Гараж 

Автоматизация индивидуальный тепловых пунктов (ИТП). Индивидуальный тепловой пункт Схема подключения итп

Автоматизированная система управления индивидуальным тепловым пунктом (ИТП) предназначена для управления процессом теплоснабжения и горячего водоснабжения жилого многоэтажного дома.

Цели внедрения

Повышение надежности, качества и экономичности теплоснабжения и горячего водоснабжения жилого дома за счет:

    оптимизации температурного режима теплоснабжения

    предотвращения аварий и снижения ущерба от возможных аварий в тепловом пункте жилого дома вследствие автоматической диагностики аппаратных и программных средств системы, перехода к «безлюдной» технологии управления, уменьшения влияния «человеческого» фактора.

Функции системы

    Измерение сигналов с аналоговых и дискретных датчиков ИТП, формирование управляющих дискретных сигналов на исполнительные механизмы ИТП (насосы, регулирующие клапаны)

    Автоматическое управление насосами циркуляции отопительной воды на жилые и офисные помещения, циркуляционными насосами ГВС, насосом подпитки системы отопления:

    защита насосов от «сухого хода»

    автоматический ввод резервного насоса

    попеременная работа основного и резервного насоса для обеспечения равномерной выработки их ресурсов

    включение и отключение насоса подпитки системы отопления по дискретным сигналам датчика – реле давления (низкое/высокое давление в системе отопления)

    включение и отключение насосов по программе

    управление регулирующими клапанами с кнопочного поста управления, размещаемого на лицевой панели шкафа автоматики

    Автоматическое регулирование температур отопительной воды на жилые и нежилые помещения дома с коррекцией по температуре наружного воздуха

    Автоматическое регулирование температуры системы горячего водоснабжения

    Вывод (отображение) на жидкокристаллическом экране панели оператора шкафа автоматики измеряемых и настроечных аналоговых и дискретных параметров, сигнализаций, виртуальных кнопок управления оборудованием ИТП.

Архитектура

1-й уровень включает в себя аналоговые и дискретные датчики (датчики температуры, давления, датчики положения и состояния оборудования ИТП), исполнительные механизмы (регулирующие клапаны, насосы) 2- уровень представлен шкафом автоматики ИТП на базе микропроцессорного контроллера DevLink ® -C1000 и модулей ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов.

Структурная схема АСУ ТП ИТП жилого дома

Компоненты системы

    Аналоговые (датчики температуры и давления) и дискретные датчики («сухой контакт»)

    Исполнительные механизмы (насосы, регулирующие клапаны)

    Шкаф автоматики ИТП с микропроцессорным контроллером DevLink-C1000 и MDS-модулями ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов

    Программное обеспечение контроллера.

Информационная мощность системы

    аналоговых измерительных каналов – 10

    дискретных измерительных каналов – 45

    контуров регулирования – 3

    каналов управления насосами – 7.

Отличительные особенности

    реализация информационно-вычислительных и управляющих функций с применением типовых проектных решений фирмы «КРУГ» для объектов ЖКХ

    применение серийно выпускаемого микропроцессорного контроллера DevLink ® -C1000 .

Система функционирует в г. Раменское Московской области в домах №26-№30 по ул. Чугунова. Внедрение системы обеспечило надежное, качественное и экономичное теплоснабжение и горячее водоснабжение жилого дома за счет автоматизации функций контроля и управления технологическими процессами и перехода к «безлюдной» технологии управления.

Индивидуальный тепловой пункт - это совокупность устройств, состоящая из элементов тепловых энергоустановок, трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, циркуляционных насосов, теплообменников, оборудования и средств автоматизации, обеспечивающих присоединение потребителей тепла в здании (системы отопления и ГВС) к районной или городской тепловой сети и передачу им тепловой энергии. ИТП располагается в обособленном помещении или пристройке.

Основное назначение ИТП - передача тепла от поставщика в сеть потребителя, а основная задача системы автоматизации ИТП состоит в обеспечении потребителя необходимым количеством тепла с максимально высоким КПД и с минимальными потерями - комфорт и экономичность.

