de retour du point de chaleur dans son ensemble par rapport au point parallèle, ce qui, en plus de réduire la consommation d'eau estimée pour le réseau de chaleur, assure une production d'électricité plus économique à la CHPP. Sur cette base, dans la pratique de la conception de l'alimentation en chaleur à partir d'une cogénération (ainsi que dans le fonctionnement conjoint des chaufferies avec une cogénération), la préférence est donnée à un schéma mixte pour la courbe de température de chauffage. Avec des réseaux de chauffage courts à partir de chaufferies (et donc relativement bon marché), les résultats d'une comparaison technico-économique peuvent être différents, c'est-à-dire en faveur de l'utilisation d'un schéma plus simple.

A des températures élevées dans systèmes fermés apport de chaleur, le schéma de connexion peut être mixte ou séquentiel en deux étapes.

Une comparaison faite par diverses organisations sur des exemples d'automatisation de points de chauffage central montre que les deux schémas sont à peu près également économiques dans le cadre du fonctionnement normal d'une source d'alimentation en chaleur.

Un petit avantage du schéma séquentiel est la possibilité de travailler sans pompe mélangeuse pendant 75 % de la durée de la saison de chauffage, ce qui justifiait auparavant l'abandon des pompes ; avec un circuit mélangé, la pompe doit fonctionner toute la saison.

L'avantage d'un régime mixte est la possibilité de arrêt automatique systèmes de chauffage, qui ne peuvent pas être obtenus dans un circuit séquentiel, car l'eau du deuxième étage de chauffage pénètre dans le système de chauffage. Ces deux circonstances ne sont pas décisives. Un indicateur important des programmes est leur travail dans des situations critiques.

De telles situations peuvent être une diminution de la température de l'eau dans la cogénération par rapport au programme (par exemple, en raison d'un manque temporaire de combustible) ou des dommages à l'une des sections du réseau de chauffage principal en présence de cavaliers de réserve.

Dans le premier cas, les circuits peuvent réagir à peu près de la même manière, dans le second - de différentes manières. Il existe une possibilité de redondance à 100% des consommateurs jusqu'à t n = -15 °С sans augmenter les diamètres des réseaux de chaleur et des cavaliers entre eux. Pour ce faire, lorsque l'alimentation en caloporteur de la cogénération est réduite, la température de l'eau fournie augmente simultanément en conséquence. Des circuits mixtes automatisés (avec présence obligatoire de pompes mélangeuses) y réagiront en réduisant le débit d'eau du réseau, ce qui assurera le rétablissement du régime hydraulique normal sur l'ensemble du réseau. Une telle compensation d'un paramètre par un autre est également utile dans d'autres cas, puisqu'elle permet, dans certaines limites, de réaliser, par exemple, travaux de réparation sur réseau de chauffage saison de chauffage, ainsi que pour localiser les incohérences connues dans la température de l'eau fournie aux consommateurs situés à différentes distances de la centrale de cogénération.

Si l'automatisation de la régulation des circuits avec allumage séquentiel des chauffe-eau prévoit la constance du débit de liquide de refroidissement du réseau de chauffage, la possibilité de compenser le débit de liquide de refroidissement par sa température dans ce cas est exclue. Il n'est pas nécessaire de prouver toute l'opportunité (dans la conception, l'installation et surtout dans le fonctionnement) d'utiliser un schéma de connexion uniforme. De ce point de vue, un schéma mixte à deux étages présente un avantage incontestable, qui peut être utilisé quel que soit le programme de température dans le réseau de chauffage et le rapport entre l'alimentation en eau chaude et les charges de chauffage.

