Schema di collegamento, ecc. Sistema di controllo automatizzato per edifici residenziali basato sui dispositivi Aries

S. Deineko

Un punto di riscaldamento individuale (IHP) è un insieme di dispositivi costituiti da elementi che garantiscono il collegamento di un sistema di riscaldamento e fornitura di acqua calda a una rete di riscaldamento centralizzata. Gli elementi principali di ITP sono: scambiatori di calore, pompe, valvole, sensori, controller, varie unità di controllo e valvole di intercettazione e controllo

Contemporaneamente all'ITP, negli edifici vengono installati dei contatori dell'energia termica che consentono di monitorare la quantità di calore effettivamente consumata dall'edificio per il riscaldamento, la fornitura di acqua calda o la ventilazione. Ciò offre al consumatore l'opportunità di effettuare pagamenti all'organizzazione di fornitura di calore in base alle letture dei contatori, il che, a sua volta, incoraggia l'uso razionale delle risorse energetiche modernizzando i propri sistemi. Troverai informazioni più dettagliate sull'installazione delle unità di contabilizzazione del calore nell'articolo "Installazione corretta di un contatore di calore in un condominio".

L'IHP è il componente più importante della fornitura di calore agli edifici. La regolazione del riscaldamento e della fornitura di acqua calda, nonché l'efficienza dell'uso dell'energia termica, dipendono in gran parte dalle sue caratteristiche. Pertanto, ITP riceve grande attenzione durante la modernizzazione termica degli edifici e attualmente in varie regioni dell'Ucraina vengono implementati progetti su larga scala per la loro sistemazione in condomini.
In connessione con l'installazione di massa di IHP, sta cambiando anche lo schema di distribuzione dell'energia termica dalla fonte di calore al consumatore (Fig. 1).

Riso. 1. Schemi per la distribuzione dell'energia termica dalla fonte di calore al consumatore

Le soluzioni moderne consentono di collegare ciascun edificio direttamente a una fonte di calore, bypassando i punti di riscaldamento centralizzato (CHS). Questo schema consente, in caso di incidente o riparazione della tubazione, di disconnettere dal sistema un solo consumatore e non l'intero gruppo, privando contemporaneamente molti consumatori del riscaldamento o dell'acqua calda.

Il programma della temperatura del funzionamento della rete di riscaldamento determina la modalità in cui funzionerà il singolo punto di riscaldamento in futuro e quali apparecchiature dovranno essere installate al suo interno. Esistono diversi grafici della temperatura del funzionamento della rete:

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

Se la temperatura del liquido di raffreddamento non supera i 95°C non resta che distribuirlo in tutto l'impianto di riscaldamento. In questo caso è possibile utilizzare solo un collettore con valvole di bilanciamento per il collegamento idraulico degli anelli di circolazione. Se la temperatura del liquido di raffreddamento supera i 95°C, non può essere utilizzato direttamente nell'impianto di riscaldamento senza regolazione della temperatura. Questa è proprio l'importante funzione del punto di riscaldamento. In questo caso è necessario che la temperatura del liquido di raffreddamento vari in base alla temperatura dell'aria esterna.

Nei punti di riscaldamento vecchio stile (Fig. 2, 3), come dispositivo di regolazione veniva utilizzato un ascensore. Ciò ha permesso di ridurre significativamente il costo delle apparecchiature, tuttavia, con l'aiuto di un tale TP era impossibile regolare con precisione la temperatura del liquido di raffreddamento, soprattutto durante le condizioni operative transitorie del sistema, ad es. quando la temperatura dell’aria esterna variava da +5 a meno 5°C. L'unità dell'ascensore forniva solo una regolazione di “qualità”, quando la temperatura nel sistema di riscaldamento cambiava in base alla temperatura del liquido di raffreddamento proveniente dalla rete di riscaldamento centralizzato. Ciò ha portato al fatto che la “regolazione” della temperatura dell'aria nei locali è stata effettuata dai consumatori utilizzando una finestra aperta e con enormi costi di riscaldamento che non sono andati da nessuna parte.

Riso. 2. Schema di un punto di riscaldamento con ascensore:
1 - conduttura di fornitura; 2 - gasdotto di ritorno; 3 - valvole; 4 - contatore dell'acqua; 5 - raccoglitori di fango; 6 - manometri; 7 - termometri; 8 - ascensore; 9 - dispositivi di riscaldamento

Pertanto, l’investimento iniziale minimo ha comportato perdite finanziarie a lungo termine. L'efficienza particolarmente bassa degli ascensori si è manifestata con l'aumento dei prezzi dell'energia, nonché con l'incapacità della rete di riscaldamento centralizzato di funzionare secondo il programma di temperatura o idraulico per il quale erano stati progettati gli ascensori precedentemente installati.

Riso. 3. Apporto termico nell'edificio e nell'ascensore dell'era “sovietica”.

Il principio di funzionamento dell'ascensore è quello di miscelare il liquido di raffreddamento della rete centralizzata e l'acqua dalla tubazione di ritorno dell'impianto di riscaldamento ad una temperatura corrispondente allo standard per questo sistema. Ciò si verifica a causa del principio di espulsione quando nella struttura dell'ascensore si utilizza un ugello di un certo diametro (Fig. 4). Dopo l'ascensore, il refrigerante misto viene fornito al sistema di riscaldamento dell'edificio. L'ascensore combina due dispositivi contemporaneamente: una pompa di circolazione e un dispositivo di miscelazione. L'efficienza della miscelazione e della circolazione nell'impianto di riscaldamento non è influenzata dalle fluttuazioni delle condizioni termiche nelle reti di riscaldamento. Tutta la regolazione consiste nella corretta selezione del diametro dell'ugello, della rondella della valvola a farfalla e nel garantire il coefficiente di miscelazione richiesto (coefficiente standard 2.2). Non era necessario fornire corrente elettrica per far funzionare l'ascensore.

