Šiluminiai taškai ir jų įtaisas. Individualaus šilumos punkto schema

Šiluminis taškas(TP) – atskiroje patalpoje esančių įrenginių kompleksas, susidedantis iš šiluminių elektrinių elementų, užtikrinančių šių elektrinių prijungimą prie šilumos tinklų, jų veikimą, šilumos vartojimo režimų valdymą, transformaciją, aušinimo skysčio parametrų reguliavimą ir paskirstymą. aušinimo skysčio kiekis pagal suvartojimo rūšis.

Pastotė ir prijungtas pastatas

Tikslas

Pagrindinės TP užduotys yra šios:

Aušinimo skysčio tipo keitimas
Kontrolė ir reguliavimas aušinimo skysčio parametrai
Šilumos nešiklio paskirstymas pagal šilumos vartojimo sistemas
Šilumos vartojimo sistemų išjungimas
Šilumos vartojimo sistemų apsauga nuo avarinio aušinimo skysčio parametrų padidėjimo
Aušinimo skysčio ir šilumos suvartojimo apskaita

Šilumos taškų tipai

TP skiriasi prie jų prijungtų šilumos vartojimo sistemų skaičiumi ir tipu, individualios savybės kurios nustato TS įrangos šiluminę schemą ir charakteristikas, taip pat pagal įrengimo tipą ir įrangos išdėstymo TS patalpoje ypatumus. Yra šie TP tipai:

Individualus šilumos punktas(ETC). Jis naudojamas vienam vartotojui (pastatui ar jo daliai) aptarnauti. Paprastai jis yra pastato rūsyje arba techninėje patalpoje, tačiau dėl aptarnaujamo pastato ypatybių gali būti įrengtas ir atskirame pastate.
Centrinis šilumos punktas(CTP). Naudojamas vartotojų grupei aptarnauti (pastatai, pramoniniai objektai). Dažniausiai yra atskirame pastate, tačiau gali būti patalpintas vieno iš pastatų rūsyje arba techninėje patalpoje.
Blokuoti šilumos tašką(BTP). Jis gaminamas gamykloje ir tiekiamas montuoti gatavų blokų pavidalu. Jį gali sudaryti vienas ar keli blokai. Blokų įranga montuojama labai kompaktiškai, kaip taisyklė, ant vieno rėmo. Paprastai naudojamas, kai reikia sutaupyti vietos, ankštomis sąlygomis. Pagal prijungtų vartotojų pobūdį ir skaičių BTP gali reikšti ir ITP, ir CHP.

Šilumos šaltiniai ir šiluminės energijos transportavimo sistemos

TP šilumos šaltinis yra šilumą gaminančios įmonės (katilinės, termofikacinės elektrinės). TP yra prijungta prie šilumos šaltinių ir vartotojų per šilumos tinklus. Šiluminiai tinklai skirstomi į pirminis magistraliniai šilumos tinklai, jungiantys TP su šilumą gaminančiomis įmonėmis, ir antraeilis(paskirstymo) šilumos tinklai, jungiantys TP su galutiniais vartotojais. Šilumos tinklo atkarpa, tiesiogiai jungianti šilumos punktą ir magistralinius šilumos tinklus, vadinama šiluminis įėjimas.

Bagažinė šilumos tinklas, kaip taisyklė, turi didelį ilgį (atstumas nuo šilumos šaltinio iki 10 km ar daugiau). Magistraliniams tinklams tiesti naudojami iki 1400 mm skersmens plieniniai vamzdynai. Sąlygomis, kai yra kelios šilumą gaminančios įmonės, magistraliniuose šilumos vamzdynuose daromos atgalinės kilpos, sujungiant juos į vieną tinklą. Tai leidžia padidinti šilumos punktų, o galiausiai ir vartotojų, tiekimo šiluma patikimumą. Pavyzdžiui, miestuose, įvykus avarijai užmiestyje ar vietinėje katilinėje, šilumos tiekimą gali perimti kaimyninio rajono katilinė. Taip pat kai kuriais atvejais bendras tinklas leidžia paskirstyti apkrovą tarp šilumą gaminančių įmonių. Kaip šilumos nešiklis magistraliniuose šilumos tinkluose naudojamas specialiai paruoštas vanduo. Ruošiant jame normalizuojami karbonatinio kietumo, deguonies, geležies ir pH rodikliai. Neparuoštas naudoti šilumos tinkluose (įskaitant vandenį iš čiaupo, geriamąjį vandenį) netinkamas naudoti kaip šilumnešis, nes esant aukštai temperatūrai dėl nuosėdų susidarymo ir korozijos, padidės vamzdynų ir įrangos susidėvėjimas. TP konstrukcija neleidžia palyginti kietam vandentiekio vandeniui patekti į pagrindinius šilumos tinklus.

Antriniai šilumos tinklai yra santykinai mažo ilgio (ŠT pašalinimas nuo vartotojo iki 500 metrų), o miesto sąlygomis apsiriboja vienu ar keliais ketvirčiais. Antrinių tinklų vamzdynų skersmenys, kaip taisyklė, svyruoja nuo 50 iki 150 mm. Statant antrinius šilumos tinklus galima naudoti tiek plieninius, tiek polimerinius vamzdynus. Labiausiai pageidautina naudoti polimerinius vamzdynus, ypač karšto vandens sistemoms, nes jie yra standūs vanduo iš čiaupo kartu su aukšta temperatūra sukelia intensyvią koroziją ir ankstyvą gedimą plieniniai vamzdynai. Individualaus šilumos punkto atveju antrinių šilumos tinklų gali ir nebūti.

Vandens tiekimo sistemos yra vandens šaltinis šalto ir karšto vandens tiekimo sistemoms.

