Издательский Центр Аква-Терм

Системы учета и управления теплом квартир

Опубликовано: 31 октября 2016 г.

163

Энергоэффективность  теплоснабжения предполагает оптимизацию распределения тепловой энергии и точный учет этого ресурса, использованного конкретным потребителем.

Решения, обеспечивающие комфортное энергосберегающее теплоснабжения, реализуются, в частности, за счет квартирных тепловых пунктов (КТП). Они  могут рассматриваться как  одна из альтернатив системам поквартирного отопления, устройство которых оказывается не всегда возможным по целому ряду как технических, так и нормативно-юридических причин. КТП могут быть востребованы и при поквартирном теплоснабжении при наличии разнотемпературных отопительных контуров, например, при организации низкотемпературного контура теплого пола.  

Функционал КТП достаточно обширен – преобразование вида теплоносителя или его параметров, их контроль, учет тепловых нагрузок и расходов теплоносителя,  регулирование его расхода и распределение по индивидуальным потребителям тепловой энергии, защита локальных систем теплоснабжения от аварийного повышения параметров теплоносителя, заполнение и подпитка систем потребления теплоты, а также водоподготовка для систем ГВС. В КТП в зависимости от его назначения и местных условий могут реализовываться  как все эти функции, так и их часть. Поэтому система с КТП характеризуется повышенной адаптивной способностью, своего рода гибкостью.

И при проектировании  систем теплоснабжения с КТП с установленными эксплуатационными характеристиками (заводской готовности) позволяет сэкономить время на выполнение отдельных этапов работ и предоставляет широкие возможности для реализации объемно-планировочных решений.

Застройщику  такое «кондиционное» оборудование сокращает время монтажа, пусконаладочных работ и их стоимость при повышении общей надежности системы. Немаловажно и уменьшение влияния на качество работ пресловутого «человеческого» фактора. Исключаются также затраты на прокладку центральных магистралей для ГВС и контуров рециркуляции. С точки зрения инвестора или застройщика, установка КТП может привести к увеличению инвестиционной привлекательности объекта  за счет нового позиционирования на рынке жилья при относительно небольшом удорожании инженерной составляющей. Упрощается также компоновка инженерных систем и реализуется положение  ФЗ-261 (Закона об энергосбережении) о поквартирном учете тепловой энергии.

Выгодна организация КТП и эксплуатирующим организациям, которые получают возможность снизить затраты на содержание и ремонт систем теплоснабжения. Но главным бенефициантом при установке КТП становится конечный потребитель, которому, например, двухконтурные КТП  позволяют непосредственно регулировать объемы потребляемых энергоресурсов и, следовательно, расходы на их оплату. Немаловажно также снижение  энергопотребления в системе отопления и исключение теплопотерь на магистральных линиях и трубопроводах ГВС. Ведь в конечном итоге это теряемое тепло  также оплачивается  потребителем.

Комфорт и контроль

Интегрирование КТП в проект позволяет решить ряд задач, в первую очередь, повышение уровня теплового комфорта конечного пользователя, что  достигается регулированием всех систем теплоснабжения  (ГВС, радиаторное отопление, гидравлические теплые полы) независимо от других потребителей. Модели с электронным контроллером обеспечивают высокий уровень комфорта и индивидуальные настройки всех тепловых систем квартиры. Современные модификации КТП дают возможность делать это удаленно, через мобильные приложения, наряду с графиком включения циркуляционного насоса ГВС по внутреннему контуру квартиры или дома.  Такая функция находится в общем тренде  энергосбережения, фактически переводя систему в режим ожидания со сниженными, по сравнению с рабочим режимом, параметрами.  

КТП позволяют устанавливать необходимую температуру в нужное время с помощью термостата и регулировать ее в каждом помещении. В одной системе теплоснабжения при этом могут совмещаться контуры низкотемпературного и традиционного радиаторного отопления. Такие системы очень эффективны для снижения энергопотребления, обеспечивая температуру комфорта на 2 °С ниже по сравнению с традиционными системами. И экономия составляет около 15 %. А применение сервоприводов головок на коллекторах в сочетании с комнатными термостатами, к которым они подключены, позволяет достигать такой же экономии, что и использование термостатических головок на радиаторах – до 10  %.

 Индивидуальный учет тепла может быть осуществлен в рамках  КТП или малого  теплового пункта (МТП), таким образом, контроль и регулирование системы выполняются физически из одного места. Использование  КТП с дополнительным  функционалом, позволяющим увеличить уровень комфорта, представляет интерес для определенной группы потребителей, интересует и инвесторов в жилье премиум-класса.   