Riso. 4. Diagramma schematico del progetto dell'ascensore

Tuttavia, ci sono numerosi svantaggi che annullano la semplicità e la senza pretese della manutenzione di questo dispositivo. L'efficienza operativa è direttamente influenzata dalle fluttuazioni del regime idraulico nelle reti di riscaldamento. Pertanto, per la normale miscelazione, la differenza di pressione nelle tubazioni di alimentazione e ritorno deve essere mantenuta entro 0,8 - 2 bar; la temperatura all'uscita dell'ascensore non è regolabile e dipende direttamente solo dalle variazioni di temperatura della rete esterna. In questo caso, se la temperatura del liquido di raffreddamento proveniente dal locale caldaia non corrisponde al programma di temperatura, la temperatura all'uscita dall'ascensore sarà inferiore al necessario, il che influenzerà direttamente la temperatura dell'aria interna nell'edificio.

Tali dispositivi sono ampiamente utilizzati in molti tipi di edifici collegati a una rete di riscaldamento centralizzato. Attualmente però non soddisfano i requisiti di risparmio energetico e pertanto devono essere sostituiti con moderni impianti di riscaldamento individuali. Il loro costo è molto più elevato e necessitano di alimentazione elettrica per funzionare. Ma, allo stesso tempo, questi dispositivi sono più economici: possono ridurre il consumo di energia del 30 - 50%, il che, tenendo conto dell'aumento dei prezzi dell'energia, ridurrà il periodo di ammortamento a 5 - 7 anni e la durata di servizio L'ITP dipende direttamente dalla qualità dei controlli utilizzati, dai materiali e dal livello di formazione del personale tecnico durante la manutenzione.

ITP moderno

Il risparmio energetico si ottiene, in particolare, regolando la temperatura del liquido di raffreddamento, tenendo conto delle correzioni per le variazioni della temperatura dell'aria esterna. A tal fine, ciascun ITP utilizza una serie di apparecchiature (Fig. 5) per garantire la circolazione necessaria nell'impianto di riscaldamento (pompe di circolazione) e regolare la temperatura del liquido di raffreddamento (valvole di controllo con azionamenti elettrici, controller con sensori di temperatura).

Riso. 5. Schema di un punto di riscaldamento individuale utilizzando un controller, una valvola di controllo e una pompa di circolazione

La maggior parte dei singoli punti di riscaldamento comprende anche uno scambiatore di calore per il collegamento a un sistema interno di fornitura di acqua calda (ACS) con pompa di circolazione (o senza di essa, a seconda del circuito ACS). L'insieme delle attrezzature dipende dai compiti specifici e dai dati iniziali. Ecco perché, a causa delle varie possibili opzioni di progettazione, nonché della loro compattezza e trasportabilità, i moderni ITP sono chiamati modulari (Fig. 6).

Riso. 6. Moderna unità termica individuale modulare assemblata

Consideriamo l'uso di IHP in schemi dipendenti e indipendenti per il collegamento del riscaldamento a una rete di riscaldamento centralizzata (CHN).

Nell'IHP con collegamento dipendente dell'impianto di riscaldamento a reti esterne, la circolazione del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento è supportata da una pompa di circolazione. La pompa viene controllata automaticamente dal controller o dall'unità di controllo corrispondente. Il regolatore mantiene inoltre automaticamente il programma di temperatura richiesto nel circuito di riscaldamento. Ciò avviene agendo sulla valvola di regolazione posta sulla tubazione di alimentazione dal lato della rete di riscaldamento esterna (“acqua calda”). Tra le tubazioni di alimentazione e di ritorno è installato un ponticello di miscelazione con valvola di ritegno, grazie al quale il liquido di raffreddamento viene miscelato nella tubazione di alimentazione dalla linea di ritorno dell'impianto di riscaldamento, con parametri di temperatura inferiori (Fig. 7).

Riso. 7. Schema schematico di un punto di riscaldamento modulare collegato secondo un circuito dipendente

In questo schema, il funzionamento dell'impianto di riscaldamento dipende dalle pressioni nella rete di riscaldamento centrale. Pertanto in molti casi sarà necessario installare regolatori di pressione differenziale e, se necessario, regolatori di pressione “dopo” o “prima” sulle tubazioni di mandata o di ritorno.

In un sistema indipendente, uno scambiatore di calore viene utilizzato per collegarsi a una fonte di calore esterna (Fig. 8). La circolazione del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento viene effettuata da una pompa di circolazione. La pompa è controllata automaticamente da un controller o da un'unità di controllo corrispondente. Anche il mantenimento automatico del programma di temperatura richiesto nel circuito riscaldato viene effettuato da un regolatore elettronico (controller). Il regolatore agisce su una valvola regolabile situata sulla tubazione di alimentazione sul lato della rete di riscaldamento esterna (“acqua calda”).

