Узел управления отопления функции, устройство, преимущества

Расчет элеваторного узла

Для проведения расчета элеваторного узла сначала вычисляют диаметр камеры смешивания и подбирают соответствующий номер элеватора. После этого высчитывают диаметр рабочего сопла.

Для расчетов пригодятся следующие формулы:

Расчет сечения инжекционной камеры ведется в сантиметрах. Для определения этого числа нужно знать расход нагретого теплоносителя в сети с учетом гидравлического сопротивления.

Это значение можно найти, используя приведенную в таблице формулу, где:

  • Q – это объем тепловой энергии, измеряемый в ккал/ч, расходующейся на обогрев всего сооружения;
  • Tсм – температура теплового носителя в выходном патрубке после элеваторного тройника;
  • T2о – температура обратки;
  • h – сопротивление водяного столба жидкости, которое измеряется в метрах (этот показатель учитывается в разводке всего контура, в том числе и в радиаторах).

По отдельной формуле рассчитывается диаметр узкой части сопла. Для этого нужно знать габариты инжекторной камеры в сантиметрах и коэффициент смешивания. По отдельной формуле находится коэффициент инжекции. Для расчета нам понадобится температура теплоносителя на входящем патрубке.

Когда мы будем знать напор на трубопроводе, идущем от магистрали централизованного отопления, можно вычислить диаметр сопла. Для этого необходимые параметры системы переводят в сантиметры.

После проведения расчетов мы получаем необходимые данные, на основании которых можно подобрать подходящую модель элеваторного узла и определить условия для его правильной и бесперебойной работы. Иными словами, мы можем определить необходимую производительность системы, зная объем циркулирующего теплоносителя, который прокачивается через элеватор за единицу времени, а также минимальный напор жидкости. Основными параметрами при выборе подходящей модели прибора является сечение горловины камеры смешивания и сопла элеватора.

Важно! Диаметр сопла округляем в меньшую сторону до сотых долей миллиметра. Но минимальное значение не может быть меньше трех миллиметров, потому что сопло быстро засорится

Почему более выгодно устанавливать АУУ в зданиях с большим потреблением тепла?

Узел управления отопления стоит примерно одинаково для больших и малых зданий (разница стоимости оборудования и монтажа – 20%-30%).

В то же время, в здании больших размеров можно сэкономить в 5-10 раз больше тепловой энергии, чем в здании малого размера.

В нашем примере мы видим:

  • Узел управления отоплением окупается за 10,5 лет в здании №1, площадью 1 300 м2 и потреблением тепла 340 Гкал до установки АУУ.
  • Такой же узел окупается за 1,5 лет в здании №3, площадью 18 500 м2 и потреблением тепла до установки АУУ 4 400 Гкал.

Наш анализ и расчет не являются универсальными.

Они лишь дают вам основное понимание, в каких зданиях целесообразней устанавливать автоматизированные узлы управления отопления.

Мы рекомендуем делать расчет целесообразности и срока окупаемости узла управления отоплением индивидуально для каждого здания, исходя из конкретных обстоятельств и условий.

Узел автоматического управления

Назначение

Узел автоматического управления – это индивидуальный тепловой пункт, предназначенный для управления параметрами теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, в зависимости от показателей температуры в помещении, на улице, в подающем и обратном трубопроводе контура.

Кроме того, система позволяет реализовать защиту от аварийных ситуаций, переключение режимов работы оборудования, GSM управление отоплением. В случае поломки или возникновения нештатной ситуации модуль способен оповестить всех внесенных в список рассылки абонентов с помощью SMS-сообщений.

Однако это далеко не полный список функций.

Узел управления может обеспечивать:

  • Режимы и параметры работы , заданную скорость циркуляции теплоносителя ;
  • Контроль поддержания и выполнения заданного температурного графика подающего и обратного трубопровода . Это позволяет защитить систему от перегревов и переохлаждений;
  • Поддержание заданного постоянного перепада давлений на подающем и обратном вводе в здание , что позволяет нормально работать всей автоматике в штатном режиме;
  • Тонкую и грубую очистку теплоносителя ;
  • Визуальный контроль всех показателей работы системы : температуры на ключевых участках, разности давлений на входе и выходе из узла, заданного режима работы, аварийных сигналов;
  • Дистанционное управление отоплением по телефону и через интернет ;
  • Дистанционный контроль за помещением, сигнализацией, входными дверями и воротами с помощью дополнительных датчиков .