Šiluminės energijos vartojimo sistemos

Įprastoje TP yra šios sistemos, skirtos vartotojams tiekti šiluminę energiją:

Šilumos punkto schema

TP schema, viena vertus, priklauso nuo šilumos punkto aptarnaujamų šiluminės energijos vartotojų charakteristikų, kita vertus, nuo šaltinio, tiekiančio TP šilumos energiją, charakteristikų. Be to, kaip labiausiai paplitęs, TP laikomas su uždara karšto vandens tiekimo sistema ir nepriklausoma schemašildymo sistemos prijungimas.

grandinės schema šilumos punktas

Aušinimo skystis patenka į TP tiekimo vamzdynasšilumos tiekimas, atiduoda savo šilumą karšto vandens ir šildymo sistemų šildytuvuose, taip pat patenka į vartotojų vėdinimo sistemą, po kurios grįžta į grįžtamasis vamzdisšiluminė galia ir per pagrindinius tinklus siunčiama atgal į šilumą gaminančią įmonę pakartotinai naudoti. Dalį aušinimo skysčio gali suvartoti vartotojas. Norint kompensuoti nuostolius pirminiuose šilumos tinkluose, katilinėse ir kogeneracinėse elektrinėse, yra makiažo sistemos, kurių aušinimo skysčio šaltiniai yra vandens valymo sistemosšios įmonės.

Į TP patenkantis vandentiekio vanduo praeina per šalto vandens siurblius, po kurių, dalis saltas vanduo siunčiami vartotojams, o kita dalis šildoma šildytuve Pirmas lygmuo Karštas vanduo ir patenka į karšto vandens sistemos cirkuliacinę grandinę. Cirkuliaciniame kontūre vanduo karšto vandens cirkuliacinių siurblių pagalba juda ratu iš TP į vartotojus ir atgal, o vartotojai vandenį ima iš kontūro pagal poreikį. Vanduo, cirkuliuodamas aplink kontūrą, palaipsniui atiduoda savo šilumą ir, siekiant palaikyti tam tikrą vandens temperatūrą, jis nuolat kaitinamas šildytuve. antrasis etapas Karštas vanduo.

Šilumos taškas vadinamas pastatas, skirtas sujungti vietinės sistemosšilumos suvartojimas į šilumos tinklus. Šiluminiai taškai skirstomi į centrinius (CTP) ir individualius (ITP). Centrinės šildymo stotys skirtos šiluma tiekti du ar daugiau pastatų, ITP – vienam pastatui. Jeigu kiekviename atskirame pastate yra kogeneracinė jėgainė, reikalingas ITP, kuris atlieka tik tas funkcijas, kurios nėra numatytos kogeneracijoje ir yra būtinos šio pastato šilumos vartojimo sistemai. Esant nuosavam šilumos šaltiniui (katilinei), šilumos punktas dažniausiai būna katilinėje.

Šiluminiuose punktuose yra įrengta įranga, vamzdynai, jungiamosios detalės, valdymo, valdymo ir automatikos įrenginiai, per kuriuos atliekama:

Aušinimo skysčio parametrų keitimas, pavyzdžiui, norint sumažinti tinklo vandens temperatūrą projektavimo režimu nuo 150 iki 95 0 С;

Aušinimo skysčio parametrų (temperatūros ir slėgio) kontrolė;

Aušinimo skysčio srauto ir jo paskirstymo tarp šilumos vartojimo sistemų reguliavimas;

Šilumos vartojimo sistemų išjungimas;

Vietinių sistemų apsauga nuo avarinio aušinimo skysčio parametrų (slėgio ir temperatūros) padidėjimo;

Šilumos vartojimo sistemų užpildymas ir papildymas;

Šilumos srautų ir aušinimo skysčio debitų apskaita ir kt.

Ant pav. 8 duota viena iš galimų individualaus šilumos punkto su liftu pastato šildymui schemų. Šildymo sistema jungiama per liftą, jei reikia sumažinti šildymo sistemos vandens temperatūrą, pavyzdžiui, nuo 150 iki 95 0 С (projektiniu režimu). Tuo pačiu metu turimas slėgis prieš liftą, pakankamas jo veikimui, turi būti ne mažesnis kaip 12-20 m vandens. Art., o slėgio nuostoliai neviršija 1,5 m vandens. Art. Paprastai prie vieno lifto prijungiama viena sistema arba kelios nedidelės sistemos, turinčios panašias hidraulines charakteristikas ir kurių bendra apkrova ne didesnė kaip 0,3 Gcal/h. Dideliems reikiamiems slėgiams ir šilumos suvartojimui naudojami maišymo siurbliai, kurie taip pat naudojami automatiniam šilumos suvartojimo sistemos valdymui.

ITP ryšys prie šilumos tinklų atlieka vožtuvas 1. Vanduo išvalomas nuo skendinčių dalelių karteryje 2 ir patenka į liftą. Iš lifto vanduo, kurio projektinė temperatūra yra 95 0 С, siunčiamas į šildymo sistemą 5. Vanduo, atvėsęs šildymo įrenginiuose, grįžta į ITP, kurio projektinė temperatūra yra 70 0 С.

Nuolatinis srautas tiekiamas karštas tinklas vanduo automatinis reguliatorius RR suvartojimas. PP reguliatorius impulsą reguliuoti gauna iš slėgio jutiklių, sumontuotų ant ITP tiekimo ir grąžinimo vamzdynų, t.y. jis reaguoja į vandens slėgio skirtumą (slėgį) nurodytuose vamzdynuose. Vandens slėgis gali keistis dėl vandens slėgio padidėjimo arba sumažėjimo šilumos tinkle, kuris atviruose tinkluose dažniausiai siejamas su vandens suvartojimo karšto vandens tiekimo reikmėms pasikeitimu.

pavyzdžiui Jei vandens slėgis didėja, vandens srautas sistemoje didėja. Siekiant išvengti patalpų oro perkaitimo, reguliatorius sumažins jo srauto plotą, taip atkurdamas ankstesnį vandens srautą.

Vandens slėgio pastovumą šildymo sistemos grįžtamajame vamzdyne automatiškai užtikrina slėgio reguliatorius RD. Slėgis gali sumažėti dėl vandens nuotėkio sistemoje. Tokiu atveju reguliatorius sumažins srauto plotą, vandens srautas sumažės nuotėkio kiekiu ir bus atkurtas slėgis.

Vandens (šilumos) suvartojimas matuojamas vandens skaitikliu (šilumos skaitikliu) 7. Vandens slėgis ir temperatūra atitinkamai kontroliuojami manometrais ir termometrais. Sklendės 1, 4, 6 ir 8 naudojamos pastotei ir šildymo sistemai įjungti arba išjungti.

