Индивидуальный тепловой пункт (ИТП): что это, виды и принципы работы

Создание оптимального микроклимата в помещении и обеспечение комфортных условий для проживания и работы – не только требование санитарных норм, но и залог здоровья людей. При этом важно учитывать и экономический фактор, чтобы обогрев здания и обеспечение горячего водоснабжения удавалось обеспечить с минимальными финансовыми затратами. Для того чтобы экономить теплоноситель, осуществлять гибкую регулировку параметров микроклимата в помещениях и учет тепла устанавливаются индивидуальные тепловые пункты (чаще используется аббревиатура, расшифровка — ИТП).

Что такое ИТП? Это комплекс, состоящий из элементов тепловых установок, обеспечивающий распределение теплоносителя между потребителями с возможностью регулировки его параметров (температуры, режимов подачи и пр.) и учета. Данный комплекс размещается в обособленном техническом помещении, а тепловые установки подключаются к теплосети (центральному ТП, ТЭЦ либо котельной). При помощи ИТП может обеспечиваться отопление, горячее водоснабжение (далее — ГВС) и вентиляция. В многоквартирных жилых домах ИТП чаще всего размещаются в подвалах, также возможен монтаж оборудования в пристройках к зданиям либо в отдельно стоящих технических сооружениях (практикуется на промышленных предприятиях).

В настоящее время новые дома все чаще проектируются с учетом необходимости установки ИТП, в зданиях старой постройки проводятся процедуры модернизации теплосетей, позволяющие устанавливать тепловые пункты (ТП). Такая популярность объясняется преимуществами, которые обеспечивает конечным потребителям ИТП, среди них:

Существенное (до -40%) снижение расхода теплоносителя и затрат потребителей на отопление и ГВС.
Защита внутренних сетей от повышения температуры или давления теплоносителя.
Обеспечение безопасности эксплуатации и низкая аварийность.
Обеспечение учета количества потребленного теплоносителя.
Полная автоматизация управления ИТП с возможностью дистанционного регулирования режимов подачи теплоносителя (может учитываться наружный температурный режим, сезонность, время суток и пр.).
Возможность монтажа ИТП различных типов практически в любом здании.

Принцип работы

Принцип работы ИТП в любом здании зависит от источника теплоносителя. Обычно им служит автономная котельная или тепловая электростанция, теплоэнергоцентраль — ТЭЦ. Источник тепла соединяется с тепловым пунктом посредством магистральной теплосети, а ТП с конечными потребителями – посредством разводящих вторичных теплосетей. Отдав тепло потребителям, т.е. обеспечив работу системы горячего водоснабжения, отопительной системы, теплоноситель по обратной магистрали возвращается на теплопоставляющее предприятие. Там осуществляется подпитка и подогрев его до заданной температуры, после чего он вновь поступает по магистральным теплосетям к тепловому пункту и затем – распределяется между потребителями.

Если в качестве источника тепла выступает теплоэнергоцентраль, то температура теплоносителя, подаваемого к тепловому пункту, у крупных поставщиков составляет, как правило, 150-70oС, 130-70oС, 115-70oС (две цифры — температура подаваемого теплоносителя и температура обратки). Для того чтобы понизить температуру подаваемого теплоносителя до приемлемого для потребителей уровня, существует 2 варианта:

При независимом соединении применяются пластинчатые теплообменники (ТО) – теплоноситель (вода) из теплосети циркулирует через них, нагревая внутреннюю замкнутую сеть.
При зависимом присоединении (такой тип считается морально устаревшим) устанавливаются элеваторные узлы либо используются насосы, подмешивающие теплоноситель из обратной магистрали в подающую.

Циркуляция теплоносителя обеспечивается за счет циркуляционных насосов. Защиту комплекса от аварийного повышения давления в сети обеспечивают регуляторы давления. Заданная температура подаваемого потребителям теплоносителя в современных ТП обеспечивается при помощи автоматики: оператор теплопункта задает необходимые значения либо выбирает режим работы ИТП (к примеру, с понижением температуры в ночное время).

Обязательный элемент любого теплопункта – узел учета тепла. С его помощью фиксируется количество потребленного теплоносителя. За счет наличия счетчика потребитель получает возможность платить только за фактически потребляемый им ресурс: при проведенной модернизации теплосети и рациональном расходовании тепла суммы в платежках за тепло существенно уменьшаются.

Литература

Соколов Е.Я.
Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов. — 8-е изд., стереот. / Е.Я. Соколов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. — 472 с.: ил.
СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети (изд. 1994 с изменением 1 БСТ 3-94, изменением 2, принятым постановлением Госстроя России от 12.10.2001 N116 и исключением раздела 8 и приложений 12-19). Тепловые пункты.
СП 41-101-95 «Своды правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловых пунктов».