Устройство и принцип действия

На фото — 3-D модель узла управления.

В состав любой автоматической системы управления входят такие узлы:

  1. Датчики и сенсоры, которые собирают необходимые данные в различных местах системы;
  2. Контроллеры и процессоры, которые сравнивают данные, полученные от датчиков, с теми значениями, которые диктует записанная на карте памяти инструкция (программа), принимают решение и на его основе отдают команды исполняющим механизмам;
  3. Исполняющие механизмы, которые получают команды от контроллеров и выполняют простые действия – перекрывают краны и задвижки, повышают мощность агрегатов, переключают режимы , выполняют аварийные отключения поломанных узлов.

В роли сенсоров выступают датчики давления и температуры, а также любые дополнительные датчики, которые позволяют контролировать разные процессы. Наиболее важны датчики температуры подающего и обратного потока теплоносителя, датчики температуры в помещении и на улице, а также датчики давления на вводе в систему.

Роль контроллера играет маломощный компьютер, который считывает информацию со всех датчиков. На карте памяти компьютера записана программа, которая определяет температурные режимы.

Контроллер сравнивает полученные значения с заданными, и, если необходимо, принимает решение о внесении изменений: повышении подачи теплоносителя в тот или иной контур, отключении котла или переводе его в другой режим работы и т.д.

По принятии решения контроллер отправляет управляющий сигнал к тому или иному исполнительному устройству: реле коммутации, сервоприводу клапана или заслонки, выключателю или электронике котла. В зависимости от заданной программы, GSM модуль для управления отоплением может отправлять сообщения хозяину о том или ином событии, а дождавшись ответа – принимать те или иные меры.

Управление отоплением в загородном доме через GSM осуществляется с помощью специального модуля, встроенного в компьютер.

Этот модуль включает такие элементы:

  • Слот для коммутации SIM-карты;
  • Блок питания и аккумуляторную батарею;
  • GSM-модем;
  • Разъем для антенны;
  • LAN-порт для соединения с интернет-провайдером;
  • Микропроцессор;
  • Карта памяти;
  • USB-разъем для настройки и конфигурации;
  • Светодиодные индикаторы или жидкокристаллический дисплей;
  • Контактную группу с входами и выходами для сбора данных и отправления управляющих сигналов.

Элеваторный узел отопления — что это такое? Схема и принцип работы

Никто не будет спорить, что система отопления является одной из наиболее важных систем жизнеобеспечения любого жилья, как частного дома, так и квартиры.

Если говорить о квартирах, то в них зачастую преобладает централизованное отопление, в частных же домах чаще всего встречаются автономные системы отопления. В любом случае устройство отопительной системы требует пристального внимания.

Например, в этой статье мы поговорим о таком важном элементе, как элеваторный узел отопления, о предназначении которого известно далеко не всем.  Давайте разбираться

Что такое элеваторный узел отопления и для чего он используется?

Для того чтоб наглядно понять устройство и предназначение элеваторного узла можно зайти в обычный подвал многоэтажного дома. Там, среди остальных элементов теплового узла и можно найти нужную деталь.

Элеваторный узел отопления

Рассмотрим принципиальную схему подачи теплоносителя в систему отопления жилого дома. Горячая вода подается по трубопроводам к дому. Стоит отметить, что трубопроводов всего два, из которых:

  • 1- подающий (подводит горячую воду к дому);
  • 2- обратный (осуществляет отвод теплоносителя, отдавшего тепло, обратно в котельную);

Нагретая до определенной температуры воды из тепловой камеры попадает в подвал здания, где на вход в тепловой узел на трубопроводах установлена запорная арматура. Раньше в качестве запорной арматуры повсеместно устанавливались задвижки, теперь их постепенно вытесняют шаровые краны, изготовленные из стали. Дальнейший путь теплоносителя зависит от его температуры.