Priklausomai nuo šilumos tinklo ir vietinės šildymo sistemos hidraulinių savybių, šilumos punkte taip pat galima įrengti:

Padidinimo siurblys ant ITP grįžtamojo vamzdyno, jei šildymo tinkle esantis slėgis yra nepakankamas vamzdynų hidrauliniam pasipriešinimui įveikti, ITP įranga ir šildymo sistemos. Jei tuo pačiu metu slėgis grįžtamajame vamzdyne yra mažesnis nei statinis slėgis šiose sistemose, tai slėginis siurblys montuojamas ant ITP tiekimo vamzdyno;

Padidinimo siurblys ant ITP tiekimo vamzdyno, jei tinklo vandens slėgio nepakanka, kad vanduo neužvirtų viršutiniuose šilumos vartojimo sistemų taškuose;

Tiekimo linijos uždarymo vožtuvas prie įėjimo ir slėginio siurblio su apsauginis vožtuvas ant grįžtamojo vamzdyno ties išvadu, jeigu slėgis IHS grįžtamajame vamzdyne gali viršyti leistiną šilumos vartojimo sistemai slėgį;

Tiekimo vamzdyno uždarymo vožtuvas prie įėjimo į ITP, taip pat saugos ir Patikrink vožtuvą s ant grįžtamojo vamzdyno IHS išvade, jei statinis slėgis šilumos tinkle viršija leistiną šilumos vartojimo sistemos slėgį ir kt.

8 pav. Individualaus šilumos punkto su liftu pastato šildymui schema:

1, 4, 6, 8 - vožtuvai; T - termometrai; M - slėgio matuokliai; 2 - karteris; 3 - liftas; 5 - šildymo sistemos radiatoriai; 7 - vandens skaitiklis (šilumos skaitiklis); RR - srauto reguliatorius; RD - slėgio reguliatorius

Kaip parodyta pav. 5 ir 6 Karšto vandens sistemos ITP prijungiami prie tiekimo ir grąžinimo vamzdynų per vandens šildytuvus arba tiesiogiai, per TRZH tipo maišymo temperatūros reguliatorių.

Esant tiesioginiam vandens paėmimui, vanduo į TRZH tiekiamas iš tiekimo arba iš grįžtamojo vamzdyno arba iš abiejų vamzdynų kartu, priklausomai nuo grįžtamojo vandens temperatūros (9 pav.). pavyzdžiui, vasarą, kai tinklo vanduo yra 70 0 С, o šildymas išjungtas, į KV sistemą patenka tik vanduo iš tiekimo vamzdyno. Atbulinis vožtuvas naudojamas siekiant užkirsti kelią vandens tekėjimui iš tiekimo vamzdyno į grįžtamąjį vamzdyną, kai nėra vandens įleidimo.

Ryžiai. devynios. Karšto vandens sistemos su tiesioginiu vandens paėmimu prijungimo taško schema:

1, 2, 3, 4, 5, 6 - vožtuvai; 7 - atbulinis vožtuvas; 8 - maišymo temperatūros reguliatorius; 9 - vandens mišinio temperatūros jutiklis; 15 - vandens čiaupai; 18 - purvo rinktuvas; 19 - vandens skaitiklis; 20 - oro anga; Sh - montavimas; T - termometras; RD - slėgio reguliatorius (slėgis)

Ryžiai. dešimt. Dviejų etapų schema serijinis ryšys Karšto vandens šildytuvai:

1,2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 - vožtuvai; 8 - atbulinis vožtuvas; 16 - cirkuliacinis siurblys; 17 - slėgio impulso pasirinkimo įtaisas; 18 - purvo rinktuvas; 19 - vandens skaitiklis; 20 - oro anga; T - termometras; M - manometras; RT - temperatūros reguliatorius su jutikliu

Gyvenamiesiems ir visuomeniniams pastatams taip pat plačiai taikoma dviejų pakopų nuoseklaus karšto vandens šildytuvų prijungimo schema (10 pav.). Pagal šią schemą vanduo iš čiaupo pirmiausia šildomas 1-os pakopos šildytuve, o po to - 2-os pakopos šildytuve. Tokiu atveju vanduo iš čiaupo praeina per šildytuvų vamzdžius. I pakopos šildytuve vandentiekio vanduo šildomas grįžtamojo tinklo vandeniu, kuris atvėsus patenka į grįžtamąjį vamzdyną. Antros pakopos šildytuve vanduo iš čiaupo šildomas karštu tinklo vandeniu iš tiekimo vamzdyno. Atvėsintas tinklo vanduo patenka į šildymo sistemą. AT vasaros laikotarpisšis vanduo į grįžtamąjį vamzdyną tiekiamas per trumpiklį (į šildymo sistemos aplinkkelį).

Karšto tinklo vandens srautas į II pakopos šildytuvą reguliuojamas temperatūros reguliatoriumi (terminės relės vožtuvu), priklausomai nuo vandens temperatūros, esančios pasroviui nuo 2 pakopos šildytuvo.

Tinkamas šilumos punkto įrangos veikimas lemia tiek vartotojui tiekiamos šilumos, ir paties aušinimo skysčio panaudojimo efektyvumą. Šilumos punktas yra teisinė riba, o tai reiškia, kad jame reikia įrengti valdymo ir matavimo priemonių rinkinį, leidžiantį nustatyti šalių tarpusavio atsakomybę. Šilumos punktų schemos ir įranga turi būti nustatomos atsižvelgiant ne tik į vietinių šilumos vartojimo sistemų technines charakteristikas, bet būtinai ir į išorinio šilumos tinklo charakteristikas, jo veikimo būdą bei šilumos šaltinį.

2 skyriuje aptariamos visų trijų pagrindinių vietinių sistemų tipų prijungimo schemos. Jie buvo svarstomi atskirai, t. y. buvo manoma, kad jie buvo prijungti tarsi prie bendro kolektoriaus, kuriame aušinimo skysčio slėgis yra pastovus ir nepriklauso nuo srauto. Bendras aušinimo skysčio srautas kolektoriuje šiuo atveju yra lygus srautų šakose sumai.