Энергетика структура по продуктам и отраслям
Электроэнергетика : электроэнергия	Традиционная	Тепловые электростанции	Конденсационная электростанция (КЭС) Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)
Гидроэнергетика	Гидроэлектростанция (ГЭС) Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС)
Атомная	Атомная электростанция (АЭС) Плавучая атомная электростанция (ПАТЭС)

АльтернативнаяГеотермальная

Геотермальные электростанции (ГеоТЭС)
Гидроэнергетика	Малые гидроэлектростанции (МГЭС) Приливные электростанции (ПЭС) Волновые электростанции Осмотические электростанции
Ветроэнергетика	Ветряные электростанции (ВЭС)
Солнечная	Солнечные электростанции (СЭС)
Водородная	Водородные электростанции Установки на топливных элементах
Биоэнергетика	Биоэлектростанции (БиоТЭС)
Малая	Дизельные электростанции Газопоршневые электростанции Газотурбинные установки малой мощности Бензиновые электростанции

Электрическая сетьЭлектрические подстанции Линии электропередачи (ЛЭП) Опоры линий электропередачиТеплоснабжение : теплоэнергияДецентрализованноеТепловая сеть

Централизованное теплоснабжение имеет ряд очевидных плюсов, равно как и минусов. Основная негативная черта централизованных систем — чрезвычайная громоздкость системы и отсутствие возможности подстроить параметры работы системы под конкретный дом. Не говоря уже о том, что проектирование инженерных систем подобного масштаба является крайне трудоемким процессом и не всегда позволяет достичь заданных параметров эффективности.

ИТП для единственного здания

Предназначены для обслуживания одного жилого дома, административного здания, промышленного помещения. При проектировании ИТП могут использоваться готовые блочные тепловые пункты.

ЦТП — центральный ТП

Проектируются для обеспечения отопления и ГВС микрорайонов, нескольких зданий, крупных промышленных предприятий. При создании ЦТП могут использоваться блочные тепловые пункты. К ЦТП могут подключаться дома и здания с установленными в них ИТП.

БТП — блочный тепловой пункт

БТП, или блочный тепловой пункт, является полностью готовым к вводу в эксплуатацию изделием, которое используется при создании ИТП или ЦТП. БТП поставляется в собранном виде и оперативно подсоединяется к теплосети при помощи фланцев. Чтобы существенно сократить расходы на проектирование и монтаж ИТП или ЦТП и упростить саму конструкцию теплового пункта достаточно купить блочный тепловой пункт в компании, специализирующейся на продаже и обслуживании теплообменников и БТП.

Принципиальная схема ИТП

При проектировании ИТП используется следующее оборудование:

Циркуляционные насосы,
датчики,
контроллеры с датчиками t,
регулирующие клапаны на электроприводах;
блоки управления,
запорная и регулирующая арматура, клапаны.

Самая простая принципиальная схема ИТП, спроектированного с использованием данного оборудования, выглядит следующим образом:

В зависимых и независимых схемах подключения отопительной системы к внешним магистралям теплопоставляющей организации используется разное оборудование.

Схема ИТП при зависимом присоединении отопительной системы здания к теплосетям ТЭЦ или котельной выглядит следующим образом:

Циркуляция воды обеспечивается за счет работы насосов, управляемых автоматически при помощи блока управления либо контролера. Заданный температурный режим поддерживается за счет управления регулирующим клапаном. В рассматриваемой схеме регулировать температурный режим циркулирующей воды можно при помощи перемычки с обратным клапаном. Она позволяет подмешивать к горячей воде остывший теплоноситель из обратки. Альтернативой может служить вариант с элеваторным узлом.

Схема ИТП с независимым типом присоединения изображена ниже:

Основная особенность – применение теплообменника и специальных фильтров для очистки и подготовки теплоносителя к поступлению в ТО и внутридомовую теплосеть. Циркуляция теплоносителя также осуществляется при помощи насосов, управляемых автоматически при помощи блока управления либо контролера.