В нашей стране котельные работают по трем основным тепловым режимам:

  • 95(90)/70 0С;
  • 130/70 0С;
  • 150/70 0С;

Если вода в подающем трубопроводе нагрета не более чем до 95 0С, то она просто распределяется по системе отопления при помощи коллектора, оснащенного регулировочными устройствами (балансировочными кранами).

В том случае, если температура теплоносителя выше 95 0С, то согласно действующим нормам такую воду нельзя подавать в отопительную систему. Нужно ее охладить. Именно здесь и вступает в работу элеваторный узел.

Стоит отметить, что элеваторный узел отопления является наиболее дешевым и простым способом охлаждения теплоносителя.

Принцип работы элеваторного узла отопления и схема

С помощью элеватора температура перегретой воды опускается до расчетной, после чего подготовленный теплоноситель направляется в приборы отопления. Принцип работы элеваторного узла основан на смешивании в нем перегретого теплоносителя из подающего трубопровода с остывшей водой из обратной трубы.

Приведенная ниже схема элеваторного узла наглядно показывает, что элеватор выполняет сразу 2 функции, что позволяет повысить общую эффективность функционирования системы отопления:

  • Работает в качестве циркуляционного насоса;
  • Выполняет функцию смешивания;

Схема элеваторного узла

Преимущество элеватора в его несложном устройстве и, несмотря на это, в высокой эффективности. Стоимость его невысока. Для работы ему не требуется подключения электрического тока.

Стоит упомянуть и недостатки этого элемента:

  • Отсутствует возможность регулирования температуры воды на выходе;
  • Перепад давления между подающим и обратным трубопроводом не должен выходить из диапазона 0,8-2 Бар;
  • Только точный расчет каждой детали элеватора гарантирует его эффективную работу;

На сегодняшний день элеваторы все еще широко используются в тепловых узлах жилых домов, так как эффективность их работы не зависит от изменений тепловых и гидравлических режимов в тепловых сетях.

Кроме того элеваторный узел не требует постоянного присмотра, а для его регулировки достаточно правильно подобрать диаметр сопла.

Стоит помнить, что весь подбор элементов элеваторного узла стоит доверять только специалистам, имеющим соответствующие разрешения.

Схема элеватора

Из чего состоит элеваторный узел

  • Струйный элеватор;
  • Сопло;
  • Камера разрешения;

Кроме того в состав элеваторного узла входит так называемая «обвязка элеватора», состоящая из контрольных манометров, термометров, запорной арматуры.

В последнее время появились элеваторы, оснащенные электроприводом для регулирования диаметра сопла. Такой элеватор позволяет автоматически регулировать температуру теплоносителя, поступающего в систему отопления.

Однако пока такие модели не получают широкого распространения ввиду невысокой степени надежности.

Программаторы и терморегуляторы – основные элементы управления отоплением

Программатор отопления

Для организации автономного теплоснабжения понадобятся электронные устройства. Они могут иметь пульт управления котлом отопления, возможность одновременного изменения паромеров в нескольких подключаемых компонентах.

Эти устройства называются программаторами или электронными терморегуляторами. Как и другие аналогичные приборы, они могут иметь управление отоплением по СМС или интернет. Но это лишь дополнительные функции. Для выбора оптимальной модели необходимо знать основные функциональные качества программатора:

  • Число подключаемых контуров. Может варьировать от 1-го до 12. Дополнительно устанавливается модуль для увеличения количества разъемов;
  • Режимы работы системы. В зависимости от настроек можно устанавливать управление радиаторами отопления в экономичном режиме, нормальном и комфортном;
  • Подключаемый модуль — управление отоплением по телефону. GSM станция передает требуемую информацию через СМС — температуру теплоносителя, оповещение об аварийном режиме и т.д.;
  • Наличие радиопередатчиков для создания беспроводных каналов связи между подключаемыми компонентами отопления.

Подключение программатора к котлу

Но помимо локальных устройств есть и зональные, устанавливаемые на конкретные компоненты — котлы, радиаторы. Осуществляя управление отоплением через интернет с помощью этих приборов, можно регулировать степень нагрева воды в системе, температурный режим в конкретной батарее. Зачастую такие устройства называют не программаторами, а электронными терморегуляторами.