С помощью автоматизации ИТП решается следующие задачи:

Типовая схема ИТП

Системы ИТП разводят подходящее к зданию тепло на несколько контуров (два и более) - это могут быть несколько контуров отопления, вентиляции, теплых полов и контур горячего водоснабжения, который отличается от остальных тем, что из него возможен забор теплоносителя.

Контуры, предназначенные для отопления обычно замкнутые, весь циркулирующий в них теплоноситель, пройдя через приборы отопления, возвращается обратно, из контура же ГВС возможен забор горячей воды потребителями, неиспользованная вода возвращается в тепловой пункт, где для восполнения потерь она смешивается с холодной водой из водопровода и подогревается.

Нагрев воды в контурах осуществляется в теплообменниках от тепла сети или котла. Из этого контура при падении давления в контуре отопления происходит подпитка их водой. Для обеспечения движения воды по контурам ГВС и отопления используются циркуляционные насосы, ими же осуществляется и подача холодной воды в контур ГВС.

Регулирование расхода теплоносителя осуществляется с помощью клапанов с электрическим приводом или с помощью преобразователей частоты, что во многих случаях экономически более выгодно.

Основные элементы автоматизации ИТП

Оборудование автоматизации индивидуальных тепловых пунктов аналогично оборудованию автоматизации других систем управления климатом (отопления или вентиляции), она осуществляется с помощью применения следующих элементов:

Подходы к автоматизации ИТП

При решении задачи автоматизации теплового пункта , необходимо учитывать следующие особенности работы ИТП: регулировка и поддержание температуры, расхода или перепада давления теплоносителя в зависимости от времени года, суток и с учетом выходных и праздничных дней, а также протоколирование и передача данных на центральный диспетчерский пульт и пр.

Эти задачи можно выполнить с учетом потребления внутри объекта (дороже при строительстве, но дешевле при эксплуатации) или с «условным» учетом.

Локальная автоматизация . Предполагает «условный» учет параметров работы систем. Как правило, такие системы поставляются в комплекте с оборудованием (комплектные щиты автоматизации) и имеют определенное число пользовательских настроек. Разработка собственного алгоритма управления не доступна для пользователя. Учитывают работы внешних систем по параметрам на «входе» потоков в ИТП.

Автоматизация с учетом работы потребителей тепла работает в рамках системы автоматизации и диспетчеризации здания . В таких системах проектом предусматриваются индивидуальные щиты автоматизации на основе свободно программируемых контроллеров. Пользователь имеет возможность разработать собственный алгоритм управления, в котором будут учитываться такие параметры как присутствие людей в помещениях или текущее (мгновенное) потребление воды в контурах ГВС. Все зависит от задачи заказчика. Очевидно, разработка и стоимость индивидуальных щитов выше стоимости комплектных щитов.

Какой щит автоматизации предпочтителен? Логично предположить, что все зависит от масштаба системы и абсолютного значения цифры экономии. Очевидно, что для небольшого объекта абсолютная экономия на коммунальных услугах никогда не окупит затрат на разработку индивидуальной автоматики, для крупного промышленного объекта, такой щит может окупиться в течение полугода.

Экономический эффект от внедрения

Экономический эффект от внедрения автоматизации ИТП достигается за счёт следующих факторов (речь идет об автоматизации с учетом работы потребителей):

  • Снижения потерь тепловой энергии за счет уменьшения площади и температуры наружной поверхности теплообменников.
  • Снижения потерь тепловой энергии за счет увеличения коэффициента теплопередачи теплообменников, снижения требуемого температурного напора и расхода теплоносителя для подогрева воды;
  • Снижения расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя за счет оптимальной циркуляции горячей воды, обеспечиваемой применением эффективных циркуляционных насосов и программного управления насосами и температурой горячей воды.
  • Уменьшения расхода тепловой энергии в системе отопления за счет внедрения эффективной автоматической системы пофасадного регулирования расхода ТЭ по температуре наружного воздуха.