Tačiau šilumos punktai jungiami ne prie šilumos šaltinio kolektoriaus, o prie šilumos tinklų ir tokiu atveju aušinimo skysčio srauto pasikeitimas vienoje iš sistemų neišvengiamai paveiks aušinimo skysčio srautą kitoje.

4.35 pav. Šilumos nešiklio srauto diagramos:

a - kai vartotojai prijungiami tiesiai prie šilumos šaltinio kolektoriaus; b - prijungiant vartotojus prie šilumos tinklų

Ant pav. 4.35 grafiškai parodytas aušinimo skysčio debitų pokytis abiem atvejais: diagramoje pav. 4.35 ašildymo ir karšto vandens tiekimo sistemos prijungiamos prie šilumos šaltinio kolektorių atskirai, schemoje pav. 4.35, b, tos pačios sistemos (ir su tuo pačiu apskaičiuotu aušinimo skysčio srautu) yra prijungtos prie išorinio šildymo tinklo su dideliais slėgio nuostoliais. Jei pirmuoju atveju bendras aušinimo skysčio srautas auga sinchroniškai su karšto vandens tiekimo srautu (režimai aš, II, III), tada antrajame, nors ir padidėja aušinimo skysčio srautas, šildymo srautas automatiškai sumažinamas, dėl to bendras aušinimo skysčio srautas (in šis pavyzdys) yra taikant Fig. 4.35, b 80 % debito taikant schemą pav. 4.35 a. Vandens srauto sumažėjimo laipsnis lemia galimų slėgių santykį: kuo didesnis santykis, tuo didesnis bendras srauto sumažėjimas.

Pagrindiniai šilumos tinklai skaičiuojami pagal vidutinę paros šilumos apkrovą, o tai žymiai sumažina jų skersmenis, taigi ir lėšų bei metalo sąnaudas. Naudojant padidintos vandens temperatūros diagramas tinkluose, taip pat galima dar labiau sumažinti numatomą vandens suvartojimą šilumos tinkle ir skaičiuoti jo skersmenis tik šildymo apkrovai ir tiekiamajai ventiliacijai.

Maksimalus karšto vandens tiekimas gali būti padengtas karšto vandens akumuliatoriais arba naudojant šildomų pastatų akumuliacinę talpą. Kadangi baterijų naudojimas neišvengiamai sukelia papildomų kapitalo ir eksploatacinių kaštų, jų naudojimas vis dar yra ribotas. Nepaisant to, kai kuriais atvejais didelių baterijų naudojimas tinkluose ir grupiniuose šilumos punktuose (GTP) gali būti veiksmingas.

Naudojant šildomų pastatų talpą, patalpose (butuose) atsiranda oro temperatūros svyravimai. Būtina, kad šie svyravimai neviršytų leistinos ribos, kuri gali būti, pavyzdžiui, +0,5°C. Patalpų temperatūros režimą lemia daugybė veiksnių, todėl jį sunku apskaičiuoti. Patikimiausias šiuo atveju yra eksperimentinis metodas. Esant sąlygoms vidurinė juosta RF ilgalaikis veikimas rodo galimybę naudoti šį maksimalios aprėpties metodą daugumai eksploatuojamų gyvenamieji pastatai.

Faktinis šildomų (daugiausia gyvenamųjų) pastatų akumuliacinės talpos panaudojimas prasidėjo šilumos tinkluose atsiradus pirmiesiems karšto vandens šildytuvams. Taigi, šilumos taško reguliavimas ties lygiagreti grandinė karšto vandens šildytuvų įtraukimas (4.36 pav.) buvo atliktas taip, kad maksimalaus vandens paėmimo valandomis dalis tinklo vandens nebuvo tiekiama į šildymo sistemą. Šiluminiai taškai veikia tuo pačiu principu su atviru vandens paėmimu. Tiek su atvira, tiek su uždara šildymo sistemomis suvartojimas sumažėja daugiausiai šildymo sistema vyksta, kai tinklo vandens temperatūra yra 70 °С (60 °С), o mažiausia (nulis) - 150 °С.

Ryžiai. 4.36. Gyvenamojo namo šilumos punkto schema su lygiagrečiu karšto vandens šildytuvo prijungimu:

1 - karšto vandens šildytuvas; 2 - liftas; 3 4 - cirkuliacinis siurblys; 5 - temperatūros reguliatorius iš jutiklio lauko temperatūra oro

Galimybė organizuoti ir iš anksto apskaičiuoti gyvenamųjų pastatų talpos panaudojimą įgyvendinama šilumos punkto su vadinamuoju priešpriešiniu karšto vandens šildytuvu schemoje (4.37 pav.).

Ryžiai. 4.37. Gyvenamojo namo šilumos punkto schema su karšto vandens šildytuvu:

1 - šildytuvas; 2 - Liftas; 3 - vandens temperatūros reguliatorius; 4 - srauto reguliatorius; 5 - cirkuliacinis siurblys

Viršutinės schemos pranašumas yra galimybė eksploatuoti gyvenamojo namo šilumos punktą (su šildymo grafikasšilumos tinkle) įjungta nuolatinės išlaidos aušinimo skysčio per visą šildymo sezoną, todėl šilumos tinklų hidraulinis režimas yra stabilus.

Nesant automatinio valdymo šilumos punktuose, hidraulinio režimo stabilumas buvo įtikinamas argumentas, kad karšto vandens šildytuvams įjungti reikia naudoti dviejų pakopų nuoseklią schemą. Šios schemos (4.38 pav.) panaudojimo galimybės, lyginant su prieštakiu, didėja dėl tam tikros karšto vandens tiekimo apkrovos dalies padengimo panaudojant grįžtamojo vandens šilumą. Tačiau šios schemos naudojimas daugiausia susijęs su vadinamojo padidintos temperatūros grafiko įvedimu šiluminiuose tinkluose, kurio pagalba apytikslis aušinimo skysčio srauto pastovumas šiluminiame (pavyzdžiui, gyvenamajam pastatui) taške. galima pasiekti.

Ryžiai. 4.38. Gyvenamojo namo šilumos punkto schema su dviejų pakopų nuosekliu karšto vandens šildytuvų pajungimu:

1,2 - 3 - Liftas; 4 - vandens temperatūros reguliatorius; 5 - srauto reguliatorius; 6 - trumpiklis perjungimui į mišrią grandinę; 7 - cirkuliacinis siurblys; 8 - maišymo siurblys

Tiek schemoje su pirminiu šildytuvu, tiek dviejų pakopų schemoje su nuosekliu šildytuvų prijungimu yra glaudus ryšys tarp šilumos išleidimo šildymui ir karšto vandens tiekimo, o pirmenybė dažniausiai teikiama antrajam.

Šiuo požiūriu universalesnė yra dviejų pakopų mišri schema (4.39 pav.), kurią galima naudoti tiek esant normaliam, tiek padidintam šildymo grafikui ir visiems vartotojams, nepriklausomai nuo karšto vandens ir šildymo apkrovų santykio. Privalomas abiejų schemų elementas yra maišymo siurbliai.

Ryžiai. 4.39. Gyvenamojo namo šilumos punkto schema su dviejų pakopų mišriu karšto vandens šildytuvų įtraukimu:

1,2 - pirmojo ir antrojo etapų šildytuvai; 3 - Liftas; 4 - vandens temperatūros reguliatorius; 5 - cirkuliacinis siurblys; 6 - maišymo siurblys; 7 - temperatūros reguliatorius

Minimali tiekiamo vandens temperatūra šilumos tinkle su mišria šilumos apkrova yra apie 70 °C, todėl esant aukštai lauko temperatūrai reikia riboti aušinimo skysčio tiekimą šildymui. Rusijos Federacijos centrinės zonos sąlygomis šie laikotarpiai yra gana ilgi (iki 1000 valandų ir daugiau), o šilumos perteklius šildymui (palyginti su metiniu) gali siekti iki 3% ir daugiau, nes tai. Kaip modernios sistemosšildymo sistemos yra gana jautrios temperatūros-hidraulinio režimo pokyčiams, tada, siekiant pašalinti šilumos perteklių ir laikytis įprastų sanitarines sąlygasšildomose patalpose visas minėtas šilumos punktų schemas būtina papildyti į šildymo sistemas patenkančio vandens temperatūros reguliavimo prietaisais, įrengiant maišymo siurblį, kuris dažniausiai naudojamas grupiniuose šilumos punktuose. Vietiniuose šilumos punktuose nesant tylūs siurbliai kaip tarpinį sprendimą galima naudoti ir liftą su reguliuojamu antgaliu. Šiuo atveju reikia atsižvelgti į tai, kad toks sprendimas yra nepriimtinas dviejų pakopų nuosekliai schemai. Maišymo siurblių montavimo poreikis pašalinamas, kai šildymo sistemos prijungiamos per šildytuvus, nes šiuo atveju jų vaidmenį atlieka cirkuliaciniai siurbliai, užtikrinantys nuolatinį vandens srautą šilumos tinkle.

Projektuojant šilumos punktų schemas gyvenamuosiuose rajonuose su uždara šilumos tiekimo sistema, pagrindinis klausimas yra karšto vandens šildytuvų prijungimo schemos pasirinkimas. Pasirinkta schema lemia atsiskaitymo išlaidos aušinimo skystis, valdymo režimas ir kt.

Prijungimo schemos pasirinkimą pirmiausia lemia priimtas šilumos tinklo temperatūros režimas. Šilumos tinklams veikiant pagal šildymo grafiką, pajungimo schemos pasirinkimas turėtų būti atliktas remiantis techniniu ir ekonominiu skaičiavimu – lyginant lygiagrečias ir mišrias schemas.

Mišri schema gali suteikti daugiau žema temperatūra grąžinamas vanduo iš viso šilumos punkto, lyginant su lygiagrečiuoju, o tai ne tik sumažina numatomą vandens suvartojimą šilumos tinklui, bet ir užtikrina ekonomiškesnę elektros gamybą kogeneracinėje elektrinėje. Remiantis tuo, projektuojant šilumos tiekimą iš kogeneracinės elektrinės (taip pat bendrai eksploatuojant katilines su CHP), pirmenybė teikiama mišriai šildymo temperatūros kreivės schemai. Esant trumpiems šildymo tinklams iš katilinių (todėl santykinai pigių), techninio ir ekonominio palyginimo rezultatai gali skirtis, t.y. paprastesnės schemos naudai.

Esant aukštai temperatūrai į uždaros sistemosšilumos tiekimas, prijungimo schema gali būti mišri arba nuosekli dviejų pakopų.

Įvairių organizacijų atliktas centrinio šilumos punktų automatizavimo pavyzdžių palyginimas rodo, kad abi schemos yra maždaug vienodai ekonomiškos normaliai veikiant šilumos tiekimo šaltiniui.

Nedidelis nuoseklios schemos pranašumas yra galimybė dirbti be maišymo siurblio 75% šildymo sezono trukmės, o tai anksčiau suteikė tam tikrą pagrindą atsisakyti siurblių; su mišria grandine, siurblys turi veikti visą sezoną.

Mišrios schemos pranašumas yra galimybė užbaigti automatinis išjungimasšildymo sistemos, kurių negalima gauti nuoseklioje grandinėje, nes vanduo iš antrosios pakopos šildytuvo patenka į šildymo sistemą. Abi šios aplinkybės nėra lemiamos. Svarbus schemų rodiklis yra jų darbas kritinėse situacijose.

Tokios situacijos gali būti kogeneracinės elektrinės vandens temperatūros sumažėjimas ne pagal grafiką (pavyzdžiui, dėl laikino kuro trūkumo) arba vienos iš pagrindinių šilumos tinklų atkarpų pažeidimas, esant rezerviniams trumpikliais.

Pirmuoju atveju grandinės gali reaguoti maždaug vienodai, antruoju - skirtingai. Yra galimybė 100 % atleisti vartotojų iki t n = -15 °С, nedidinant šilumos tinklų ir trumpiklių tarp jų skersmenų. Norėdami tai padaryti, sumažinus šilumnešio tiekimą į kogeneracinę elektrinę, tiekiamo vandens temperatūra tuo pačiu metu atitinkamai padidėja. Automatizuotos mišrios grandinės (su privalomu maišymo siurblių buvimu) į tai reaguos sumažindamos tinklo vandens srautą, o tai užtikrins normalaus hidraulinio režimo atkūrimą visame tinkle. Toks vieno parametro kompensavimas kitu yra naudingas ir kitais atvejais, nes leidžia tam tikrose ribose atlikti, pvz. remonto darbai ant šilumos tinklų šildymo sezonas, taip pat lokalizuoti žinomus tiekiamo vandens temperatūros neatitikimus vartotojams, esantiems skirtingais atstumais nuo kogeneracinės elektrinės.

Jei grandinių reguliavimo automatizavimas su nuosekliu karšto vandens šildytuvų įjungimu užtikrina aušinimo skysčio srauto iš šildymo tinklo pastovumą, šiuo atveju galimybė kompensuoti aušinimo skysčio srautą jo temperatūra yra atmesta. Nebūtina įrodyti viso tikslingumo (projektuojant, montuojant ir ypač eksploatuojant) naudoti vienodą sujungimo schemą. Šiuo požiūriu dviejų pakopų mišri schema turi neabejotiną pranašumą, kurią galima naudoti nepriklausomai nuo temperatūros grafiko šildymo tinkle ir karšto vandens tiekimo bei šildymo apkrovų santykio.

Ryžiai. 4.40. Gyvenamojo namo šilumos punkto schema adresu atvira sistemašilumos tiekimas:

1 - vandens temperatūros reguliatorius (maišytuvas); 2 - liftas; 3 - Patikrink vožtuvą; 4 - droselio poveržlė

Prijungimo schemos gyvenamiesiems namams su atvira šilumos tiekimo sistema yra daug paprastesnės nei aprašytosios (4.40 pav.). Ekonomiškas ir patikimas tokių taškų veikimas gali būti užtikrintas tik patikimai veikiant automatiniam vandens temperatūros reguliatoriui, rankiniu būdu perjungiant vartotojus į tiekimo ar grąžinimo liniją, neužtikrinama reikiama vandens temperatūra. Be to, karšto vandens tiekimo sistema, prijungta prie tiekimo linijos ir atjungta nuo grįžtamosios linijos, veikia esant tiekiamo šilumos vamzdžio slėgiui. Minėti svarstymai dėl šilumos punktų schemų pasirinkimo vienodai taikomi tiek vietiniams šilumos punktams (LŠP) pastatuose, tiek grupiniams, galintiems aprūpinti šilumą ištisiems mikrorajonams.

Kuo didesnė šilumos šaltinio galia ir šilumos tinklų veikimo spindulys, tuo esmingesnes turėtų būti MTP schemos, nes didėja absoliutus slėgis, komplikuojasi hidraulinis režimas, pradeda daryti įtaką transportavimo vėlavimas. Taigi MTP schemose tampa būtina naudoti siurblius, apsauginę įrangą ir sudėtingą automatinio valdymo įrangą. Visa tai ne tik brangina ITP statybą, bet ir apsunkina jų priežiūrą. Racionaliausias būdas supaprastinti MTP schemas yra grupinių šilumos punktų statyba (GTP pavidalu), kuriuose turėtų būti įrengta papildoma sudėtinga įranga ir įrenginiai. Šis metodas labiausiai taikomas gyvenamuosiuose rajonuose, kuriuose šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemų charakteristikos, taigi ir MTP schemos, yra vienodos.

Šilumos pastotė arba trumpiau TP – atskiroje patalpoje esantis įrangos komplektas, aprūpinantis pastatą ar pastatų grupę šildymu ir karšto vandens tiekimu. Pagrindinis skirtumas tarp TP ir katilinės yra tas, kad katilinėje šilumnešis šildomas dėl kuro degimo, o šilumos punktas dirba su šildomu aušinimo skysčiu, ateinančiu iš centralizuotos sistemos. TP aušinimo skysčio šildymą atlieka šilumą gaminančios įmonės - pramoninės katilinės ir šiluminės elektrinės. CHP yra šilumos punktas, aptarnaujantis pastatų grupę pvz., mikrorajonas, miesto tipo gyvenvietė, pramonės įmonė ir tt Centrinio šildymo poreikis kiekvienam rajonui nustatomas individualiai, remiantis techniniais ir ekonominiais skaičiavimais, paprastai pastatų grupei, kurios šilumos suvartojimas yra 12-35 MW, statomas vienas centrinio šildymo punktas.

Centrinis šilumos punktas, priklausomai nuo paskirties, susideda iš 5-8 blokų. Šilumnešis – perkaitintas vanduo iki 150°C. Centriniai šildymo punktai, susidedantys iš 5-7 blokų, yra skirti šilumos apkrovai nuo 1,5 iki 11,5 Gcal/h. Blokai gaminami pagal standartinius UAB „Mosproekt-1“ sukurtus albumus nuo 1 (1982) iki 14 (1999) „Šilumos tiekimo sistemų centriniai šilumos punktai“, „Gamykliniai blokeliai“, „Gamykliniai inžinerinės įrangos blokai“. individualiems ir centriniams šilumos punktams“, taip pat pagal individualius projektus. Priklausomai nuo šildytuvų tipo ir skaičiaus, vamzdynų skersmens, vamzdynų ir uždarymo bei valdymo vožtuvų, blokai yra skirtingo svorio ir gabaritų matmenų.

Norėdami geriau suprasti funkcijas ir centrinio šilumos centro veikimo principai Trumpai apibūdinkime šiluminius tinklus. Šiluminiai tinklai susideda iš vamzdynų ir užtikrina aušinimo skysčio transportavimą. Jie yra pirminiai, jungiantys šilumą gaminančias įmones su šilumos punktais ir antriniai, jungiantys centrinius šilumos punktus su galutiniais vartotojais. Iš šio apibrėžimo galima daryti išvadą, kad centrinio šildymo centrai yra tarpininkai tarp pirminių ir antrinių šilumos tinklų arba šilumą gaminančių įmonių ir galutinių vartotojų. Toliau išsamiai aprašome pagrindines CTP funkcijas.