Они отличаются более доступной стоимостью и простотой монтажа. Для терморегуляторов не нужен шкаф управления отоплением, что снижает трудоемкость обустройства. В некоторых случаях возможно подключение нескольких терморегуляторов к единому блоку управления.

Что нужно учитывать при составлении бюджета «умного» отопления? Помимо стоимости управляющего элемента нужно знать ориентировочную цену на расходные материалы – коммуникационные провода, щит управления отоплением. Последний необходим при установке системы из нескольких блоков – программатора, GSM модуля, расширительных планок для дополнительных контакторов.

МодельНазначениеСтоимость, руб.
Computherm Q3Проводной терморегулятор1625
Computherm Q3 RFБеспроводной терморегулятор3367
PROTHERM Kromschroder E8.4401Программатор. Управление 4-мя котлами, ГВС, 15 контурами отопления34533
Щит управления отоплениемУЗО, блоки контроля котла, подключение к датчикам температурыОт 7000

Также важно учитывать месторасположение — ящик управления отоплением должен быть установлен в доступном месте. Не рекомендуется его монтаж в котельной, хотя по трудоемкости это самый простой вариант. Лучше всего выполнить монтаж в жилой комнате

Тогда будет возможность намного чаще контролировать и изменять параметры системы

Лучше всего выполнить монтаж в жилой комнате. Тогда будет возможность намного чаще контролировать и изменять параметры системы.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Чтобы определиться с выбором, рассмотрим особенности использования таких систем в частных домах:

Отопление частного дома, в роли нагревательного элемента выступает камин.

Ориентировочный срок службы – 30 лет. Обычно через пару лет затраты на ВО полностью окупаются владельцам. Отсутствие протечек и риска перемерзания труб, высокий показатель КПД, отсутствие промежуточных элементов передачи и низкое потребление энергии. Вентиляторы могут «сотрудничать» с обычной печью и подавать во все помещения теплый воздух. Известный пример – каминное воздушное отопление частного дома. Фильтры и ионизаторы способны очищать воздух от запахов и устранять вредоносные частицы. Система создает оптимальный микроклимат, производя дополнительное увлажнение воздуха или просушки в зависимости от особенностей климата и помещения. В летнее время можно охлаждать комнату при помощи воздуховодов с дополнительной тягой, которые подают прохладный воздух. Если вас нет дома, система работает на минимуме и быстро набирает температуру при необходимости. Главным недостатком является необходимость в электропитании системы принудительной циркуляции и необходимость в резервном питании, если намечаются перебои с подачей электроэнергии. Подспорье для установки системы закладывают лишь при строительстве здания или проводят сложный ремонт с последующим монтажом. ВО довольно требовательно к ремонту и обслуживания, при регулярном использовании сложно провести полноценную модернизацию.

Экономическая эффективность от автоматизации ИТП

При проектировании ИТП кроме требований СНиП проектировщик должен руководствоваться техническими условиями на теплоснабжение объекта с четкими данными о гидравлических параметрах и температурных графиках. Вне зависимости от изготовителя системы автоматического регулирования могут включать комплект регуляторов с датчиками, запорно-регулирующие и смесительные клапаны, насосы, шкафы автоматики и управления, КИП, прочую арматуру. Одним контроллером там, где это необходимо, управляются системы отопления и ГВС.

Рассмотрим применение регуляторов температуры в жилых зданиях. При расчете экономической эффективности применения регулятора температуры отопления с регулирующим гидроэлеватором для 108-квартирного здания экономия составляет 11%, установка оборудования окупается за 0,78 года. В расчете использован только один фактор – перерасход тепла из-за осенне-весенних перетопов. Если второй контур системы регулирования задействован на регулирование тепловой энергии для подогрева горячей воды экономический эффект еще возрастет.

Экономические показатели системы регулирования отопления и ГВС: суммарная экономия составляет более 15%, окупаемость от внедрения системы регулирования – менее 0,5 года.

