Регулятор расхода теплового потока- базовое решение для индивидуального теплового пункта

Д. Спасибко

Основная часть затрат в процессе эксплуатации жилого здания приходится на отопление, поэтому перед собственником возникает вопрос – как именно модернизировать систему отопления, что выбрать из множества предложений на строительном рынке?

Часто в погоне за новинками технологий доверяют решениям, которые применяются без какого-либо анализа или планирования, что впоследствии приводит к нерациональному использованию средств. Поэтому в первую очередь нужно определиться с мероприятиями, позволяющими в короткий срок снизить энергопотребление. В ряде случаев это достаточно простые меры, связанные с устранением недостаточной герметичности внешних ограждающих конструкций или неисправностей в системе отопления. Но для достижения более ощутимых результатов необходим комплексный подход, включающий обязательную автоматизацию систем теплопотребления на базе погодозависимого регулирования на общедомовом и квартирном уровнях. Таким образом, среди мероприятий по повышению энергоэффективности на первый план выходит регулирование систем теплопотребления.

Регуляторы теплового потока в ИТП

Регулирование осуществляется местными устройствами – регуляторами теплового потока. В домах с низким классом энергоэффективности (ниже С) регулирование системы отопления в лучшем случае осуществляют вручную, с использованием запорной арматуры в качестве регулирующей. Эффект такого регулирования прогнозировать сложно. Поэтому задачу поддержания оптимальной температуры в помещениях лучше всего решает установка регулятора теплового потока в индивидуальном тепловом пункте.

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) – это сложное изделие, выполненное по индивидуальному заказу строго в соответствии с проектной документацией и техническими условиями – именно этому при установке ИТП должно уделяться особое внимание.

Тепловой пункт может состоять из нескольких модулей: модуль узла учета тепла, модуль системы отопления (зависимая (рис. 1) или независимая (рис. 2) схема), модуль системы горячего водоснабжения (ГВС), а также из отдельных модулей – например, модуль системы отопления (если узел учета уже установлен на объекте). Оборудование модулей монтируется вполне компактно, как правило, на одной рампе.

Рис. 1. Схема индивидуального теплового пункта с регулятором температуры (поз. 2.10), зависимая схема подключения

Рис. 2. Схема индивидуального теплового пункта с регулятором температуры и расхода (поз. 2.11), зависимая схема подключения

Экономия энергии может быть достигнута только при правильном проектировании, настройке и установке всех элементов теплового пункта.

Опыт инсталляций ИТП показывает – системы отопления дома должны быть четко описаны и проинспектированы еще перед началом работ по проектированию ИТП. Так ли это на практике? В ряде случаев подготовка происходит небрежно, вследствие чего характеристики теплового пункта отличаются от требуемых. Это несоответствие возникает из-за ошибок, накапливающихся, начиная с этапа сбора данных вплоть до сборки элементов в единое изделие. Поэтому при проектировании пытаются применять универсальное оборудование или подбор с «запасом», что не является оптимальным для системы регулирования.

Помимо компонентов ИТП (насос, теплообменник, запорная арматура и трубопроводы) большую роль в работе теплового пункта занимает регулятор теплового потока и программируемый логический контроллер (ПЛК) – центральные элементы системы автоматического регулирования (САР).

Универсальным решением в некотором смысле можно считать комбинированные клапаны-регуляторы температуры и расхода. Благодаря такой арматуре, как комби-клапан, выбор типоразмера сводится только к расчету по расходу (кг/час), при этом регулятор перепада давления исключается из расчета.

Функция поддержания постоянного перепада давления предусмотрена специальной конструкцией комби-клапана (рис. 3). Регуляторы температуры и расхода успешно применяются в схемах с зависимым и независимым подключением потребителей к тепловым сетям.

Рис. 3. Конструкция с регулятором температуры и расхода

Комби-клапан имеет конструкцию с двумя противоположно расположенными затворами: затвор регулятора расхода и затвор регулирующего клапана.

Принцип работы следующий. При полностью открытом затворе регулирующего клапана регулятор расхода автоматически поддерживает заданный максимально допустимый расход Gmax (кг/час). При этом расчетное сопротивление комби-клапана (при полном его открывании) определяется суммой потерь давления на затворе регулирующего клапана и минимально требуемой потерей давления на регуляторе расхода 0,5 бар (50 кПа), обеспечивающей его работоспособность.

Действие электронного контроллера (ПЛК) направлено на уменьшение расхода ниже заданного максимального значения путем воздействия на привод затвора регулирующего клапана. Расходная характеристика комби-клапана – линейная, другими словами – это пропускная характеристика регулирующего клапана, при которой относительная пропускная способность пропорциональна относительному ходу. Благодаря этой арматуре в сочетании с системой САР (на базе программируемого контроллера) можно достичь достаточно высокой точности регулирования объекта при динамически изменяющихся характеристиках (особенно при внешних возмущениях) тепловой сети.

Именно поэтому, решения с использованием комбинированных клапанов производства компании HERZ (рис. 4) вызвали большой интерес у специалистов инжиниринговых компаний, проектных и монтажных организаций, служб эксплуатации. Благодаря применению комби-клапанов можно создать компактную универсальную схему регулируемого теплового пункта, приспособленного для любой системы отопления, присоединяемой к тепловым сетям, с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя без реконструкции самой системы отопления.

Рис. 4. Комби-клапан HERZ

Практика применения систем регулирования (в частности, установка ИТП) показывает значительное сокращение энергопотребления (до 30%), при этом жильцы получают возможность значительно снизить платежи за коммунальные услуги и повысить уровень комфорта в своем жилье.

Для достижения максимального уровня энергосбережения установка теплового пункта должна сопровождаться и другими энергоэффективными мероприятиями, такими, как установка арматуры для ручной (статической) и автоматической (динамической) балансировки систем отопления, а также установка термостатических клапанов на отопительных приборах. Результаты такой модернизации будут очевидны уже в первые месяцы эксплуатации системы регулирования.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 7 990