4.2.2 Šilumos punktais sprendžiami uždaviniai

Išsamiau apibūdinkime centrinių šilumos punktų sprendžiamas užduotis:

šilumnešio pavertimas, pavyzdžiui, garų pavertimas perkaitintu vandeniu

keičiant įvairius aušinimo skysčio parametrus, tokius kaip slėgis, temperatūra ir kt.

aušinimo skysčio srauto valdymas

šilumnešio paskirstymas šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemose

vandens ruošimas karštam vandeniui ruošti

antrinių šilumos tinklų apsauga nuo aušinimo skysčio parametrų padidėjimo

užtikrinti, kad prireikus būtų išjungtas šildymas arba karšto vandens tiekimas

aušinimo skysčio srauto ir kitų sistemos parametrų valdymas, automatika ir valdymas

4.2.3 Šilumos punktų išdėstymas

Žemiau pateikiama šilumos taško schema

TP schema, viena vertus, priklauso nuo šilumos punkto aptarnaujamų šiluminės energijos vartotojų charakteristikų, kita vertus, nuo šaltinio, tiekiančio TP šilumos energiją, charakteristikų. Be to, kaip labiausiai paplitusi, laikoma, kad TP yra uždara karšto vandens tiekimo sistema ir nepriklausoma šildymo sistemos prijungimo schema.

Šilumos nešiklis, patenkantis į TP per šilumos įvado tiekimo vamzdyną, atiduoda šilumą karšto vandens tiekimo (KV) ir šildymo sistemų šildytuvuose, taip pat patenka į vartotojų vėdinimo sistemą, po kurios grįžta į grįžtamąjį vamzdyną. šilumą ir per pagrindinius tinklus siunčiama atgal į šilumą gaminančią įmonę pakartotiniam naudojimui. Dalį aušinimo skysčio gali suvartoti vartotojas. Katilinių ir kogeneracinių elektrinių pirminių šilumos tinklų nuostoliams kompensuoti yra įrengtos papildymo sistemos, kurių šilumnešio šaltiniai yra šių įmonių vandens ruošimo sistemos.

Į TP patenkantis vanduo iš čiaupo praeina per šalto vandens siurblius, po to dalis šalto vandens siunčiama vartotojams, o kita dalis pašildoma KV pirmos pakopos šildytuve ir patenka į KV cirkuliacinę grandinę. Cirkuliaciniame kontūre vanduo karšto vandens cirkuliacinių siurblių pagalba juda ratu iš TP į vartotojus ir atgal, o vartotojai vandenį ima iš kontūro pagal poreikį. Vanduo, cirkuliuodamas aplink kontūrą, palaipsniui atiduoda savo šilumą ir, siekiant palaikyti tam tikrą vandens temperatūrą, nuolat kaitinamas antrosios KV pakopos šildytuve.

Šildymo sistema taip pat yra uždara grandinė, kuria aušinimo skystis šildymo cirkuliacinių siurblių pagalba juda iš šilumos punkto į pastato šildymo sistemą ir atgal. Eksploatacijos metu iš šildymo kontūro gali nutekėti aušinimo skystis. Nuostoliams kompensuoti naudojama šilumos punkto maitinimo sistema, kurioje šilumos nešiklio šaltiniu naudojami pirminiai šilumos tinklai.

Kalbant apie racionalų šiluminės energijos naudojimą, visi iškart prisimena krizę ir jos išprovokuotas neįtikėtinas sąskaitas už „riebalus“. Naujuose namuose, kuriuose numatyti inžineriniai sprendimai, leidžiantys reguliuoti šilumos energijos suvartojimą kiekviename atskirame bute, galima rasti geriausias variantasšildymas arba karšto vandens tiekimas (KV), kuris tiks nuomininkui. Senų pastatų atveju padėtis yra daug sudėtingesnė. Individualūs šilumos punktai tampa vieninteliu pagrįstu šilumos taupymo problemos sprendimu jų gyventojams.

ITP apibrėžimas – individualus šilumos punktas

Pagal vadovėlio apibrėžimą ITP yra ne kas kita, kaip šilumos punktas, skirtas aptarnauti visą pastatą arba atskiras jo dalis. Šią sausą formulę reikia paaiškinti.

Individualaus šilumos punkto funkcijos – iš tinklo (centrinio šilumos punkto ar katilinės) gaunamą energiją perskirstyti tarp vėdinimo, karšto vandens ir šildymo sistemų, atsižvelgiant į pastato poreikius. Taip atsižvelgiama į aptarnaujamų patalpų specifiką. Gyvenamieji, sandėliai, rūsys ir kiti jų tipai, žinoma, taip pat turėtų skirtis temperatūros režimas ir ventiliacijos nustatymus.

ITP įrengimas reiškia atskiros patalpos buvimą. Dažniausiai įranga montuojama rūsyje arba techninės patalpos aukštybiniai pastatai, ūkiniai pastatai daugiabučiai namai arba atskiruose pastatuose, esančiuose arti.

Pastato modernizavimas įrengiant ITP reikalauja didelių finansinių išlaidų. Nepaisant to, jo įgyvendinimo aktualumą lemia pranašumai, kurie žada neabejotiną naudą, būtent:

aušinimo skysčio suvartojimas ir jo parametrai yra apskaitomi ir eksploatacinės kontrolės objektas;
aušinimo skysčio paskirstymas visoje sistemoje, atsižvelgiant į šilumos suvartojimo sąlygas;
aušinimo skysčio srauto reguliavimas pagal iškilusius reikalavimus;
galimybė pakeisti aušinimo skysčio tipą;
padidintas saugos lygis nelaimingų atsitikimų atveju ir kt.

Galimybė daryti įtaką aušinimo skysčio suvartojimo procesui ir jo energiniam naudingumui yra patraukli, jau nekalbant apie taupymą racionalus naudojimasšiluminiai ištekliai. Vienkartinės išlaidos už ITP įranga atsipirks per labai kuklų laiką.

ITP struktūra priklauso nuo to, kokias vartojimo sistemas jis aptarnauja. Apskritai jame gali būti įrengtos šildymo, karšto vandens tiekimo, šildymo ir karšto vandens tiekimo, taip pat šildymo, karšto vandens tiekimo ir vėdinimo sistemos. Todėl ITP turi būti šie įrenginiai:

šilumokaičiai šiluminės energijos perdavimui;
fiksavimo ir reguliavimo vožtuvai;
parametrų stebėjimo ir matavimo prietaisai;
siurblių įranga;
valdymo pultai ir valdikliai.