Расчеты показывают, что для домов с числом квартир 80 и более затраты на внедрение систем автоматического регулирования окупаются менее, чем за 1 год. На объектах, где удельные затраты на энергосберегающее оборудование и его монтаж на 1 Гкал больше срок окупаемости увеличивается, например при числе квартир менее 80 или на небольших объектах социальной сферы. Рассмотрим для примера детский сад. Система автоматического регулирования отоплением включает регулирующий гидроэлеватор и микропроцессорный блок управления им по сигналам с термодатчиков. Окупаемость проекта – 0,94 года. Преимущества данной схемы:

– высокая надежность и безаварийность даже при временном пропадании электропитания, т.к. элеватор выполняет и функцию насоса; – возможность введения гибкого графика регулирования с учетом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон; – оптимизация температурного комфорта в помещениях благодаря возможности задания предварительного натопа перед рабочим временем; – обязательный контроль параметров обратного теплоносителя.

Если на аналогичном объекте имеется подготовка горячей воды и установить регулятор расхода на ГВС, то удельные затраты на автоматизацию теплопункта будут ниже: электронный блок используется тот же, добавляется к нему датчик температуры горячей воды и для ГВС дополнительно используется запорно-регулирующий клапан. Экономический эффект возрастает до 30% при окупаемости 0,72 года.

Все технико-экономические расчеты, особенно при внедрении новых проектных решений, мы поверяем с помощью специальных средств мониторинга, данных коммерческого приборного учета.

В заключении хотелось бы отметить, что сбережение топливно-энергетических ресурсов на основе использования систем автоматического программного регулирования теплопотребления реализуемо и экономически оправдано. Этому процессу нет альтернативы.

Приобрести широкий спектр современного оборудования для автоматизации по выгодным ценам можно в нашем фирменном магазине .

В настоящие время доля оплаты за ОТОПЛЕНИЕ, наибольшая строчка в квитанции за коммунальные платежи. В связи с этим у многих собственников появляется заинтересованность в возможности снижения этих расходов.

Одним из способов для этого, оснастить систему отопления дома автоматическим ИТП (погодным регулятором).Система погодного регулирования отопления оправдывает себя только в случае, если в доме уже установлен теплосчетчик (узел учета тепловой энергии).

Энергетикам сложно соблюдать температурный график (температуры на подающем и обратном трубопроводах отопления в зависимости от температуры уличного воздуха). Их цель дать как можно больше тепла для потребителей, для того чтобы было достаточно температуры всем домам расположенным в районе вокруг ЦТП (ближайшим, и удаленным). Так же на ЦТП параметры теплоносителя не меняться в взаимности от времени суток (солнечный день, ночь, день недели и т.д.)

Важные моменты

Существует несколько важных моментов, которые стоит учесть при установке данного оборудования. К таким моментам можно отнести следующие вопросы:

  • как рассчитывается сумма оплаты;
  • возможен ли отказ от установки;
  • какова полная стоимость;
  • кто устанавливает данный прибор.

Как производится расчет суммы оплаты?

Расчет стоимости оплаты услуг за отопление для каждого собственника осуществляется в несколько этапов:

  1. Данные расхода по общедомовому счетчику тепла умножаются на тариф и делятся на квадратные метры всех помещений в здании, в которых есть отопление. Таким образом получают стоимость обогрева 1 м² здания.
  2. Из общедомового имущества выделяют долю каждой квартиры.
  3. Складывают полученное значение и размер квартиры в квадратных метрах, затем умножают на стоимость обогрева 1 м² строения.

Можно ли отказаться от установки общедомового прибора учета тепла?

Требование по обязательной установке приборов учета энергии не касается:

  • строений, признанных ветхими и аварийными;
  • зданий, потребление тепла которых не превышает 0,2 Гкал/ч.

В остальных случаях, в соответствии с ч. 1 ст.13 Федерального закона от 23.11.2009 N 261, собственники обязаны самостоятельно приобрести и установить необходимое оборудование.

Сколько стоит установка общедомового узла учета тепловой энергии?

Стоимость самих приборов учета тепла, их установки и обслуживания зависит не только от их заявленной себестоимости, но и от региона страны и от индивидуальных особенностей отапливаемого объекта. Для жителей 100-квартирного жилого дома расходы на установку могут составлять 60-300 тыс. руб.

Примерно 30% от общей стоимости установки узла учета потребления теплоэнергии составляет себестоимость измерительно-вычислительного блока. Еще 20% составят расходы на блоки питания, датчики давления, монтажный комплект и прочее сопутствующее оборудование. Оставшиеся 50% приходятся на разработку проектно-сметной документации, монтаж и пуско-наладочные работы.