Riz. 4.40. Schéma du point de chauffage d'un immeuble résidentiel à système ouvert apport de chaleur :

1 - régulateur (mélangeur) de la température de l'eau ; 2 - ascenseur; 3 - clapet anti-retour ; 4 - rondelle d'étranglement

Les schémas de connexion pour les bâtiments résidentiels avec un système d'alimentation en chaleur ouvert sont beaucoup plus simples que ceux décrits (Fig. 4.40). Le fonctionnement économique et fiable de ces points ne peut être assuré que s'il existe un fonctionnement fiable du régulateur automatique de température de l'eau; la commutation manuelle des consommateurs sur la conduite d'alimentation ou de retour ne fournit pas la température de l'eau requise. De plus, le système d'alimentation en eau chaude, connecté à la ligne d'alimentation et déconnecté de la ligne de retour, fonctionne sous la pression du caloduc d'alimentation. Les considérations ci-dessus sur le choix des schémas de points de chaleur s'appliquent aussi bien aux points de chaleur locaux (LHP) dans les bâtiments qu'aux groupes qui peuvent fournir de la chaleur à des microdistricts entiers.

Plus la puissance de la source de chaleur et le rayon d'action des réseaux de chaleur sont importants, plus les schémas MTP doivent devenir fondamentaux, car les pressions absolues augmentent, le régime hydraulique se complique et le retard de transport commence à affecter. Ainsi, dans les schémas MTP, il devient nécessaire d'utiliser des pompes, des équipements de protection et des équipements de contrôle automatique complexes. Tout cela augmente non seulement le coût de la construction des ITP, mais complique également leur maintenance. Le moyen le plus rationnel de simplifier les schémas MTP est la construction de points de chauffage de groupe (sous la forme de GTP), dans lesquels des équipements et dispositifs complexes supplémentaires doivent être placés. Cette méthode est plus applicable dans les zones résidentielles où les caractéristiques des systèmes de chauffage et d'eau chaude et, par conséquent, les schémas MTP sont du même type.

Une sous-station thermique ou TP en abrégé est un ensemble d'équipements situé dans un local séparé qui assure le chauffage et l'alimentation en eau chaude d'un bâtiment ou d'un groupe de bâtiments. La principale différence entre le TP et la chaufferie est que dans la chaufferie, le caloporteur est chauffé en raison de la combustion du combustible et que le point de chauffage fonctionne avec le liquide de refroidissement chauffé provenant du système centralisé. Le chauffage du liquide de refroidissement pour TP est effectué par des entreprises de production de chaleur - chaufferies industrielles et centrales thermiques. CHP est une sous-station de chauffage desservant un groupe de bâtiments ex., microdistrict, établissement de type urbain, entreprise industrielle etc. Le besoin de chauffage central est déterminé individuellement pour chaque quartier sur la base de calculs techniques et économiques, en règle générale, un point de chauffage central est érigé pour un groupe d'installations avec une consommation de chaleur de 12-35 MW

Le point de chauffage central, selon le but, se compose de 5 à 8 blocs. Caloporteur - eau surchauffée jusqu'à 150°C. Les centrales de chauffage, composées de 5 à 7 blocs, sont conçues pour une charge calorifique de 1,5 à 11,5 Gcal/h. Les blocs sont fabriqués selon des albums standard développés par JSC "Mosproekt-1" numéros de 1 (1982) à 14 (1999) "Points de chauffage central des systèmes d'alimentation en chaleur", "Blocs fabriqués en usine", "Blocs d'équipement d'ingénierie fabriqués en usine pour les points de chauffage individuels et centraux », ainsi que sur des projets individuels. Selon le type et le nombre de réchauffeurs, le diamètre des canalisations, des tuyauteries et des vannes d'arrêt et de contrôle, les blocs ont des poids et des dimensions hors tout différents.

Pour une meilleure compréhension des fonctions et principes de fonctionnement de la centrale de chauffage Donnons une brève description des réseaux thermiques. Les réseaux thermiques sont constitués de canalisations et assurent le transport du fluide caloporteur. Ils sont primaires, reliant les entreprises de production de chaleur aux points de chauffage et secondaires, reliant les centrales de chauffage central aux consommateurs finaux. De cette définition, nous pouvons conclure que les centrales de chauffage sont un intermédiaire entre les réseaux de chauffage primaires et secondaires ou les entreprises de production de chaleur et les consommateurs finaux. Ensuite, nous décrivons en détail les principales fonctions du CTP.