Квартирная тепловодомерная  станция компании VALTEC (рис. 1) без теплообменника  предназначена для организации коммерческого учета потребления холодной, горячей воды и тепловой энергии в квартире многоквартирного здания. Станция может обеспечивать передачу информации на концентратор с последующим сбором информации в диспетчерском пункте коммунальных служб. Станция, не укомплектованная теплообменником, позволяет осуществлять очистку холодной и горячей воды от механических примесей, поддержание давления в квартирном водопроводе и температуры в квартире на заданных уровнях. Габаритные размеры позволяют размещать станцию в типовом санузле. В зависимости от подключаемой тепловой мощности станции выпускаются трех модификаций двух типоразмеров  – 1/2" и 3/4".

Рис. 1. Квартирная тепловодомерная  станция VALTEC CONTROL MODUL

Квартирная тепловодомерная  станция VALTEC CONTROL MODUL

К факультативному набору опций может, в частности, относиться смарт-система автоматизации, контуры гидравлического теплого пола или «пассивного кондиционирования» посредством стен или потолка.

Рис. 2. Квартирная станция LogoAktiv

Квартирная станция LogoAktiv

Например, квартирная станция LogoAktiv (рис. 2) позволяет обеспечить стабильность гидравлических характеристик системы теплоснабжения и интегрировать оборудование в Sсada-систему с последующей возможностью контроля и диспетчеризации как отдельного потребителя, так и системы в целом (рис. 3).

Рис. 3. Схема дистанционного управления и диспетчеризации поквартирного теплоснабжения

Схема дистанционного управления и диспетчеризации поквартирного теплоснабжения

Проекты и решения

В зависимости от экономического класса жилья  (эконом/бизнес) возможны разные схемные решения с использованием КТП.  Например, это зависимое и независимое присоединения отопления, установка электронного контроллера или регулятора прямого действия. Причем к каждому тепловому пункту можно подключать гребенки и смесительные группы. Это позволяет создавать низкотемпературные системы отопления, в частности, за счет гидравлических теплых полов. А для собственно КТП ведущие производители обычно предусматривают различные варианты монтажа, например,  в нише или навесной, с изоляцией или без нее.

Как правило, все КТП заводской готовности оснащены запорной арматурой, теплообменником контура подготовки ГВС, термосмесительным клапаном ГВС, который регулирует и поддерживает заданную температуру в этом контуре, предотвращая также возможные ожоги и нерациональное использование тепловой энергии. В тренде экономичности также находятся клапан регулирования расхода теплоносителя, используемый для балансировки системы отопления, и возможность установки приборов учета расхода воды и тепла. Опциально КТП могут быть оснащены бойлером-аккумулятором.

Для организации независимого квартирного контура отопления тепловой пункт оснащают дополнительным циркуляционным насосом и вторым теплообменником, который может функционировать как параллельно с теплообменником ГВС, так и с ее приоритетом. Функции автоматического управления обычно реализуются с помощью зональных (двухходовых и трехходовых) клапанов с термостатическими или электрическими сервоприводами. Сбор показаний приборов учета можно осуществлять удаленно с передачей в диспетчерский пункт с помощью специального оборудования по каналам проводной или радиосвязи. Контроль и безопасность обеспечивают предохранительные термостаты, автоматические воздухоотводчики, предохранительные клапаны и манометры.

Конструкции КТП типовые и для каждого проекта подбираются отдельно. Но практически на любой запрос потребителя у ведущих компаний существует готовый ответ, – модуль, который можно при необходимости дооснастить установочными шаблонами, шкафами, присоединительной арматурой и т. п. В тех же, относительно редких случаях, когда ни одно из готовых решений не оказывается оптимальным, специалисты технического отдела, функционирующего  в составе крупных производителей КТП, могут, по требованию заказчика, внести соответствующие изменения в конструкцию.

Однако для подавляющего большинства реализуемых проектов достаточно базовой конструкции – КТП с максимальной отопительной нагрузкой 10 кВт и для системы ГВС – 35 кВт, что обеспечивает необходимый  расход 12 л/мин. Такие базовые параметры вполне обеспечивают отопление и ГВС квартиры площадью до 100 м2, имеющей до трех точек водоразбора.

В настоящее время большинство отопительных систем в многоэтажных зданиях проектируется с учетом горизонтальной разводки теплоносителя от центрального домового или подъездного стояка до каждой квартиры на этаже.  При реализации данной концепции возможна установка этажных коллекторов, снабженных запорной, балансировочной арматурой, фильтрами, контрольными приборами, индивидуальными теплосчетчиками.

Коллекторы  КТП могут быть выполнены как из стали, так из других материалов – меди или латуни. Обычно каждый производитель подчеркивает достоинства своего решения, предпочитая не концентрировать внимание на недостатках. Например, КТП на основе коллекторов из нержавеющей стали AISI 304 с диапазоном диаметров 1"–2". Производитель акцентирует внимание на том, что прочностные характеристики для стальных коллекторов достигаются при меньшей, чем у латунных, толщине стенки. Поэтому  такой коллектор, обеспечивающий одинаковый расход воды с латунным, будет на размер меньше из-за более тонкой стенки.

Оппоненты таких решений, признавая все достоинства «нержавейки», обращают внимание, например, на ее относительно более высокую стоимость. Так, основа коллекторных узлов компании Giacomimi серии GE550 – латунные коллекторные планки диаметров от 1” ¼ до 2” с отводами по числу потребителей. Узлы комплектуются шаровыми кранами, фильтрами, балансировочными клапанами – регуляторами расхода и дифференциального давления, а также могут содержать фитинги для подключения трубопроводов из различных материалов. Эти узлы применяются для этажной разводки систем отопления с индивидуальной (по квартирам или зонам) балансировкой и теплоучетом. Тело коллектора имеет диаметр DN40 или DN50 с  расстоянием между отводами 100 мм (существует компактное исполнение с расстояниями между отводами 70–50 мм, которое используется при невозможности установки полноразмерной модификации), что позволяет разместить теплосчетчики одну в линию. Узел комплектуется балансировочной парой на входе в тело коллектора и квартирными теплосчетчиками. 

Распределительные коллекторы большого диаметра с увеличенным расстоянием между отводами позволяют создавать этажный распределительный узел с возможностью установки габаритных приборов учета на базе распределительной арматуры заводской готовности (рис. 4).

Рис. 4. Теплораспределительный узел на основе коллекторных групп Giacomimi

Теплораспределительный узел на основе коллекторных групп Giacomimi

КТП в законе

На такое оборудование в принципе распространяются общие требования, предъявляемые к системам теплоснабжения (отопление и ГВС). Основные нормативные документы – СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов», СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» и соответствующие СП – фактически их актуализированные редакции.

В соответствии с классификацией СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» КТП – это индивидуальный тепловой пункт (ИТП), предназначеннный для присоединения систем отопления, вентиляции, ГВС и технологических теплоиспользующих установок одного здания или его части. Так же в СНиП обозначены функции ИТП (аналогично КТП).

Но детально КТП нигде не регламентированы, и пока по существу нет соответствующих общенормативных документов для проектирования систем отопления с использованием КТП или МТП. В позитивном ключе  можно привести рекомендации АВОК «Квартирные тепловые пункты в многоквартирных домах», в которых, по оценке ряда компаний,  подробно изложена вся теоретическая часть по проектированию и функционалу такого оборудования.  В целом же отечественные нормативные документы пока отстают на несколько лет от имеющихся на рынке теплоснабжения решений. Поэтому для проектирования  систем теплоснабжения с КТП компания Danfoss, например, предлагает программное обеспечение, основанное на более чем двадцатилетнем опыте проектирования и эксплуатации подобных систем за рубежом. Такая согласованная работа специалистов компании с заказчиками и проектными организациями уже позволила реализовать в РФ ряд крупных проектов с КТП (рис. 5).

Рис. 5. Малый тепловой пункт Termix One

Малый тепловой пункт Termix One

Против КТП

Часто при внедрении КТП (ИТП) возникает ряд сложностей. Их укрупненно можно подразделить на три группы (кстати, характерные не только для КТП: те же «рифы», например, подстерегают и при внедрении автономного поквартирного отопления – «поквартирки»), причем «подводных камней» из любой из них вполне достаточно, чтобы заставить застройщика  отказаться от соответствующих проектных решений.

Во-первых, это опасение всего «нового», характерное для весьма консервативной среды проектировщиков. Во-вторых, явно отстающая нормативная база. В-третьих, финансовая составляющая вопроса. При общей экономической рентабельности внедрения КТП вполне может создасться ситуация, при которой первоначальные  расходы будет нести один субъект рыночных отношений, а последующие выгоды будут доставаться другому. (Переложенные на плечи потребителя дополнительные расходы застройщика, к сожалению, далеко не всегда кажутся последними оправданными последующей компенсацией.)  Таким образом, возникающие проблемы типичны, и именно это позволяет уверенно прогнозировать их позитивное разрешение.  И в последнее время  все заметнее становится стремление проектировать и строить жилье, соответствующее последним тенденциям по комфорту и энергосбережению.

Применение КТП оправдано в новых домах, где еще на этапе проектирования предусматривают непрерывный в течение года режим ГВС, который может обеспечиваться, например, автономной квартальной или домовой котельной.

Статья из журнала "Аква-Терм", № 5/2016. Рубрика "Отопление и ГВС"




Поделиться:

вернуться назад