Проектирование системы автоматизации ИТП

Цикл работ по автоматизации ИТП начинается с получения технических условий поставщика тепла и разработки задания на проектирование ИТП. Учитываются возможности размещения, мощности и условий эксплуатации. Большое внимание при проектировании ИТП уделяется выбору оборудования автоматизации. Рациональный подход на данном этапе обеспечивает значительную экономию средств при сохранении эксплуатационных качеств ИТП. Рабочая документация проекта автоматизации ИТП может содержать следующие разделы:

Согласование проекта со службой эксплуатации объекта позволит предусмотреть возможные режимы его работы и исключить аварийные ситуации в будущем. Кроме того, это позволит сдачу и ввод в эксплуатацию будущего ИТП.

Часто проект автоматизации ИТП выполняется в рамках отдельного комплекта чертежей, относящихся только к тепловому пункту, и может содержать разделы электроснабжения и электроосвещения ИТП, тепломеханики и автоматизации.

Затраты на внедрение и эксплуатацию

Многолетняя эксплуатация индивидуальных тепловых пунктов в России и в мире показала, что применение современного оборудования и разработка эффективных алгоритмов управления позволяет сократить потребление тепловой энергии объектом на 30% и более процентов. Затраты на эксплуатацию и ремонт оборудования могут быть снижены на 40-60%. Выявление утечек тепла и своевременное информирование службы эксплуатации сокращает потери тепла до 15%.

Индивидуальный тепловой пункт предназначен для экономии тепла, регулирования параметров снабжения. Это комплекс, располагающийся в отдельном помещении. Может эксплуатироваться в частном или многоквартирном доме. ИТП (индивидуальный тепловой пункт), что это такое, как устроен и функционирует, рассмотрим подробнее.

ИТП: задачи, функции, назначение

По определению ИТП — тепловой пункт, обогревающий здания полностью или отчасти. Комплекс получает энергию из сети (ЦТП, центрального теплового пункта или котельной) и распределяет ее до потребителей:

  • ГВС (горячего водоснабжения);
  • отопления;
  • вентиляции.

При этом имеется возможность регуляции, так как режим обогрева в жилой комнате, подвале, на складе, отличается. На ИТП возлагаются следующие основные задачи.

  • Учет расхода тепла.
  • Защита от аварий, контроль за параметрами для безопасности.
  • Отключение системы потребления.
  • Равномерное распределение тепла.
  • Регулировка характеристик, управление температурными и другими параметрами.
  • Преобразование теплоносителя.

Для установки ИТП здания модернизируются, что обходится недешево, но несет в себе выгоды. Пункт располагают в отдельном техническом или подвальном помещении, пристройке к дому или отдельно расположенном рядом сооружении.

Преимущества наличия ИТП

Значительные расходы на создание ИТП допускаются в связи с преимуществами, которые следуют из наличия пункта в здании.

  • Экономичность (по потреблению — на 30%).
  • Снижение затрат на эксплуатацию до 60%.
  • Расход тепла контролируется и учитывается.
  • Оптимизация режимов снижает потери до 15%. Учитывается время суток, выходные дни, погода.
  • Тепло распределяется соответственно условиям потребления.
  • Расход можно регулировать.
  • Вид теплоносителя подлежит изменению в случае необходимости.
  • Низкая аварийность, высокая безопасность эксплуатации.
  • Полная автоматизация процесса.
  • Бесшумность.
  • Компактность, зависимость габаритов от нагрузки. Пункт можно разместить в подвале.
  • Обслуживание тепловых пунктов не требует многочисленного персонала.
  • Обеспечивает комфорт.
  • Оборудование комплектуется под заказ.

Управляемый расход тепла, возможность влияния на показатели привлекает в плане экономии, рационального расхода ресурса. Поэтому считается, что затраты окупаются в приемлемый период.

Виды ТП

Различие ТП — в количестве и видах систем потребления. Особенности типа потребителя предопределяют схему и характеристики требуемого оборудования. Отличается способ монтажа и расстановки комплекса в помещении. Выделяют следующие виды.