Экономия на этапе выбора приобретаемых учетных приборов и проектно-монтажной организации может привести к досрочному выходу оборудования из строя, что вызовет дополнительные расходы. В некоторых случаях они могут превышать изначальную выгоду от приобретения более бюджетного варианта счетчика и компании, занимающейся его установкой.

Кто должен устанавливать общедомовые приборы учета?

Выбор подрядчиков на разработку проекта и проведения ввода оборудования в эксплуатацию осуществляется собственниками здания либо их уполномоченными представителями.

При проведении предварительного анализа ответственным лицам необходимо учитывать не только стоимость предложенных на рынке услуг, но и наличие у компании, их представляющих, сертификатов, дающих право на проведение таких работ.

Надежная компания не только проведет согласование проекта в соответствующих региональных инстанциях и выполнит монтаж оборудования, но предложит своим клиентам гарантию на установленный теплосчетчик, будет заниматься его обслуживанием и ремонтом.

Схемы узлов учета

Популярностью пользуется несколько вариантов создания системы пунктов тепла. Схемы подключения горячей воды:

  1. Последовательное двухступенчатое. Классическое решение, при котором происходит разделение на два участка. Первый представляет собой входной трубопровод системы отопления, а второй — обратный. Удобство схемы в отсутствии необходимости наличия сетевой воды. Есть ряд существенных минусов, среди которых выделяют потребность в реализации системы автоматизированного регулирования, правильно распределять тепло.
  2. Параллельное одноступенчатое. Стандартный вариант, отличающийся простотой. Основная проблема — значительный расход сетевой воды, которая служит для создания водоснабжения. Принцип подключения: к системе отопления параллельно подключаются трубы подачи горячей воды.
  3. Смешанное двухступенчатое. Универсальное решение, которое позволяет быстро проводить нужные настройки. В отличие от предыдущего варианта, происходит последовательное подключение, а принцип реализации практически идентичен первой разновидности.

Многое зависит от особенностей многоквартирного дома и функционирующей системы отопления.

Преимущества и недостатки

Каждый из видов ТП обладает своими достоинствами и недостатками. Плюсы ЦТП:

  • параметры теплоносителя – температура, давление, поддерживаются и контролируются автоматически;
  • пункт обслуживает большое число потребителей.

Недостатков у этого решения намного больше:

  • Каждый потребитель получает строго дозированное количество тепла. Однако равны эти доли только на уровне ЦТП. Из-за разной длины трубопровода жильцы зданий получают воду с разной температурой.
  • Чем длиннее трубопровод, тем больше потеря тепла. Из-за этого приходится повышать температуру на ЦТП, что приводит к росту расходов на отопление и горячую воду.
  • Во время ремонта без тепла остается большое количество жильцов.
  • Циркуляция горячей воды неравномерна. В домах, расположенных далеко от ЦТП, приходится долго сливать холодную воду, прежде чем получить нагретую. Счетчик учитывает весь этот объем как расход горячей.

ИТП в подвале дома экономит до 30% расходов на горячую воду

ИТП намного выгоднее:

  • Меньше потеря тепла при передаче теплоносителя. Установка ИТП в здании экономит от 15 до 30% расходов.
  • Все квартиры получают одинаковое количество тепла с учетом площади.
  • Из крана вода идет действительно горячая и сразу.
  • Поскольку теплоузел работает без высокой нагрузки, вероятность поломок ниже. Монтаж и ремонт оборудования занимает меньше времени.
  • При выходе из строя ТП страдает меньшее количество жильцов.

Недостатки индивидуального комплекса связаны только с его ограниченными возможностями. ТП обслуживаете 1 дом, порой даже его часть. Для модификации целого микрорайона потребуется немало денежных средств.

Преимущества и недостатки МТП определяются его назначением. Однако у такой системы есть свои плюсы:

  • Готовый модуль занимает минимум места. Даже если это ЦТП, его можно установить в подвале.
  • Монтаж крайне прост – его нужно лишь подключить к теплотрассе и электросети.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий