1.4.4. Автоматизированные узлы управления системами отопления,

подключенные к тепловым сетям по независимой схеме

Независимое присоединение систем отопления применяют обычно в целях повышения надежности работы. По независимой схеме, предусматривающей установку водоподогревателей, целесообразно присоединять системы отопления двенадцатиэтажных зданий и выше.

Независимая схема рекомендуется к применению в зданиях, предназначенных для хранения художественных и других ценностей (музеи, архивы и другое).

Такая схема может применяться и в тех случаях, когда разности давления на вводе недостаточно для работы системы отопления.

Система отопления при независимой схеме, служит дольше, чем система, присоединенная по зависимой схеме вследствие уменьшения коррозионной активности теплоносителя.

В системах отопления, присоединенных к тепловым сетям по независимой схеме, можно обеспечить высокое качество теплоносителя, а это позволяет использовать терморегуляторы «Данфосс», в которых минимальное отверстие для пропуска теплоносителя может быть равным двум миллиметрам.

Кроме того, в таких системах в качестве теплоносителя можно использовать незамерзающие жидкости для зданий любого назначения.

На рис. 1.12 показана принципиальная схема узла управления (ИТП) системой отопления, подключенной к тепловым сетям по независимой схеме с необходимой запорной, контрольно-измерительной и регулирующей арматурой. Рассмотрим принцип работы.

Рис. 1.12. Независимая схема присоединения системы отопления к тепловым сетям

с высокотемпературным теплоносителем

при использовании открытого расширительного бака

Из тепловой сети по трубопроводу 1 подается перегретая вода; для отключения от тепловой сети установленного оборудования предусмотрены две стальные задвижки 2 и 18. Сетевая вода очищается в абонентском грязевике 3 и в сетчатом фильтре 4. Теплосчетчик в комплекте (5 и 6) служит для учета количества теплоты, подаваемой в теплообменник 8; регулятор расхода 7 служит для пропуска расчетного расхода теплоносителя. Высокотемпературная вода из подающего трубопровода тепловой сети с температурой Т_г проходит через теплообменник 8, нагревает через стенку теплообменника вторичную – местную воду (не смешиваясь с ней) от температуры t_о до t_г, а вода из тепловой сети охлаждается до температуры Т_о и по трубопроводу 19 возвращается в тепловую сеть. Задвижка 11 служит для отключения теплообменника 8, а сетчатый фильтр 4 – для очистки сетевой воды. Манометры 21 и термометры 17 служат для контроля за работой узла ввода.

Вода из системы отопления по трубопроводу 10 и 16 насосом (один резервный) подается в теплообменник 8, в котором нагревается до заданной температуры. Перед насосом 12 установлен фильтр 13, служащий для очистки обратной воды. До и после насоса устанавливаются задвижки 14, а на нагнетательном трубопроводе - обратный клапан 15. Нагретая в теплообменнике 8 вода по трубопроводу 9 подается в систему отопления. Задвижки 22 и 11 служат для отключения оборудования от системы отопления.

Независимая схема присоединения основана на отделении системы отопления от тепловой сети с помощью теплообменников, вследствие этого давление из тепловой сети не может передаваться теплоносителю системы отопления. Утечки воды из системы восполняются из тепловой сети по уровню воды в расширительном баке. Подпитка системы отопления осуществляется по трубопроводу 20.

Независимую систему отопления можно оборудовать открытым расширительным баком, который устанавливается выше любой точки системы отопления. Термометры 17 и манометры 21 используются для контроля за работой узла управления (ИТП).

Для опорожнения от воды нижних частей системы отопления, откуда вода не может самостоятельно сойти в канализацию, используется ручной поршневой насос «Родник». На рис. 1.13 показана схема присоединения ручного насоса 4 к системе отопления. Для опорожнения от воды трубопроводы 12 (см. рис. 1.8) гибким шлангом соединяют с ручным насосом и открывают пробковый кран 7, и вода проходит по обводной линии и сливается в раковину по трубопроводу 8, а затем в канализацию (при этом пробковый кран 6 должен быть закрыт). При откачке воды насосом из нижней части системы отопления должны быть открыты краны 6 и 5, а кран 7 закрыт. Вентиль 1 служит для отключения подачи воды из водопровода, трехходовой кран 3 служит для установки манометра, а обратный клапан 2 препятствует стоку воды из системы отопления в водопроводную трубу при открытом вентиле 1 и в случае падения давления в водопроводе.

Рис. 1.13. Схема обвязки ручного насоса «Родник»

1.4.5. Комплексная автоматизация систем водяного отопления

Комплексная автоматизация системы отопления включает местное регулирование параметров теплоносителя в тепловом пункте и автоматическое поддержание гидравлических режимов в трубопроводах систем отопления.

Автоматические балансировочные клапаны, устанавливаемые на стояках или горизонтальных ветках системы отопления, предназначены для управления гидравлическими режимами работы. Эти клапаны обеспечивают поступление расчётного расхода теплоносителя по стоякам системы независимо от колебаний давления в трубопроводах, а также работу радиаторных терморегуляторов и не являются источниками шума.

Примерная схема комплексной автоматизации двухтрубной системы отопления показана на рис. 1.14.

Радиаторный терморегулятор служит для автоматического поддержания температуры воздуха в помещении на заданном уровне. Такие терморегуляторы состоят из двух частей: регулирующего клапана и автоматического термостатического элемента.

Применяется большое количество типов клапанов.

Выбор модификации термостатического элемента зависит от назначения здания, типа отопительного прибора, характера его размещения и другого. Указанные клапаны присоединяются к отопительным приборам с помощью резьбовых соединений с накидной гайкой или могут быть встроены в конструкцию прибора.

Выпускаются конвекторы для двухтрубных систем с воздуховыпускным краном на корпусе клапана терморегулятора.

Для присоединения отопительных приборов к трубопроводам (при их скрытой прокладке) целесообразно использовать специальные гарнитуры с терморегуляторами.

Рис. 1.14. Примерная схема комплексной автоматизации систем водяного отопления:

1 – подающий трубопровод; 2 – задвижка; 3 – грязевик; 4 – фильтр тонкой очистки; 5 – общедомовой теплосчетчик, который включает расходомеры, термодатчики, тепловычислители; 6 – регулятор перепада давления; 7 – электронный регулятор температуры теплоносителя с погодной коррекцией; 8 – температурный датчик наружного воздуха; 9 – температурный датчик теплоносителя; 10 – регулирующий клапан с электроприводом; 11 – насос; 12 – автоматические балансировочные запорно-измерительные клапаны; 13 – радиаторные терморегуляторы RTD; 14 – запорный клапан

Балансировочные клапаны необходимы для гидравлической балансировки (увязки) отдельных колец системы отопления и стабилизации динамических режимов её работы. Ручные балансировочные клапаны используются вместо регулировочных диафрагм. Автоматические балансировочные клапаны устанавливаются на стояках или горизонтальных ветках двухтрубных систем отопления с целью стабилизации в них перепада давлений на уровне, который требуется для работы термометров.

1.5. Конструирование систем отопления

Автоматические терморегуляторы могут применяться в любых системах водяного отопления: однотрубных и двухтрубных, с верхней и нижней разводкой магистралей. Терморегуляторы следует устанавливать на всех отопительных приборах. Следует иметь в виду, если в одном помещении установлены два или несколько отопительных приборов, объединенных общим трубопроводом, то на нем устанавливается один общий терморегулятор.

1.5.1. Двухтрубные системы водяного отопления

Двухтрубные системы с терморегуляторами могут быть вертикальными и горизонтальными; вертикальные системы могут быть с верхней и нижней разводкой магистралей, однако предпочтение следует отдавать системам с нижним расположением подающей и обратной магистралей (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Схема стояка двухтрубной системы отопления

с нижней разводкой магистралей:

1 – отопительный прибор с боковым присоединением; 2 – конвектор со встроенным терморегулятором; 3 – радиатор со встроенным терморегулятором и боковым присоединением; 4 – терморегулятор с клапаном RTD-N; 5 – запорный клапан RLV; 6 – воздуховыпускной кран; 7 – балансировочный клапан ASV-P (PV) со спускным краном; 8 – запорный клапан ASV-M; 9 – сильфонный компенсатор фирмы «Витзенманн»

В системах с вертикальными стояками присоединение отопительных приборов к стояку может быть одностороннее и двустороннее. Теплоноситель следует подводить к верхнему патрубку прибора (вне зависимости от расположения магистралей) с установкой терморегулятора RTD-N на входе в прибор.

Диаметр регулятора RTD-N принимается равным диаметру подводки отопительного прибора. Чаще применяют регуляторы RND-N с условным диаметром прохода 15 мм.

В современных двухтрубных системах отопления на обратной подводке устанавливают запорный радиаторный клапан типа RLV такого же диаметра, что и терморегулятор RTD-N. Указанный клапан служит для отключения отопительного прибора. Если применяются отопительные приборы со встроенными терморегуляторами и боковым присоединением, то запорную арматуру рекомендуется устанавливать на обеих подводках.

В зданиях высотой до шести этажей включительно компенсация температурных удлинений стояков осуществляется за счет изгибов стояков. В зданиях высотой более шести этажей следует предусматривать установку компенсаторов. Если в таком многоэтажном здании необходимо запроектировать квартирную систему отопления, то целесообразно устроить двухтрубную систему отопления с вертикальными стояками – магистралями и горизонтальной прокладкой трубопроводов к отопительным приборам в пределах одной квартиры (поквартирная разводка), а в административных зданиях горизонтальная ветка прокладывается для помещений офиса отдельных владений. Разводящие трубопроводы от стояков – магистралей до отопительных приборов могут прокладываться периметрально по тупиковой, попутной или по «лучевой» (рис. 1.16) схеме.

Для регулирования тепловой мощности отопительного прибора используются терморегуляторы с обычными клапанами RTD-N или специальные гарнитуры с терморегулятором для присоединения отопительного прибора к трубопроводам типа RND-K и RA 15/6 TB, VHS.

Запорно-регулирующую арматуру следует предусматривать для отключения спуска воды от отдельных колец, ветвей и стояков систем отопления.

В зданиях с числом этажей три и менее число стояков на отдельных ветках не более трёх, арматуру на стояках допускается не устанавливать. При числе этажей в здании от трех до шести на каждом стояке, при их числе на ветвях не более трех необходимо предусматривать шариковые запорные (для отключения стояков) и спускные краны; если количество стояков на ветвях больше трех, то предусматривается установка ручных балансировочных клапанов типа MSV-1/MSV-M. В зданиях высотой более шести этажей на стояках предусматривается установку автоматических балансировочных клапанов ASV-P/PV, PV Plus/ASV-M.

Если устанавливаются балансировочные клапаны (ручные и автоматические) со спускными устройствами, то запорно-спускная арматура дополнительно не устанавливается.

Если давление, создаваемое насосами, в корне стояков выше 25000 Па, то во всех случаях на них устанавливаются автоматические балансировочные клапаны (чтобы не допустить образования шума в клапанах терморегуляторов).

Рис. 1.16. Схема двухтрубной системы с «лучевой» поквартирной разводкой:

1 – обычный отопительный прибор с боковым присоединением; 2 – отопительный прибор со встроенным терморегулятором и нижним присоединением; 3 – терморегулятор с угловым клапаном RLV-KS; 4 – запорный угловой клапан RLV; 5 – присоединительная гарнитура с терморегулятором RTD-K; 6 – запорно-присоединительный клапан RLV-KS; 7 – воздуховыпускной кран; 8 – распределительный коллектор; 9 – запорный шаровой кран; 10 – спускной кран; 11 – запорный клапан ASV-M; 12 – балансировочный клапан ASV-P со спускным краном; 13 – квартирный теплосчетчик с расходомером и температурными датчиками; 14 – сетчатый фильтр

На горизонтальных поквартирных (поэтажных) ветках двухтрубных систем при любой этажности здания необходимо предусматривать балансировочные клапаны:

- ручные MSV-1/MSV-M – при числе этажей и стояков на ответвлениях системы не более трех;

- автоматические ASV-P (с фиксированной настройкой на 10000 Па) – в зданиях с числом этажей более трех (рис. 1.17 - 1.19).

Рис. 1.17. Схема ветки двухтрубной системы отопления с верхней разводкой

Рис. 1.18. Схема ветки двухтрубной системы отопления с нижней разводкой

Рис. 1.19. Схема горизонтальной двухтрубной системы отопления

при разностороннем присоединении горизонтальных веток к магистралям