  • ИТП для единственного здания или его части, расположенный в подвале, техническом помещении или рядом стоящем сооружении.
  • ЦТП — центральный ТП обслуживает группу зданий или объектов. Располагается в одном из подвалов или отдельном сооружении.
  • БТП — блочный тепловой пункт. Включает один или несколько блоков, изготовленных и поставленных на производстве. Отличается компактным монтажом, применяется для экономии места. Может выполнять функцию ИТП или ЦТП.

Принцип работы

Схема конструкции зависит от источника энергии и специфики потребления. Наиболее популярная — независимая, для закрытой системы ГВС. Принцип работы ИТП следующий.

  1. Носитель тепла приходит в пункт по трубопроводу, отдавая температуру подогревателям отопления, ГВС и вентиляции.
  2. Теплоноситель идет в обратный трубопровод на теплогенерирующее предприятие. Используется повторно, но часть может быть израсходована потребителем.
  3. Потери тепла восполняются подпитками, имеющимися в ТЭЦ и котельных (подготовка воды).
  4. В тепловую установку поступает водопроводная вода, проходя через насос для холодного водоснабжения. Часть ее идет потребителю, остальное нагревается подогревателем 1 ступени, направляясь в контур ГВС.
  5. Насос ГВС перемещает воду по кругу, проходя через ТП, потребителя, возвращается с частичным расходом.
  6. Подогреватель 2 ступени действует регулярно при потере жидкостью тепла.

Теплоноситель (в данном случае — вода) движется по контуру, чему способствуют 2 циркуляционных насоса. Возможны его утечки, которые восполняет подпитка из первичной тепловой сети.

Принципиальная схема

Та или иная схема ИТП имеет особенности, зависящие от потребителя. Важен центральный поставщик тепла. Самый распространенный вариант — закрытая система ГВС с независимым присоединением отопления. В ТП по трубопроводу поступает носитель тепла, реализуется при подогреве воды для систем и возвращается. Для возврата имеется обратный трубопровод, идущий к магистрали на центральный пункт — предприятие по генерации тепла.

Отопление и ГВС устроено в виде контуров, по которым с помощью насосов перемещается носитель тепла. Первый принято проектировать, как замкнутый цикл с возможными утечками, восполняемыми из первичной сети. А второй контур — циркулярный, снабженный насосами для ГВС, подающий воду к потребителю для расходования. При потере тепла нагрев осуществляется второй нагревательной ступенью.

ИТП для разных целей потребления

Будучи оборудованным для отопления, ИТП имеет независимую схему, в которой установлен пластинчатый теплообменник со 100% нагрузкой. Потери давления предотвращается установкой сдвоенного насоса. Подпитка осуществляется от обратного трубопровода в тепловых сетях. Дополнительно ТП комплектуется приборами учета, блоком ГВС при наличии других необходимых узлов.


ИТП, предназначенный для ГВС — это независимая схема. Кроме того, она параллельная и одноступенчатая, укомплектованная двумя пластинчатыми теплообменниками, нагруженными по 50%. Есть насосы, компенсирующие снижение давления, приборы учета. Предполагается наличие других узлов. Подобные теплопункты функционируют по независимой схеме.

Это интересно! Принцип осуществления теплофикации для отопительной системы может быть основан на пластинчатом теплообменнике со 100% нагрузкой. А ГВС имеет двухступенчатую схему с двумя аналогичными устройствами, нагруженными на 1/2 каждый. Насосы различного назначения компенсируют снижающееся давление и подпитывают систему из трубопровода.

Для вентиляции применяют пластинчатый теплообменник со 100% нагрузкой. ГВС обеспечивается двумя такими устройствам, нагруженными на 50%. Посредством работы нескольких насосов компенсируется уровень давления и делается подпитка. Дополнение — устройство учета.

Этапы установки

ТП здания или объекта при установке проходит поэтапную процедуру. Одного лишь желания жильцов в многоквартирном здании недостаточно.

  • Получение согласия собственников помещений жилого здания.
  • Заявка теплоснабжающим компаниям на проектирование в конкретном доме, разработка техзадания.
  • Выдача технических условий.
  • Обследование жилого либо иного объекта под проект, определение наличия и состояния оборудования.
  • Автоматический ТП будут проектировать, разрабатывать и утверждать.
  • Заключается договор.
  • Проект ИТП жилого дома либо иного объекта реализуется, проводятся испытания.