4.2.2 Tâches résolues par les points chauffants

Décrivons plus en détail les tâches résolues par les points de chauffage central :

conversion du caloporteur, par exemple, la conversion de la vapeur en eau surchauffée

modifier divers paramètres du liquide de refroidissement, tels que la pression, la température, etc.

contrôle du débit de liquide de refroidissement

distribution de caloporteur dans les systèmes de chauffage et d'eau chaude

traitement de l'eau pour l'eau chaude sanitaire

protection des réseaux de chaleur secondaires contre une augmentation des paramètres du fluide caloporteur

s'assurer que le chauffage ou l'alimentation en eau chaude est coupé si nécessaire

contrôle du débit de liquide de refroidissement et d'autres paramètres du système, automatisation et contrôle

4.2.3 Disposition des points de chauffe

Voici un schéma d'un point de chaleur

Le schéma TP dépend, d'une part, des caractéristiques des consommateurs d'énergie thermique desservis par le point de chauffe, d'autre part, des caractéristiques de la source alimentant la TP en énergie thermique. De plus, comme le plus courant, TP est considéré avec un système d'alimentation en eau chaude fermé et un schéma indépendant pour connecter le système de chauffage.

Le caloporteur entrant dans le TP par la conduite d'alimentation de l'apport de chaleur dégage sa chaleur dans les réchauffeurs des systèmes d'alimentation en eau chaude (ECS) et de chauffage, et pénètre également dans le système de ventilation des consommateurs, après quoi il retourne dans la conduite de retour de l'apport de chaleur et est renvoyé à l'entreprise productrice de chaleur via les principaux réseaux pour être réutilisé. Une partie du liquide de refroidissement peut être consommée par le consommateur. Pour compenser les pertes dans les réseaux de chaleur primaires des chaufferies et des centrales de cogénération, il existe des systèmes d'appoint dont les sources de caloporteur sont les systèmes de traitement des eaux de ces entreprises.

L'eau du robinet entrant dans le TP passe par les pompes à eau froide, après quoi une partie de l'eau froide est envoyée aux consommateurs, et l'autre partie est chauffée dans le réchauffeur de premier étage ECS et entre dans le circuit de circulation ECS. Dans le circuit de circulation, l'eau à l'aide de pompes de circulation d'eau chaude se déplace en cercle du TP aux consommateurs et inversement, et les consommateurs prélèvent de l'eau du circuit selon leurs besoins. En circulant dans le circuit, l'eau dégage progressivement sa chaleur et afin de maintenir la température de l'eau à un niveau donné, elle est réchauffée en permanence dans le réchauffeur du deuxième étage ECS.

Le système de chauffage est également une boucle fermée, le long de laquelle le liquide de refroidissement se déplace à l'aide de pompes de circulation de chauffage de la sous-station de chauffage au système de chauffage du bâtiment et inversement. Pendant le fonctionnement, une fuite de liquide de refroidissement du circuit du système de chauffage peut se produire. Pour compenser les pertes, un système d'alimentation de sous-station de chauffage est utilisé, utilisant les réseaux de chauffage primaires comme source de chaleur caloporteuse.

Lorsqu'il s'agit de l'utilisation rationnelle de l'énergie thermique, tout le monde se souvient immédiatement de la crise et des factures incroyables de "gras" provoquées par celle-ci. Dans les nouvelles maisons, où des solutions d'ingénierie sont fournies pour vous permettre de réguler la consommation d'énergie thermique dans chaque appartement individuel, vous pouvez trouver Meilleure option chauffage ou production d'eau chaude sanitaire (ECS), qui conviendra au locataire. Pour les bâtiments anciens, la situation est beaucoup plus compliquée. Les points de chauffage individuels deviennent la seule solution raisonnable au problème d'économie de chaleur pour leurs habitants.

Définition d'ITP - point de chauffage individuel

Selon la définition du manuel, un ITP n'est rien de plus qu'un point de chauffage conçu pour desservir l'ensemble du bâtiment ou ses parties individuelles. Cette formulation sèche nécessite quelques explications.

Les fonctions d'un point de chauffage individuel sont de redistribuer l'énergie provenant du réseau (point de chauffage central ou chaufferie) entre les systèmes de ventilation, d'eau chaude et de chauffage, en fonction des besoins du bâtiment. Celle-ci tient compte des spécificités des locaux desservis. Résidentiel, entrepôt, sous-sol et autres types d'entre eux, bien sûr, devraient également différer en régime de température et les paramètres de ventilation.

L'installation d'ITP implique la présence d'une pièce séparée. Le plus souvent, l'équipement est monté au sous-sol ou locaux techniques immeubles de grande hauteur, dépendances Tours d'appartements ou dans des immeubles isolés situés à proximité.

La modernisation du bâtiment par l'installation d'ITP nécessite des coûts financiers importants. Malgré cela, la pertinence de sa mise en œuvre est dictée par les avantages qui promettent des bénéfices incontestables, à savoir :

la consommation de liquide de refroidissement et ses paramètres font l'objet d'un contrôle comptable et opérationnel ;
distribution du liquide de refroidissement dans tout le système en fonction des conditions de consommation de chaleur ;
régulation du débit de liquide de refroidissement, conformément aux exigences qui se sont imposées ;
la possibilité de changer le type de liquide de refroidissement;
niveau de sécurité accru en cas d'accidents et autres.

La capacité d'influer sur le processus de consommation de liquide de refroidissement et ses performances énergétiques est séduisante en soi, sans parler des économies réalisées grâce à utilisation rationnelle ressources thermiques. Frais uniques pour Équipement ITP rembourser en très peu de temps.

La structure d'un ITP dépend des systèmes de consommation qu'il dessert. En général, il peut être équipé de systèmes de chauffage, d'alimentation en eau chaude, de chauffage et d'alimentation en eau chaude, ainsi que de chauffage, d'alimentation en eau chaude et de ventilation. Par conséquent, l'ITP doit inclure les appareils suivants :

échangeurs de chaleur pour le transfert d'énergie thermique;
vannes à action de verrouillage et de régulation ;
instruments de surveillance et de mesure de paramètres;
matériel de pompage;
panneaux de contrôle et contrôleurs.

Voici uniquement les appareils présents sur tous les ITP, bien que chaque option spécifique puisse avoir des nœuds supplémentaires. La source d'approvisionnement en eau froide est généralement située dans la même pièce, par exemple.

Le schéma de la sous-station de chauffage est construit à l'aide d'un échangeur de chaleur à plaques et est totalement indépendant. Pour maintenir la pression au niveau requis, une pompe double est installée. Il existe un moyen simple de "rééquiper" le circuit avec un système d'alimentation en eau chaude et d'autres nœuds et unités, y compris des appareils de mesure.

Le fonctionnement de l'ITP pour l'alimentation en eau chaude implique l'inclusion dans le schéma d'échangeurs de chaleur à plaques qui fonctionnent uniquement sur la charge de l'alimentation en eau chaude. Les pertes de charge dans ce cas sont compensées par un groupe de pompes.

Dans le cas de l'organisation de systèmes de chauffage et d'approvisionnement en eau chaude, les schémas ci-dessus sont combinés. Les échangeurs de chaleur à plaques pour le chauffage fonctionnent avec un circuit ECS à deux étages et le système de chauffage est réapprovisionné à partir de la conduite de retour du réseau de chauffage au moyen de pompes appropriées. Le réseau d'alimentation en eau froide est la source d'alimentation du système ECS.

S'il est nécessaire de connecter un système de ventilation à l'ITP, il est alors équipé d'un autre échangeur de chaleur à plaques qui lui est connecté. Le chauffage et l'eau chaude continuent de fonctionner selon le principe décrit précédemment, et le circuit de ventilation est connecté de la même manière qu'un circuit de chauffage avec l'ajout de l'instrumentation nécessaire.

