9.5. Присоединение зданий к тепловым сетям

При централизованном теплоснабжении здания присоеди­няют к тепловым сетям посредством тепловых пунктов, представляю­щих собой узел соединения потребителей тепловой энергии с тепловой сетью. В тепловом пункте осуществляется подготовка теплоносите­ля необходимой температуры и давления, учет расхода теплоты и регулирование параметров теплоносителя.

Необходимость применения специальных устройств, предназначенных для присоединения зданий к тепловым сетям, обусловлена следующим. Для сокращения расходов воды в трубопроводах тепловых сетей необходимо увеличить разность температур воды в подающем и обратном трубопроводах. В крупных городах в расчетном режиме работы тепловых сетей температура в подающем трубопроводе принимается равной 130 или 150 °С, а в обратном трубопроводе – 70 °С. В тоже время, максимальная температура воды в системах водяного отопления жилых и общественных зданий не должна превышать 95 -105 °С в зависимости от приятой системы отопления, а в системах горячего водоснабжения – 70 °С. Поэтому в тепловом пункте необходимо снизить температуру воды, поступающей в систему водяного отопления, с 150 до 95 °С, а поступающей в систему горячего водоснабжения – до 70 °С. Воздухонагреватели систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха допускается подавать сетевую воду без уменьшения ее температуры.

В тепловых сетях небольших городов, рабочих поселков и других подобных поселений температура воды в подающем трубопроводе не превышает 95 °С, поэтому сетевую воду можно подавать в системы водяного отопления без снижения ее температуры, а для системы горячего водоснабжения необходимо приготовить воду с температурой 60-70 °С.

Тепловые пункты подразделяют на индивидуальные тепловые пункты (ИТП), посредством которых к тепловым сетям присоединяют системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения одного здания или его части и центральные тепловые пункты (ЦТП), предназначенные для подготовки теплоносителя для теплоснабжения двух и более зданий. ЦТП применяется только при соответствующем технико-экономическом обосновании.

На практике применяют несколько основных схем присоединения зданий к водяным тепловым сетям. Различным схемам присоединения соответствуют разные принципиальные схемы тепловых пунктов.

При зависимых схемах присоединения здания к тепловой сети горячая вода поступает, после регулирования ее параметров, непосредственно в системы отопления и горячего водоснабжения здания. Варианты присоединения зданий к тепловым сетям по зависимым схемам приведены на рис. 9.7.

Рис. 9.7. Схемы зависимого присоединения к тепловым сетям. А – без изменения температуры воды, поступающей из тепловой сети; Б – с элеватором; В – с установкой насоса на перемычке.

Т_г , Т_о – подающий и обратный трубопроводы тепловой сети.

1- к воздухонагревателям систем вентиляции и кондиционирования воздуха; 2 – в систему водяного отопления; 3 – в систему горячего водоснабжения; 4 – от системы отопления; 5 – от воздухонагревателей систем вентиляции и кондиционирования воздуха; 6 – элеватор; 7 – регулятор температуры воды для системы горячего водоснабжения; 8 – обратный клапан;

9 – насос; 10 – задвижки; 11 – распределительный коллектор горячей воды; 12 – сборный коллектор обратной воды.

При присоединении здания по схеме А, рис. 9.7, горячая вода из подающего трубопровода тепловой сети с температурой Т_г через задвижку 10, предназначенную для отключения здания от подающего трубопровода тепловой сети, поступает в распределительный коллектор горячей воды 11. К коллектору 11 через задвижки присоединяются трубопроводы, подающие горячую воду к воздухонагревателям систем вентиляции и кондиционирования воздуха 1 и в систему водяного отопления 2.В систему горячего водоснабжения подается горячая вода с температурой 60-70 °С, полученная смешением горячей и обратной воды в терморегуляторе 7. Обратная вода от системы отопления 4 и от воздухонагревателей систем вентиляции и кондиционирования воздуха 5 поступает в сборный коллектор обратной воды 12, и далее через задвижку 10 - в обратный трубопровод Т_о тепловой сети.

При присоединении зданий к тепловой сети по схеме А температура воды, поступающей в систему отопления, равна температуре воды в подающем трубопроводе тепловой сети, поэтому данную схему можно применять только при максимальной температуре воды в подающем трубопроводе, не превышающей 95 °С.