Внимание! Все этапы можно реализовать за пару месяцев. Забота возлагается на ответственную специализированную организацию. Для успеха компания должна быть хорошо зарекомендована.

Безопасность эксплуатации

Автоматический теплопункт имеет обслуживание с работниками должной квалификации. Персонал знакомят с правилами. Есть и запреты: автоматика не запускается при отсутствии воды в системе, насосы не включают, если на вводе перекрыта запорная арматура.
Требуется контролировать:

  • параметры давления;
  • шумы;
  • уровень вибрации;
  • нагрев двигателя.

Регулирующий клапан нельзя подвергать чрезмерному усилию. Если система под давлением, регуляторы не разбирают. Перед пуском промывают трубопроводы.

Допуск к эксплуатации

Эксплуатация комплексов АИТП (автоматизированных ИТП) требует оформления допуска, для чего в Энергонадзор предоставляется документация. Это техусловия подключения и справка об их исполнении. Нужны:

  • согласованная проектная документация;
  • акт ответственности по эксплуатированию, балансу принадлежности от сторон;
  • акт готовности;
  • теплопункты должны иметь паспорт с параметрами теплоснабжения;
  • готовность устройства учета тепловой энергии — документ;
  • справка о наличии договора с энергокомпанией по обеспечению теплоснабжения;
  • акт приемки работ от компании, производящей монтаж;
  • Приказ, назначающий ответственного за техобслуживание, исправность, ремонт и безопасность АТП (автоматизированного теплового пункта);
  • список лиц, отвечающих за обслуживание установок АИТП и их ремонт;
  • копия документа о квалификации сварщика, сертификаты на электроды и трубы;
  • акты по иным действиям, исполнительная схема объекта автоматизированный теплопункт, включающая трубопроводы, арматуру;
  • акт по опрессовке, промывке отопления, ГВС, которые включает автоматизированный пункт;
  • инструктаж.


Составляется акт допуска, заводятся журналы: оперативный, по инструктажу, выдаче нарядов, обнаружению дефектов.

ИТП многоквартирного дома

Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт в многоэтажном жилом здании транспортирует тепло от ЦТП, котельных или ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) к отоплению, ГВС и вентиляции. Подобные новшества (автоматический тепловой пункт) сберегают до 40% и более тепловой энергии.

Внимание! Система использует источник — тепловые сети, к которым подключается. Необходимости согласования с этими организациями.

Множество данных требуется для расчетов режимов, нагрузки и результатов экономии для оплаты в ЖКХ. Без этой информации проект не будет выполнен. Без согласования ИТП не выдадут допуск к эксплуатации. Жильцы приобретают следующие выгоды.

  • Большая точность работы аппаратов по поддержанию температуры.
  • Подогрев производится с расчетом, включающим состояние наружного воздуха.
  • Снижаются суммы за услуги по счетам ЖКХ.
  • Автоматизация упрощает обслуживание объектов.
  • Снижаются затраты на ремонт, численность персонала.
  • Экономятся финансы на потребление тепловой энергии от централизованного поставщика (котельных, ТЭЦ, ЦТП).

Итог: как происходит экономия

Тепловой пункт системы отопления снабжают узлом учета при вводе, что является залогом экономии. С приборов снимают показания по расходу тепла. Сам учет не снижает расходы. Источник экономии — возможность смены режимов и отсутствие завышения показателей со стороны энергоснабжающих компаний, точное их определение. Невозможно будет списать на подобного потребителя дополнительные издержки, утечки, расходы. Окупаемость происходит в сроки 5 месяцев, как среднее значение с экономией до 30%.

Автоматизирована подача теплоносителя от централизованного поставщика — теплотрассы. Монтаж современного узла отопления и вентиляции позволяет учитывать при эксплуатации сезонные и суточные температурные изменения. Режим коррекции — автоматический. Теплопотребление уменьшается на 30% при окупаемости от 2 до 5 лет.