Riso. 8. Schema schematico di un punto di riscaldamento modulare collegato secondo un circuito indipendente:
1 - controllore; 2 - valvola di controllo a due vie con azionamento elettrico; 3 - sensori di temperatura del liquido di raffreddamento; 4 - sensore temperatura aria esterna; 5 - pressostato per proteggere le pompe dalla marcia a secco; 6 - filtri; 7 - valvole; 8 - termometri; 9 - manometri; 10 - pompe di circolazione per riscaldamento; 11 - valvola di ritegno; 12 - centralina pompa di circolazione; 13 - scambiatore di calore

Il vantaggio di questo schema è che il circuito di riscaldamento è indipendente dalle modalità idrauliche della rete centralizzata. Inoltre, l'impianto di riscaldamento non soffre di discrepanze nella qualità del liquido di raffreddamento in ingresso proveniente dalla rete esterna (presenza di prodotti di corrosione, sporco, sabbia, ecc.), nonché di perdite di carico al suo interno. Allo stesso tempo, il costo degli investimenti di capitale quando si utilizza uno schema indipendente è più elevato, a causa della necessità di installazione e successiva manutenzione dello scambiatore di calore.

Di norma, i sistemi moderni utilizzano scambiatori di calore a piastre pieghevoli (Fig. 9), che sono abbastanza facili da mantenere e riparabili: se una sezione perde tenuta o si guasta, lo scambiatore di calore può essere smontato e la sezione sostituita. Inoltre, se necessario, è possibile aumentare la potenza aumentando il numero di piastre dello scambiatore di calore. Inoltre, gli scambiatori di calore saldati non separabili possono essere utilizzati in sistemi indipendenti.

Riso. 9. Scambiatori di calore pieghevoli per sistemi di riscaldamento e acqua calda indipendenti

Secondo DBN V.2.5-39:2008 “Attrezzature ingegneristiche di edifici e strutture. Reti e strutture esterne. Reti di calore”, in generale è prescritto il collegamento degli impianti di riscaldamento secondo un circuito dipendente. Per gli edifici residenziali con 12 o più piani e altri consumatori è prescritto uno schema indipendente se ciò è dovuto alla modalità operativa idraulica del sistema o alle specifiche tecniche del cliente.

ACS da un singolo punto di riscaldamento

Il più semplice e comune è lo schema con collegamento parallelo monostadio di scaldacqua (Fig. 10). Sono collegati alla stessa rete di riscaldamento degli impianti di riscaldamento degli edifici. L'acqua proveniente dalla rete idrica esterna viene fornita al riscaldatore ACS. In esso viene riscaldato dall'acqua di rete fornita da una fonte di calore.

Riso. 10. Schema con collegamento dipendente dell'impianto di riscaldamento a una rete esterna e collegamento parallelo monostadio dello scambiatore di calore ACS

L'acqua di rete raffreddata ritorna alla fonte di calore. Dopo lo scaldacqua, l'acqua del rubinetto riscaldata entra nel sistema dell'acqua calda sanitaria. Se i dispositivi di questo sistema sono chiusi (ad esempio di notte), l'acqua calda viene nuovamente fornita attraverso la tubazione di circolazione allo scambiatore di calore ACS.

Inoltre, viene utilizzato un sistema di riscaldamento dell'acqua calda a due stadi. In esso, in inverno, l'acqua fredda del rubinetto viene prima riscaldata nello scambiatore di calore del primo stadio (da 5 a 30˚C) con il liquido di raffreddamento proveniente dalla tubazione di ritorno dell'impianto di riscaldamento, quindi viene utilizzata l'acqua dalla tubazione di alimentazione della rete esterna per riscaldare finalmente l'acqua alla temperatura richiesta (60˚C) . L'idea è di utilizzare il calore di scarto della linea di ritorno dell'impianto di riscaldamento per il riscaldamento. Allo stesso tempo, si riduce il consumo di acqua di rete per il riscaldamento dell'acqua nella fornitura di acqua calda. In estate, il riscaldamento avviene secondo uno schema monostadio.

Riso. 11. Schema di un punto di riscaldamento individuale con collegamento indipendente dell'impianto di riscaldamento alla rete di riscaldamento e collegamento parallelo del sistema di fornitura di acqua calda

Per la costruzione di alloggi a più piani (più di 20 piani), vengono utilizzati principalmente schemi con collegamento indipendente del sistema di riscaldamento alla rete di riscaldamento e collegamento parallelo della fornitura di acqua calda (Fig. 11). Questa soluzione consente di dividere gli impianti di riscaldamento e acqua calda dell'edificio in più zone idrauliche indipendenti, quando un IHP si trova nel seminterrato e garantisce il funzionamento della parte inferiore dell'edificio, ad esempio dal 1° al 12° piano, e al piano tecnico dell'edificio è presente esattamente la stessa unità di riscaldamento per i piani 13-24. In questo caso, il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria sono più facili da regolare in caso di variazioni del carico termico, ed hanno anche una minore inerzia in termini di modalità idraulica e bilanciamento.

Alternativa nella regolamentazione dell'ITP

Negli ultimi anni, per regolare il flusso del refrigerante negli ITP, hanno iniziato a utilizzare valvole combinate, combinando un regolatore di pressione differenziale e una valvola di controllo in un unico alloggiamento.

Funzionalmente, una valvola combinata può essere rappresentata come un'interconnessione di tre elementi funzionali (Fig. 12): una valvola regolatrice automatica della pressione differenziale (V2), una valvola di controllo (V1) e una membrana di misurazione (V3).

Riso. 12. Diagramma schematico del dispositivo a valvola combinata

La valvola automatica di regolazione della pressione differenziale (V2) è dotata di un modulo a membrana integrato, attraverso il quale viene mantenuto un determinato differenziale di pressione P1-P2 nella zona tra la membrana di misurazione a sezione trasversale variabile incorporata (V3) e il regolatore valvola (V1). In questo modo il flusso del refrigerante attraverso la valvola viene limitato e mantenuto ad un determinato livello. Per regolare automaticamente l'area di flusso della valvola (V1), su di essa è installato un attuatore elettrico.

Riso. 13 a. Schema con collegamento dipendente dell'impianto di riscaldamento a una rete esterna mediante valvola combinata

I regolatori di flusso e temperatura vengono utilizzati con successo in circuiti con connessioni dipendenti (Fig. 13 a, 13 b) e indipendenti dei consumatori alle reti di riscaldamento, sostituendo due dispositivi separati: un regolatore di pressione differenziale e una valvola di controllo con azionamento elettrico.

Riso. 13 b. Schema con collegamento dipendente dell'impianto di riscaldamento a una rete esterna mediante valvola combinata

Nell'ITP si trova la valvola combinata al posto del regolatore di pressione differenziale e della valvola di regolazione ad azionamento elettrico.

Requisiti per le apparecchiature ITP

Secondo le norme vigenti nel PIT devono essere collocate apparecchiature, impianti, dispositivi di monitoraggio, controllo e automazione, con l'ausilio dei quali effettuano:

regolazione della temperatura del liquido di raffreddamento in base alle condizioni meteorologiche;
modifica e monitoraggio dei parametri del liquido di raffreddamento;
contabilizzazione dei carichi termici, dei costi del refrigerante e della condensa;
regolazione dei costi del liquido di raffreddamento;
protezione del sistema locale da aumenti di emergenza dei parametri del liquido di raffreddamento;
purificazione terziaria del liquido refrigerante;
riempimento e ricarica impianti di riscaldamento;
fornitura di calore combinato utilizzando energia termica proveniente da fonti alternative.

La connessione dei consumatori alla rete esterna dovrebbe essere effettuata secondo schemi con un consumo minimo di acqua, nonché un risparmio di energia termica attraverso l'installazione di regolatori automatici del flusso di calore e limitando il consumo di acqua di rete. Non è consentito collegare l'impianto di riscaldamento alla rete di riscaldamento tramite un ascensore insieme ad un regolatore automatico del flusso di calore.

Si prescrive l'utilizzo di scambiatori di calore ad alta efficienza con elevate caratteristiche termiche e operative e di piccole dimensioni. Gli sfiati dell'aria dovrebbero essere installati nei punti più alti delle tubazioni TP e si consiglia di utilizzare dispositivi automatici con valvole di ritegno. Nei punti più bassi è opportuno installare raccordi con valvole di intercettazione per lo scarico dell'acqua e della condensa.

All'ingresso di un singolo punto di riscaldamento, è necessario installare un filtro antifango sulla tubazione di alimentazione e davanti a pompe, scambiatori di calore, valvole di controllo e contatori dell'acqua devono essere installati filtri. Inoltre il filtro antisporco deve essere installato sulla linea di ritorno a monte dei dispositivi di regolazione e di dosaggio. I manometri devono essere forniti su entrambi i lati dei filtri.

Per proteggere i canali dell'acqua calda dalle incrostazioni, le normative richiedono l'uso di dispositivi per il trattamento dell'acqua magnetici e ad ultrasuoni. La ventilazione forzata, che deve essere installata nell'ITP, è progettata per un'azione a breve termine e dovrebbe fornire uno scambio 10 volte maggiore con un afflusso non organizzato di aria fresca attraverso le porte d'ingresso.

Per evitare il superamento del livello di rumore, è vietato posizionare l'ITP accanto, sotto o sopra i locali degli appartamenti residenziali, delle camere da letto e delle sale giochi degli asili nido, ecc. Inoltre, è regolamentato che le pompe installate debbano avere un livello di rumore basso accettabile.

Una singola unità di riscaldamento deve essere dotata di apparecchiature di automazione, dispositivi di controllo termico, contabilità e regolazione, installati in loco o sul pannello di controllo.

L’automazione dell’ITP dovrebbe garantire:

regolazione dei costi dell'energia termica nel sistema di riscaldamento e limitazione del consumo massimo di acqua di rete presso il consumatore;
temperatura impostata nel sistema ACS;
mantenimento della pressione statica nei sistemi di consumo di calore quando sono collegati in modo indipendente;
la pressione specificata nella tubazione di ritorno o la differenza di pressione dell'acqua richiesta nelle tubazioni di alimentazione e ritorno delle reti di riscaldamento;
protezione dei sistemi di consumo di calore da pressioni e temperature elevate;
accendere la pompa di riserva quando quella principale è spenta;
la capacità di integrare il lavoro di ITP in un sistema unificato di controllo e monitoraggio (SCADA).

Le moderne unità di riscaldamento individuali consentono l'uso dell'accesso remoto per controllare l'unità di riscaldamento. Ciò consente di organizzare un sistema di dispacciamento centralizzato e monitorare il funzionamento dei sistemi di riscaldamento e acqua calda. I fornitori di apparecchiature per ITP sono produttori leader di apparecchiature pertinenti, ad esempio: automazione - Honeywell (USA); pompe - Grundfos (Danimarca), Wilo (Germania); scambiatori di calore - Alfa Laval (Svezia), Tranter (Svezia), ecc.

Vale anche la pena notare che i moderni ITP comprendono apparecchiature piuttosto complesse che richiedono una manutenzione tecnica e di servizio periodica, che consiste, ad esempio, nel lavaggio dei filtri (almeno 4 volte l'anno), nella pulizia degli scambiatori di calore (almeno una volta ogni 5 anni), ecc. .d. In assenza di una corretta manutenzione, le apparecchiature del punto di riscaldamento potrebbero diventare inutilizzabili o guastarsi.

Allo stesso tempo, ci sono delle insidie nella progettazione di tutte le apparecchiature ITP. Il fatto è che in condizioni domestiche, la temperatura nella tubazione di fornitura di una rete centralizzata spesso non corrisponde a quella standardizzata, indicata dall'organizzazione di fornitura di calore nelle specifiche tecniche emesse per la progettazione.

Allo stesso tempo, la differenza tra i dati ufficiali e quelli reali può essere piuttosto significativa (ad esempio, in realtà, il liquido di raffreddamento viene fornito a una temperatura non superiore a 100˚C invece dei 150˚C indicati, oppure vi sono irregolarità nella temperatura temperatura del liquido di raffreddamento dalle reti esterne a seconda dell'ora del giorno), che, di conseguenza, influisce sulla scelta dell'attrezzatura, sulla sua successiva efficienza operativa e, in definitiva, sul suo costo. Per questo motivo, si raccomanda, durante la ricostruzione dell'IHP in fase di progettazione, di misurare i parametri effettivi di fornitura di calore nel sito e di tenerne conto in futuro quando si effettuano i calcoli e si selezionano le apparecchiature. Allo stesso tempo, a causa di una possibile discrepanza tra i parametri, l'apparecchiatura dovrebbe essere progettata con un margine del 5-20%.

Realizzazione pratica di un punto di riscaldamento individuale per un condominio

Il primo moderno ITP modulare ad alta efficienza energetica in Ucraina è stato installato a Kiev nel periodo 2001-2005. nell’ambito del progetto della Banca Mondiale “Risparmio Energetico negli Edifici Pubblici e Amministrativi”. Sono stati installati e messi in funzione complessivamente 1.173 ITP.

Video. Progetto realizzato utilizzando un punto di riscaldamento individuale in un condominio, risparmiando fino al 30% sul riscaldamento

La modernizzazione di un impianto di riscaldamento è una delle condizioni per aumentare l'efficienza energetica dell'edificio nel suo complesso. Attualmente, un certo numero di banche ucraine sono coinvolte nella concessione di prestiti per la realizzazione di questi progetti, anche nel quadro dei programmi governativi. Potete leggere di più al riguardo nel numero precedente della nostra rivista nell'articolo “Ammodernamento termico: cosa esattamente e per cosa significa”.

Attualmente in molte città dell'Ucraina sono stati realizzati più di una dozzina di grandi progetti per l'installazione di ITP con il coinvolgimento di varie fonti di finanziamento. L'installazione e l'utilizzo di punti di riscaldamento individuali porta non solo ad una maggiore efficienza nell'uso dell'energia termica, ma anche a risparmi significativi, che nelle realtà moderne rendono il nostro Paese più indipendente dagli altri paesi fornitori di energia.

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L'individuo è un intero complesso di dispositivi situati in una stanza separata, compresi elementi di apparecchiature termiche. Garantisce la connessione di questi impianti alla rete di riscaldamento, la loro trasformazione, il controllo delle modalità di consumo di calore, l'operatività, la distribuzione per tipo di consumo di refrigerante e la regolazione dei suoi parametri.

Punto di riscaldamento individuale

L'impianto termico, di cui tratta o le sue singole parti, è un punto di riscaldamento individuale, o abbreviato come ITP. È progettato per fornire fornitura di acqua calda, ventilazione e riscaldamento a edifici residenziali, alloggi e servizi comunali, nonché a complessi industriali.

Per il suo funzionamento necessiterà dell'allacciamento all'impianto idrico e termico, nonché della fornitura di energia elettrica necessaria per attivare le apparecchiature di pompaggio della circolazione.

Un piccolo punto di riscaldamento individuale può essere utilizzato in una casa unifamiliare o in un piccolo edificio collegato direttamente ad una rete di riscaldamento centralizzato. Tali apparecchiature sono progettate per il riscaldamento degli ambienti e il riscaldamento dell'acqua.

Una grande stazione di riscaldamento individuale serve condomini di grandi dimensioni o multi-appartamento. La sua potenza varia da 50 kW a 2 MW.

Obiettivi principali

Il punto di riscaldamento individuale garantisce i seguenti compiti:

Contabilità del consumo di calore e refrigerante.
Protezione del sistema di fornitura di calore da aumenti di emergenza dei parametri del liquido di raffreddamento.
Disattivazione del sistema di consumo del calore.
Distribuzione uniforme del liquido di raffreddamento in tutto il sistema di consumo di calore.
Regolazione e controllo dei parametri del fluido circolante.
refrigerante.

Vantaggi

Alta efficienza.
Il funzionamento a lungo termine di un singolo punto di riscaldamento ha dimostrato che le moderne apparecchiature di questo tipo, a differenza di altri processi non automatizzati, consumano il 30% in meno
I costi operativi sono ridotti di circa il 40-60%.
La selezione della modalità di consumo di calore ottimale e la regolazione precisa consentiranno di ridurre le perdite di energia termica fino al 15%.
Funzionamento silenzioso.
Compattezza.
Le dimensioni complessive delle moderne unità di riscaldamento sono direttamente correlate al carico termico. Se posizionato in modo compatto, un singolo punto di riscaldamento con un carico fino a 2 Gcal/ora occupa una superficie di 25-30 m2.
Possibilità di collocare questo dispositivo in locali interrati di piccole dimensioni (sia in edifici esistenti che di nuova costruzione).
Il processo di lavoro è completamente automatizzato.
Per la manutenzione di questa apparecchiatura termica non è richiesto personale altamente qualificato.
ITP (punto di riscaldamento individuale) fornisce comfort nella stanza e garantisce un efficace risparmio energetico.
La possibilità di impostare una modalità in base all'ora del giorno, applicare le modalità fine settimana e vacanze, nonché effettuare la compensazione meteorologica.
Produzione individuale in base alle esigenze del cliente.

Contabilità dell'energia termica

La base delle misure di risparmio energetico è il dispositivo di misurazione. Questa contabilità è necessaria per eseguire i calcoli della quantità di energia termica consumata tra la società di fornitura di calore e l'abbonato. Infatti, molto spesso il consumo calcolato è molto superiore a quello reale a causa del fatto che nel calcolo del carico i fornitori di energia termica sovrastimano i loro valori, citando costi aggiuntivi. Tali situazioni saranno evitate installando dispositivi di misurazione.

Scopo dei dispositivi di misurazione

Garantire accordi finanziari equi tra consumatori e fornitori di energia.
Documentazione dei parametri dell'impianto di riscaldamento come pressione, temperatura e flusso del refrigerante.
Controllo sull'uso razionale del sistema energetico.
Monitoraggio delle condizioni operative idrauliche e termiche del consumo di calore e del sistema di fornitura di calore.

Diagramma del contatore classico

Contatore di energia termica.
Manometro.
Termometro.
Convertitore termico nelle tubazioni di ritorno e di mandata.
Trasduttore di flusso primario.
Filtro a rete magnetica.

Servizio

Collegamento di un dispositivo di lettura e successiva acquisizione delle letture.
Analizzare gli errori e scoprire le ragioni del loro verificarsi.
Controllo dell'integrità dei sigilli.
Analisi dei risultati.
Controllo degli indicatori tecnologici e confronto delle letture del termometro sulle condotte di alimentazione e di ritorno.
Aggiunta di olio alle camicie, pulizia dei filtri, controllo dei contatti di terra.
Rimozione di sporco e polvere.
Raccomandazioni per il corretto funzionamento delle reti di riscaldamento interne.

Diagramma del punto di riscaldamento

Lo schema ITP classico prevede i seguenti nodi:

Ingresso della rete di riscaldamento.
Dispositivo di misurazione.
Collegamento del sistema di ventilazione.
Collegamento dell'impianto di riscaldamento.
Collegamento all'acqua calda.
Coordinamento delle pressioni tra consumo di calore e sistemi di fornitura di calore.
Ricarica di impianti di riscaldamento e ventilazione collegati secondo un circuito indipendente.

Quando si sviluppa un progetto di un punto di riscaldamento, i componenti richiesti sono:

Dispositivo di misurazione.
Corrispondenza della pressione.
Ingresso della rete di riscaldamento.

La configurazione con altri componenti, nonché il loro numero, viene selezionata in base alla soluzione progettuale.

Sistemi di consumo

La disposizione standard di un singolo punto di riscaldamento può avere i seguenti sistemi per fornire energia termica ai consumatori:

Riscaldamento.
Fornitura di acqua calda.
Riscaldamento e fornitura di acqua calda.
Riscaldamento e ventilazione.

ITP per il riscaldamento

ITP (punto di riscaldamento individuale) - uno schema indipendente, con l'installazione di uno scambiatore di calore a piastre, progettato per un carico del 100%. Viene fornita una doppia pompa per compensare la perdita di pressione. L'impianto di riscaldamento è alimentato dalla tubazione di ritorno delle reti di riscaldamento.

Questo punto di riscaldamento può essere inoltre dotato di un'unità di fornitura di acqua calda, di un dispositivo di misurazione e di altri blocchi e componenti necessari.

ITP per ACS

ITP (punto di riscaldamento individuale) - un circuito indipendente, parallelo e monostadio. Il pacchetto comprende due scambiatori di calore a piastre, il funzionamento di ciascuno di essi è progettato per il 50% del carico. Esiste anche un gruppo di pompe progettate per compensare la diminuzione di pressione.

Inoltre, l'unità di riscaldamento può essere dotata di un sistema di riscaldamento, di un dispositivo di misurazione e di altri blocchi e componenti necessari.

ITP per riscaldamento e fornitura di acqua calda

In questo caso, il lavoro di un punto di riscaldamento individuale (IHP) è organizzato secondo uno schema indipendente. Per l'impianto di riscaldamento è previsto uno scambiatore di calore a piastre, progettato per un carico del 100%. Lo schema di fornitura di acqua calda è indipendente, a due stadi, con due scambiatori di calore a piastre. Per compensare la diminuzione del livello di pressione, viene installato un gruppo di pompe.