Как устроен тепловой узел

Проект каждого теплоузла зависит от требований заказчика. На практике используется несколько схем:

Тепловой узел на основе элеватора. Наиболее простая схема, которая считается морально устаревшей, основным недостатком которой является невозможность гибкого регулирования температуры теплоносителя, особенно при переходных температурных режимах (если на улице от +5 до минус 5С). Следовательно, и экономия теплоносителя также оказывается недоступной. В элеваторном узле теплоноситель из магистральной сети смешивается с водой из обратки, за счет чего достигается приемлемая для подачи потребителям температура. Смешение осуществляется по принципу эжекции за счет наличия в конструкции элеваторного узла сопла определенного диаметра.
Тепловой узел на основе пластинчатого теплообменника. Современный и эффективный вариант схемы устройства теплового узла, при котором возможна реальная экономия теплоносителя и гибкая регулировка его температуры и давления. Такой ТП позволяет отделять теплоноситель, поступающий по тепловой магистрали, от теплоносителя, который движется по внутридомовым сетям. За счет такого разделения появляется возможность подготовить теплоноситель, добавив в него специальные присадки, и отфильтровав, как следствие, в домах можно смело устанавливать алюминиевые радиаторы. При такой схеме подмешивание теплоносителя осуществляется за счет работы термостатических клапанов. Аналогичным образом – т.е. через теплообменники – может быть подключена и ГВС.

Основные типы тепловых пунктов

Тепловые узлы, посредством которых отопительная система, система ГВС и вентиляция присоединяются к источнику тепловой энергии, бывают двух типов: одноконтурные и двухконтурные. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Одноконтурный ТП

При этом отопительная система жилого дома, административного или промышленного здания напрямую соединяется с магистралью ГВС. Отличительная особенность этого типа тепловых пунктов – наличие элеваторного узла – трубопровода, соединяющего прямую и обратную магистрали. Именно одноконтурная схема ТП была рассмотрена нами выше, когда речь шла о тепловом узле на основе элеватора. Отметим, что такая схема может предусматривать монтаж дополнительного циркуляционного насоса либо же применяют особую форму магистральных труб – сначала идет резкий участок сужения, а затем – конусообразное расширение, в результате вода из обратки закачивается в сеть (работает принцип эжекции).

Двухконтурный тепловой пункт

Данная схема рассматривалась выше, когда речь шла о тепловом узле на основе ТО. Пластинчатый теплообменник — устройство, состоящее из ряда полых пластин, по одним из которых движется нагреваемая, а по другим – нагревающая жидкость (вода). За счет изменения количества взаимодействующих друг с другом пластин можно регулировать количество отбираемого тепла таким образом, чтобы не требовался дозабор из обратки. Теплообменники обладают высоким КПД, являются надежным и неприхотливым оборудованием.

Откуда появляется шум

Вибрирование корпусов насосов, котлов и труб создаёт воздушный шум. В квартиру же он поступает по каркасу. При соприкосновении оборудования со зданием создаются вибрации, которые и передаются от металла к бетону, а далее в жилое помещение. Каналами передачи шума служат: металлические шпильки, на которых держатся трубы; кронштейны у стен вдоль укладки труб; неизолирующее вибрацию крепление оборудования к полу.

Однако при использовании современных тепловых пунктов обеспечивается полная шумоизоляция. Шум не нарушает покой жильцов и соответствует всем нормам СНиП (строительные нормы и правила). Тем самым, шумовое загрязнение на район сокращается. Такой результат достигается благодаря тому, что:

Насосы присоединяются к трубопроводам гибкими антивибрационными резиновыми вставками;
Насосы имеют низкий уровень шума;
Используются резинометаллические опоры между рамой насосов и полом;
Имеется зазор между поверхностью конструкции трубы теплоизоляции и конструкцией здания. Недопустима плотная заделка труб в стены здания.

Этапы установки

Чтобы ввести тепловой пункт в эксплуатацию, необходимо пройти несколько этапов:

Подача заявки в специализированный компанию на проектирование ТП.
Разработка техзадания.
Получение технических условий (ТУ).
Непосредственно проектирование ТП и утверждение проекта.
Заключение договора с теплоснабжающей компанией.
Испытание ТП.

Если речь идет об ИТП в многоквартирном доме, то самый первый этап – получение согласия владельцев квартир данного дома на установку оборудования (вопрос может выноситься на общее собрание). В контролирующие инстанции подается следующий пакет документов:

ТУ на подключение;
справка от теплоснабжающей организации;
согласованный проект;
паспорт устанавливаемого ИТП;
справка о факте заключения договора с теплоснабжающей организацией;
акт разрешения ввода в эксплуатацию установок;
прочие документы (полный перечень может отличаться в каждом из регионов).

Отчего зависит стоимость

Для эффективной работы ИТП важно рассчитать тепловые потери ещё на этапе проектирования, беря в расчёт индивидуальные особенности каждого помещения. Часто эффективность теплового пункта зависит от определенной последовательности оборудования в схеме.