Point de chauffage individuel. Principe d'opération

Le point de chauffage central, source de caloporteur, alimente eau chaudeà l'entrée d'un point de chauffage individuel à travers la canalisation. De plus, ce liquide ne pénètre en aucun cas dans les systèmes du bâtiment. Pour le chauffage et l'eau chaude Système ECS, ainsi que la ventilation, seule la température du liquide de refroidissement fourni est utilisée. L'énergie est transférée aux systèmes dans des échangeurs de chaleur à plaques.

La température est transférée par le liquide de refroidissement principal à l'eau prélevée sur le système d'alimentation en eau froide. Ainsi, le cycle de mouvement du liquide de refroidissement commence dans l'échangeur de chaleur, passe par le chemin du système correspondant, dégageant de la chaleur, et revient par l'alimentation en eau principale de retour pour une utilisation ultérieure à l'entreprise fournissant l'alimentation en chaleur (chaufferie). La partie du cycle qui assure le dégagement de chaleur chauffe les logements et chauffe l'eau des robinets.

L'eau froide entre dans les radiateurs à partir du système d'alimentation en eau froide. Pour cela, un système de pompes est utilisé pour maintenir le niveau de pression requis dans les systèmes. Des pompes et des accessoires sont nécessaires pour réduire ou augmenter la pression de l'eau de la conduite d'alimentation à niveau acceptable, ainsi que sa stabilisation dans les systèmes de construction.

Avantages de l'utilisation d'ITP

Le système d'alimentation en chaleur à quatre tuyaux du point de chauffage central, qui était auparavant utilisé assez souvent, présente de nombreux inconvénients qui sont absents de l'ITP. De plus, ce dernier présente un certain nombre d'avantages très significatifs par rapport à son concurrent, à savoir :

efficacité grâce à une réduction significative (jusqu'à 30%) de la consommation de chaleur;
la disponibilité des appareils simplifie le contrôle à la fois du débit du liquide de refroidissement et des indicateurs quantitatifs d'énergie thermique;
la possibilité d'influencer de manière souple et rapide la consommation de chaleur en optimisant le mode de sa consommation, en fonction de la météo par exemple ;
facilité d'installation et encombrement assez modeste de l'appareil, permettant de le placer dans de petites pièces;
fiabilité et stabilité Travaux ITP, ainsi qu'un effet bénéfique sur les mêmes caractéristiques des systèmes desservis.

Cette liste peut être poursuivie indéfiniment. Il ne reflète que l'essentiel, en surface, les avantages obtenus en utilisant ITP. On peut y ajouter, par exemple, la possibilité d'automatiser la gestion des ITP. Dans ce cas, ses performances économiques et opérationnelles deviennent encore plus attractives pour le consommateur.

L'inconvénient le plus important de l'ITP, outre les frais de transport et de manutention, est la nécessité de régler toutes sortes de formalités. L'obtention des permis et approbations appropriés peut être attribuée à des tâches très sérieuses.

En fait, seule une organisation spécialisée peut résoudre de tels problèmes.

Etapes d'installation d'un point de chauffe

Il est clair qu'une seule décision, fût-elle collective, basée sur l'avis de tous les habitants de la maison, ne suffit pas. En bref, la procédure d'équipement de l'objet, immeuble, par exemple, peut être décrit comme suit :

en fait, une décision positive des résidents;
demande à l'organisme de fourniture de chaleur pour l'élaboration de spécifications techniques;
obtenir des spécifications techniques ;
avant-projet relevé de l'objet, pour déterminer l'état et la composition de l'équipement existant;
développement du projet avec son approbation ultérieure ;
conclusion d'un accord;
mise en œuvre du projet et essais de mise en service.

L'algorithme peut sembler, à première vue, assez compliqué. En effet, tous les travaux, de la décision à la mise en service, peuvent être réalisés en moins de deux mois. Tous les soucis doivent être placés sur les épaules d'une entreprise responsable spécialisée dans la fourniture de ce type de service et jouissant d'une réputation positive. Heureusement, il y en a beaucoup maintenant. Il ne reste plus qu'à attendre le résultat.