La ricarica dell'impianto di riscaldamento avviene mediante opportune apparecchiature di pompaggio provenienti dalla tubazione di ritorno delle reti di riscaldamento. La fornitura di acqua calda è costituita dal sistema di fornitura di acqua fredda.

Inoltre il PIT (punto di riscaldamento individuale) è dotato di un dispositivo di contabilizzazione.

ITP per riscaldamento, fornitura di acqua calda e ventilazione

L'impianto di riscaldamento è collegato secondo un circuito indipendente. Per il sistema di riscaldamento e ventilazione viene utilizzato uno scambiatore di calore a piastre, progettato per un carico del 100%. Il circuito di fornitura dell'acqua calda è indipendente, parallelo, monostadio, con due scambiatori di calore a piastre, ciascuno progettato per il 50% del carico. La compensazione per la diminuzione del livello di pressione viene effettuata tramite un gruppo di pompe.

L'impianto di riscaldamento è alimentato dalla tubazione di ritorno delle reti di riscaldamento. La fornitura di acqua calda è costituita dal sistema di fornitura di acqua fredda.

Inoltre, un singolo punto di riscaldamento può essere dotato di un dispositivo di misurazione.

Principio di funzionamento

La progettazione di un punto di riscaldamento dipende direttamente dalle caratteristiche della fonte che fornisce energia all'IHP, nonché dalle caratteristiche dei consumatori che serve. Il tipo più comune di questo impianto di riscaldamento è un sistema chiuso di fornitura di acqua calda con un sistema di riscaldamento collegato tramite un circuito indipendente.

Il principio di funzionamento di un punto di riscaldamento singolo è il seguente:

Attraverso la tubazione di alimentazione, il liquido di raffreddamento entra nell'IHP, trasferisce il calore ai riscaldatori del sistema di riscaldamento e di fornitura di acqua calda ed entra anche nel sistema di ventilazione.
Il refrigerante viene quindi indirizzato nella tubazione di ritorno e restituito attraverso la rete principale per il riutilizzo presso l'impresa di generazione del calore.
Una certa quantità di liquido refrigerante potrebbe essere consumata dai consumatori. Per compensare le perdite alla fonte di calore, gli impianti di cogenerazione e le caldaie dispongono di sistemi di reintegro che utilizzano i sistemi di trattamento dell'acqua di queste imprese come fonte di calore.
L'acqua del rubinetto che entra nell'impianto di riscaldamento scorre attraverso l'attrezzatura di pompaggio del sistema di fornitura di acqua fredda. Quindi una parte del suo volume viene consegnata ai consumatori, l'altra viene riscaldata nel primo stadio dello scaldacqua, dopodiché viene inviata al circuito di circolazione dell'acqua calda.
L'acqua nel circuito di circolazione si muove in circolo attraverso le apparecchiature di pompaggio di circolazione per la fornitura di acqua calda dal punto di riscaldamento ai consumatori e ritorno. Allo stesso tempo, i consumatori prelevano l'acqua dal circuito secondo necessità.
Circolando lungo il circuito il fluido cede gradualmente il proprio calore. Per mantenere la temperatura del liquido di raffreddamento a un livello ottimale, viene regolarmente riscaldato nel secondo stadio dello scaldacqua.
Anche l'impianto di riscaldamento è un circuito chiuso attraverso il quale il liquido di raffreddamento si muove con l'ausilio di pompe di circolazione dal punto di riscaldamento alle utenze e ritorno.
Durante il funzionamento possono verificarsi perdite di liquido refrigerante dal circuito dell'impianto di riscaldamento. Il reintegro delle perdite viene effettuato dal sistema di reintegro IHP, che utilizza le reti di riscaldamento primario come fonte di calore.

Approvazione per il funzionamento

Per preparare un punto di riscaldamento individuale in una casa per l'autorizzazione a funzionare, è necessario presentare a Energonadzor il seguente elenco di documenti:

Condizioni tecniche attuali per la connessione e un certificato della loro attuazione da parte dell'organizzazione di fornitura energetica.
Documentazione del progetto con tutte le approvazioni necessarie.
Un atto di responsabilità delle parti per il funzionamento e la divisione del bilancio, redatto dal consumatore e dai rappresentanti dell'organizzazione di fornitura di energia.
Certificato di disponibilità per il funzionamento permanente o temporaneo del ramo abbonato del punto di riscaldamento.
Passaporto ITP con una breve descrizione dei sistemi di fornitura di calore.
Certificato di predisposizione al funzionamento del contatore di energia termica.
Un certificato che conferma la conclusione di un accordo con un'organizzazione di fornitura di energia per la fornitura di calore.
Certificato di accettazione del lavoro completato (indicante il numero di licenza e la data di rilascio) tra il consumatore e l'organizzazione di installazione.
persone per il funzionamento sicuro e il buono stato degli impianti di riscaldamento e delle reti di riscaldamento.
Elenco delle persone operative e di riparazione operativa responsabili della manutenzione delle reti di riscaldamento e degli impianti di riscaldamento.
Una copia del certificato del saldatore.
Certificati per gli elettrodi e le tubazioni utilizzate.
Atti per lavori nascosti, schema as-built del punto di riscaldamento con indicazione della numerazione dei raccordi, nonché schemi delle tubazioni e delle valvole di intercettazione.
Certificato per il lavaggio e la prova di pressione degli impianti (reti di riscaldamento, impianto di riscaldamento e sistema di fornitura di acqua calda).
Ufficiali e norme di sicurezza.
Istruzioni per l'uso.
Certificato di ammissione all'esercizio di reti e impianti.
Registro per la registrazione della strumentazione, il rilascio di permessi di lavoro, i registri operativi, la registrazione dei difetti identificati durante l'ispezione di installazioni e reti, la verifica delle conoscenze e i briefing.
Ordine dalle reti di riscaldamento per la connessione.