При присоединении зданий к тепловым сетям с температурным перепадом 150 – 70 °С, или 130 – 70 °С применяется зависимое присоединение по схемам Б и В, рис. 9.7.

Схема Б используется в том случае, если перепад давлений воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети превышает 0,15 МПа.

Снижение температуры сетевой воды перед ее подачей в систему отопления осуществляется в элеваторе 6, устройстве, совмещающем функции смесителя горячей воды из тепловой сети с обратной водой системы отопления и побудителя циркуляции теплоносителя в ней.

Схема элеватора приведена на рис. 9.8. Элеватор работает по принципу струйного нагнетателя. При истечении сетевой воды из сопла 2 в камере вса­сывания 3 создается разрежение, вследствие чего в нее поступает вода из обратной магистрали системы отопления. В результате сме­шения сетевой воды и обратной воды в камере смешения 4 достигается требуемая температура воды, после чего она через диффузор 5 поступает в подаю­щую магистраль системы отопления.

Рис. 9.8. Схема элеватора. 1 – конус; 2 – сопло; 3 – камера всасывания; 4 – камера смешения 5 – диффузор.

Преимущества данной схемы присое­динения заключаются в простоте устройства и надежности работы, бесшумности и независимости от электроэнергии. Именно благодаря своим достоинствам эта схема нашла широкое применение для присоединения к тепловым сетям зданий различного назначения.

К недостаткам данной схемы присоединения можно отнести пре­кращение циркуляции теплоносителя в системе отопления и необходимость ее опорожнения при аварийной ситуации на тепловых сетях.

Если разность давлений сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах недостаточна для нормальной работы элеватора, ис­пользуют зависимое присоединение по схеме В, рис. 9.7, с установкой насоса на перемыч­ке. В данной схеме насос 9 предназначен для обеспечения циркуля­ции теплоносителя в системе отопления и подмешивания обратной воды к сетевой воде для снижения ее температуры. Наличие насоса усложняет эксплуатацию теплового пункта и вызывает дополнительные затраты на электроэнергию, потребляемую насосом. Поэтому данная схема присоединения применяется в том случае, если гидравлический режим тепловых сетей не позволяет присоединить к ним здание по схеме Б, рис. 9.7.

Независимая схема присоединения, рис. рис. 9.9, требует установки теплообменных аппаратов. Ее применяют тогда, когда гидравлический режим тепловых сетей не позволяют использовать зависимую схему, а также при обосновании при присоединении зданий 12 этажей и выше. Эта схема сложнее и дороже зависимого присоединения.

Рис. 9.9. Схема независимого присоединения здания к тепловой сети.

1 – распределительный коллектор горячей воды; 2 – задвижки; 3,4,5 - теплообменники для нагрева воды системы горячего водоснабжения, отопления и теплоснабжения воздухонагревателей соответственно; 6 – вода из водопровода; 7,8,10 – подача нагретой воды в систему горячего водоснабжения, отопления и теплоснабжения воздухонагревателей соответственно; 9,11 – обратная вода из систем отопления и теплоснабжения воздухонагревателей соответственно; 12 – повысительная установка хоз.-питьевого водопровода; 13,14 –циркуляционные насосы систем отопления и теплоснабжения воздухонагревателей; 15 – сборный коллектор обратной воды.

При независимой схеме сетевая вода через задвижку 2 поступает в распределительный коллектор горячей воды 1, из которого через задвижки подается в теплообменники 3, 4 и 5, где передает теплоту вторичным теплоносителям (воде из городского водопровода 6, обратной воде системы отопления 9 и обратной воде системы теплоснабжения воздухонагревателей 11). Сетевая вода, остывшая в теплообменниках, поступает в коллектор обратной воды 15 и далее в обратный трубопровод тепловой сети.

По независимой схеме, допускается присоединять при обосновании системы отопления и вентиляции зданий 12 этажей и выше и других потребителей, если независимое присоединение обусловлено гидравлическим режимом работы системы.

Индивидуальные тепловые пункты при зависимой и независимой схемам присоединения зданий к тепловым сетям размещают в подвале, нижнем техническом этаже или на первом этаже зданий.