Стоимость ИТП складывается из учёта разных факторов:

Количество и нагрузка энергопотребляющих систем.
Сложность эксплуатации и функционирования в заданных условиях.
Общая тепловая нагрузка.
Цена за выбранное оборудование.

Вас также могут заинтересовать уплотнения и пластины для теплообменников.

ИТП многоквартирного дома

Схема работы ИТП жилой многоэтажки не отличается от стандартной схемы для единственного здания. Иногда вместо ИТП встречается аббревиатура АИТП – автоматизированный тепловой пункт, предполагается, что в нем параметры теплоносителя, режим работы и пр. могут регулироваться при помощи электроники.

ИТП многоквартирного дома подключается к магистральной теплосети. Тепло к ИТП поступает от котельной, центрального ТП или от ТЭЦ. ИТП распределяет его между системой отопления, ГВС и вентиляции (если она подключена к ИТП).

При установке ИТП в жилом доме жильцы получают главное преимущество – экономию на оплате ЖКХ. За счет регулировки температуры и количества потребляемого теплоносителя с учетом температуры наружного воздуха и даже времени суток (ночью, во время сна, можно незначительно снижать температуру) можно снизить расходы на оплату услуг теплоснабжающих компаний.

Следует отметить, что практически все ИТП, которые монтируются сейчас в многоквартирных домах, являются автоматизированными и работают на теплообменниках, за счет чего обеспечивается максимальная точность регулировки температуры теплоносителя и практически 40% экономия.

Что лучше: ИТП или ЦТП?

ЦТП устанавливается там, где необходимо обеспечить теплом сразу несколько зданий. ИТП рассчитан на теплоснабжение одного здания либо жилого дома. Отсюда и основные отличия между ними. ИТП проектируется для решения конкретной узкой задачи, поэтому, как и любое индивидуальное решение, имеет больше преимуществ. К ним относятся:

Возможность установки конкретного температурного режима обогрева для каждого здания. Если речь идет о ЦТП, то чаще всего те здания, которые расположены ближе к котельной, оказываются перегретыми, а те, которые дальше – напротив, недополучают тепла.
Исключение потерь тепла в трубопроводах системы ГВС и теплосети (теплообменник находится в том же здании). При подключении к ЦТП нескольких зданий такие потери неизбежны.
Снижение рисков аварийного отключения. При поломке на ЦТП без тепла и горячей воды оказываются жители или работники всех подключенных зданий.
Простота ТО и профилактических ремонтов.

Таким образом, ЦТП и ИТП рассчитаны на решение различных задач, однако за счет меньшего количества подключенных зданий и абонентов ИТП является более гибкой системой, обеспечивающей максимальные возможности для экономии.

Безопасность эксплуатации

Современные АИТП обеспечивают максимальную безопасность и обслуживаемому их персоналу, и потребителям. Главное условие: теплопункт должен обслуживаться работниками, которые прошли специальное обучение и имеют соответствующие допуски. Их следует ознакомить с правилами эксплуатации конкретного ИТП и технической документацией.

Основное правило, которое следует соблюдать для безопасной эксплуатации ИТП: насосное оборудование и автоматику запрещено запускать при отсутствии теплоносителя и при перекрытой запорной арматуре на входе. Кроме того, лица, обслуживающие ИТП, должны контролировать:

Уровни давления на манометрах, которые устанавливаются на трубопроводах.
Показатели шума и вибрации (они должны быть в пределах нормы).
Нагрев электродвигателей установок.
Промывку систем перед запуском теплопункта.

Важно помнить, что при наличии давления в системе разборка регуляторов запрещена и также не допускается применение чрезмерного усилия при ручном управлении клапаном.

Обслуживание УУТЭ

Все обязанности поставщика услуг прописаны в договоре. Исполнительная компания обязана не только установить оборудование, но и проводить его техническое обслуживание. В ТО УУТЭ входят следующие мероприятия:

проведение наружного осмотра, выполняется раз в месяц. Основная задача – проверить целостность пломбирования, предохранителей, сохранность соединительных кабелей, проверка заземления;
приборы учета должны проходить не только осмотр, но и ряд технических действий, таких как очистка фильтров, проверка работы электромеханики, автоматики, целостность проводки, корректировка работы системы учета;
метрологическая проверка проводится периодически на специальном стенде в лаборатории. Цель мероприятия – максимально продлить срок эксплуатации оборудования;
взаимодействие работы с организацией, поставляющей тепло.

Стоимость данных услуг фиксируется в договоре и не может быть изменена на протяжении всего периода действия договора.

Принцип работы индивидуального теплового пункта (ИТП) в многоквартирном доме в 2021 году