Čia pateikiami tik įrenginiai, kurie yra visuose ITP, nors kiekviena konkreti parinktis gali turėti papildomų mazgų. Pavyzdžiui, šalto vandens tiekimo šaltinis paprastai yra toje pačioje patalpoje.

Šilumos punkto schema pastatyta naudojant plokštelinį šilumokaitį ir yra visiškai nepriklausoma. Norint palaikyti reikiamą slėgį, įrengiamas dvigubas siurblys. Yra paprastas būdas „perrengti“ grandinę karšto vandens tiekimo sistema ir kitais mazgais bei mazgais, įskaitant apskaitos prietaisus.

Karšto vandens tiekimo ITP veikimas reiškia, kad į schemą įtraukiami plokšteliniai šilumokaičiai, kurie veikia tik esant karšto vandens tiekimo apkrovai. Slėgio kritimus šiuo atveju kompensuoja siurblių grupė.

Organizuojant šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemas, pirmiau pateiktos schemos yra sujungtos. Plokšteliniai šilumokaičiai šildymui veikia kartu su dviejų pakopų KV kontūru, o šildymo sistema papildoma iš grįžtamojo šilumos tinklo vamzdyno atitinkamais siurbliais. Šalto vandens tiekimo tinklas yra karšto vandens sistemos maitinimo šaltinis.

Jei prie ITP reikia prijungti vėdinimo sistemą, tuomet joje įrengiamas kitas prie jo prijungtas plokštelinis šilumokaitis. Šildymas ir karštas vanduo toliau veikia pagal anksčiau aprašytą principą, o vėdinimo kontūras prijungiamas taip pat, kaip ir šildymo kontūras, pridedant reikiamus prietaisus.

Individualus šilumos punktas. Veikimo principas

Tiekia centrinis šilumos punktas, kuris yra šilumos nešiklio šaltinis karštas vanduo iki individualaus šilumos punkto įvado per vamzdyną. Be to, šis skystis jokiu būdu nepatenka į jokias pastato sistemas. Tiek šildymui, tiek karštam vandeniui Karšto vandens sistema, taip pat vėdinimas, naudojama tik tiekiamo aušinimo skysčio temperatūra. Energija į sistemas perduodama plokšteliniuose šilumokaičiuose.

Temperatūra pagrindiniu aušinimo skysčiu perduodama vandeniui, paimtam iš šalto vandens tiekimo sistemos. Taigi, aušinimo skysčio judėjimo ciklas prasideda šilumokaityje, eina per atitinkamos sistemos kelią, išskirdamas šilumą, ir grįžta per grįžtamąjį pagrindinį vandens tiekimą toliau naudoti į šilumos tiekimo įmonę (katilinę). Ciklo dalis, kuri numato šilumos išsiskyrimą, šildo būstus ir įkaitina vandenį čiaupuose.

Į šildytuvus šaltas vanduo patenka iš šalto vandens tiekimo sistemos. Tam naudojama siurblių sistema, kuri palaiko reikiamą slėgio lygį sistemose. Siurbliai ir priedai reikalingi vandens slėgiui iš tiekimo linijos sumažinti arba padidinti priimtinas lygis, taip pat jo stabilizavimas pastatų sistemose.

ITP naudojimo pranašumai

Keturių vamzdžių šilumos tiekimo sistema iš centrinio šilumos punkto, kuri anksčiau buvo naudojama gana dažnai, turi daug trūkumų, kurių ITP nėra. Be to, pastarasis turi keletą labai reikšmingų pranašumų prieš savo konkurentą, būtent:

efektyvumas dėl ženkliai (iki 30%) sumažėjusio šilumos suvartojimo;
prietaisų prieinamumas supaprastina tiek aušinimo skysčio srauto, tiek kiekybinių šiluminės energijos rodiklių kontrolę;
galimybė lanksčiai ir greitai paveikti šilumos suvartojimą optimizuojant jos vartojimo būdą, pavyzdžiui, priklausomai nuo oro sąlygų;
montavimo paprastumas ir gana kuklūs bendri įrenginio matmenys, leidžiantys jį patalpinti mažose patalpose;
patikimumas ir stabilumas ITP darbas, taip pat teigiamas poveikis toms pačioms aptarnaujamų sistemų charakteristikoms.

Šį sąrašą galima tęsti neribotą laiką. Ji atspindi tik pagrindinę, ant paviršiaus gulinčią naudą, gaunamą naudojant ITP. Galima pridėti, pavyzdžiui, galimybę automatizuoti ITP valdymą. Tokiu atveju jo ekonominiai ir eksploataciniai rodikliai tampa dar patrauklesni vartotojui.

Reikšmingiausias ITP trūkumas, be transportavimo ir tvarkymo išlaidų, yra būtinybė tvarkyti įvairiausius formalumus. Tinkamų leidimų ir patvirtinimų gavimas gali būti priskirtas labai rimtoms užduotims.

Tiesą sakant, tokias problemas gali išspręsti tik specializuota organizacija.

Šilumos punkto įrengimo etapai

Akivaizdu, kad vieno sprendimo, nors ir kolektyvinio, pagrįsto visų namo gyventojų nuomone, neužtenka. Trumpai apie objekto įrengimo tvarką, daugiabutis namas Pavyzdžiui, galima apibūdinti taip:

faktiškai teigiamas gyventojų sprendimas;
kreipimasis į šilumos tiekimo organizaciją dėl techninių specifikacijų rengimo;
gauti technines specifikacijas;
priešprojektinis objekto tyrimas, esamos įrangos būklei ir sudėtiui nustatyti;
projekto plėtojimas su vėlesniu jo patvirtinimu;
sutarties sudarymas;
projekto įgyvendinimo ir paleidimo bandymai.

Algoritmas iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti gana sudėtingas. Tiesą sakant, visus darbus nuo sprendimo iki paleidimo galima atlikti greičiau nei per du mėnesius. Visi rūpesčiai turėtų būti sukrauti ant atsakingos įmonės, kuri specializuojasi teikiant tokias paslaugas ir turi teigiamą reputaciją, pečius. Laimei, dabar jų yra daug. Belieka tik laukti rezultato.