Precauzioni di sicurezza e funzionamento

Il personale addetto alla manutenzione del punto di riscaldamento deve avere le qualifiche adeguate e le persone responsabili devono anche avere familiarità con le regole operative specificate in Questo è un principio obbligatorio per un singolo punto di riscaldamento approvato per il funzionamento.

È vietato mettere in funzione apparecchi di pompaggio quando le valvole di intercettazione in ingresso sono chiuse e quando non è presente acqua nell'impianto.

Durante il funzionamento è necessario:

Monitorare le letture della pressione sui manometri installati sulle tubazioni di alimentazione e ritorno.
Monitorare l'assenza di rumori estranei ed evitare vibrazioni eccessive.
Monitorare il riscaldamento del motore elettrico.

Non usare una forza eccessiva quando si aziona manualmente la valvola e non smontare i regolatori se è presente pressione nel sistema.

Prima di avviare il punto di riscaldamento, è necessario lavare il sistema di consumo del calore e le tubazioni.

Il sistema di controllo automatizzato per un punto di riscaldamento individuale (IHP) è progettato per controllare il processo di fornitura di calore e acqua calda a un edificio residenziale a più piani.

Obiettivi di implementazione

Aumento dell'affidabilità, della qualità e dell'efficienza della fornitura di calore e di acqua calda a un edificio residenziale grazie a:

ottimizzazione del regime di temperatura della fornitura di calore

prevenire gli incidenti e ridurre i danni derivanti da possibili incidenti nell'unità di riscaldamento di un edificio residenziale grazie alla diagnostica automatica dell'hardware e del software del sistema, al passaggio alla tecnologia di controllo "senza pilota" e alla riduzione dell'influenza del fattore "umano".

Funzioni del sistema

Misurazione dei segnali da sensori ITP analogici e discreti, generazione di segnali di controllo discreti per attuatori ITP (pompe, valvole di controllo)

Controllo automatico delle pompe di circolazione dell'acqua di riscaldamento per abitazioni e uffici, pompe di circolazione dell'acqua calda, pompa di alimentazione dell'impianto di riscaldamento:

protezione delle pompe dalla “marcia a secco”

attivazione automatica della pompa di riserva

funzionamento alternato delle pompe principali e di riserva per garantire una produzione uniforme delle loro risorse

accensione e spegnimento della pompa di alimentazione dell'impianto di riscaldamento tramite segnali discreti provenienti dal sensore - pressostato (bassa/alta pressione nell'impianto di riscaldamento)

accendere e spegnere le pompe secondo il programma

controllo delle valvole di controllo da una stazione di controllo a pulsanti situata sul pannello frontale dell'armadio di automazione

Controllo automatico della temperatura dell'acqua di riscaldamento per le zone residenziali e non residenziali della casa con correzione in base alla temperatura dell'aria esterna

Controllo automatico della temperatura del sistema di acqua calda

Uscita (display) sullo schermo a cristalli liquidi del pannello operatore dell'armadio di automazione dei parametri analogici e discreti misurati e sintonizzati, allarmi, pulsanti di controllo virtuale per apparecchiature ITP.

Architettura

1° livello comprende sensori analogici e discreti (sensori di temperatura, pressione, sensori di posizione e condizione delle apparecchiature ITP), attuatori (valvole di controllo, pompe) 2° livello rappresentato da un armadio di automazione ITP basato su un controllore a microprocessore DevLink ® -C1000 e moduli di ingresso/uscita per segnali analogici e discreti.

Schema a blocchi di un sistema automatizzato di controllo di processo per un edificio residenziale

Componenti del sistema

Sensori analogici (sensori di temperatura e pressione) e discreti (contatto pulito)

Attuatori (pompe, valvole di controllo)

Armadio di automazione ITP con controller a microprocessore DevLink-C1000 e moduli di ingresso/uscita MDS per segnali analogici e discreti

Software del controllore.

Potere informativo del sistema

canali di misura analogici – 10

canali di misura discreti – 45

circuiti di controllo – 3

canali di controllo della pompa – 7.

Caratteristiche distintive

implementazione di funzioni di informazione, calcolo e controllo utilizzando soluzioni di progettazione standard della società KRUG per strutture abitative e di servizi comunali

utilizzo di un controller a microprocessore disponibile in commercio DevLink ® -C1000 .

Il sistema opera nella città di Ramenskoye, nella regione di Mosca, nelle case dal numero 26 al numero 30 della strada. Chugunova. L'implementazione del sistema ha garantito una fornitura di calore e acqua calda affidabile, di alta qualità ed economica a un edificio residenziale grazie all'automazione delle funzioni di monitoraggio e controllo dei processi tecnologici e al passaggio alla tecnologia di controllo "senza pilota".