Располагаемый напор в системе отопления. Гидравлический расчет тепловых сетей. Схема водоснабжения с параллельным зонированием
Q[КВт] = Q[ГКал]*1160;Перевод нагрузки из Гкал в КВт
G[м3/час] = Q[КВт]*0.86/ Δ T ; где Δ T – разница температур между подачей и обраткой.
Пример:
Температура подачи от тепловых сетей Т1 – 110 ˚ С
Температура подачи от тепловых сетей Т2 – 70 ˚ С
Расход нагревающего контура G = (0,45*1160)*0,86/(110-70) = 11,22м3/час
А вот для нагреваемого контура с температурным графиком 95/70, расход будет уже совсем другим: = (0,45*1160)*0,86/(95-70) = 17,95м3/час.
Отсюда можно сделать вывод: чем меньше температурный напор (разность температур между подачей и обраткой), тем больше необходим расход теплоносителя.
Подбор циркуляционных насосов.
При подборе циркуляционных насосов систем отопления, ГВС, вентиляции, необходимо знать характеристики системы: расход теплоносителя,
который необходимо обеспечить и гидравлическое сопротивление системы.
Расход теплоносителя:
G[м3/час] = Q[КВт]*0.86/ Δ T ; где Δ T – разница температур между подачей и обраткой;
Гидравлическое сопротивление системы должны предоставить специалисты, которые рассчитывали саму систему.
Например:
считаем систему отопления с температурным графиком 95 ˚ С /70 ˚ С и нагрузкой 520 КВт
G[м3/час] =520*0.86/ 25 = 17,89 м3/час ~ 18 м3/час;
Сопротивление системы отопления составило ξ = 5 метров ;
В случае независимой системы отопления, нужно понимать, что к этому сопротивлениюв 5 метров добавится сопротивление теплообменника. Для этого нужно посмотреть его расчёт. Для примера, пусть это значение составит 3 метра. Итак, получается суммарное сопротивление системы: 5+3 = 8 метров.
Теперь вполне можно подобрать циркуляционный насос с расходом 18 м3/час и напором 8 метров .
Например вот такой:
В данном случае, насос подобран с большим запасом, он позволяет обеспечить рабочую точку расход/напор на первой скорости своей работы. Если по какой-либо причине, этого напора окажется недостаточно, насос возможно «разогнать» до 13 метров на третьей скорости. Оптимальным вариантом считается вариант насоса, который поддерживает свою рабочую точку на второй скорости.
Так же вполне возможно вместо обыкновенного насоса с тремя или одной скоростью работы поставить насос со встроенным частотным преобразователем, например такой:
Этот вариант исполнения насоса, конечно же, наиболее предпочтителен, поскольку позволяет наиболее гибко производить настройку рабочей точки. Единственным недостатком является стоимость.
Так же необходимо помнить о том, что для циркуляции систем отопления необходимо предусматривать два насоса в обязательном порядке (основной/резервный), а для циркуляции линии ГВС вполне возможно поставить один.
Система подпитки. Подбор насоса системы подпитки.
Очевидно, что насос подпитки необходим лишь в случае применения независимых систем, в частности отопления, где греющий и нагреваемый контур
разделены теплообменником. Сама система подпитки необходима для поддержания постоянного давления во вторичном контуре на случай возможных утечек
в системе отопления, а также для заполнения самой системы. Сама система подпитки состоит из прессостата, соленойдного клапана, расширительного бака.
Насос подпитки устанавливается лишь в том случае, когда давления теплоносителяв обратке не хватает для заполнения системы (не позволяет пьезометр).
Пример:
Давление обратного теплоносителя от теплосетей Р2 = 3 атм.
Высота здания с учётом тех. Подполья = 40 метров.
3атм. = 30 метров;
Необходимая высота = 40 метров + 5 метров (на излив) = 45 метров;
Дефицит напора = 45 метров – 30 метров = 15 метров = 1,5 атм.
Напор насоса подпитки понятен, он должен составлять 1,5 атмосферы.
Как определить расход? Расход насоса принимается в размере 20% от объёма системы отопления.
Принцип работы системы подпитки следующий.
Прессостат (устройство для измерения давления с релейным выходом) измеряет давление обратного теплоносителя в системе отопления и имеет
предварительную настройку. Для данного конкретного примера эта настройка должна составлять приблизительно 4,2 атмосферы с гистерезисом 0.3.
При падении давления в обратке системы отопления до 4,2 атм., прессостат замыкает свою группу контактов. Тем самым подаёт напряжение на соленойдный
клапан (открытие) и насос подпитки (включение).
Подпиточный теплоноситель подаётся до тех пор, пока давление не повысится до значения 4,2 атм + 0,3 = 4,5 атмосфер.
Расчёт регулирующего клапана на кавитацию.
При распределении располагаемого напора между элементами теплового пункта, необходимо учитывать возможность кавитационных процессов внутри тела
клапана, которые с течением времени будут его разрушать.
Максимально допустимый перепад давления на клапане можно определить по формуле:
ΔP max = z*(P1 − Ps) ; бар
где: z – коэффициент начала кавитации, публикуется в технических каталогах по подбору оборудования. У каждого производителя оборудования он свой, но среднее значение обычно в диапазоне 0,45-06.
Р1 – давление перед клапаном, бар
Рs – давление насыщение водяного пара при заданной температуре теплоносителя, бар,
к оторое определяется по таблице:
Если расчётный перепад давления использованный для подбора Kvs клапана не более
ΔP max , кавитация возникать не будет.
Пример:
Давлениеперед клапаном Р1 = 5 бар;
Температура теплоносителя Т1 = 140С;
Z клапана по каталогу = 0,5
По таблице, для температуры теплоносителя в 140С определяем Рs = 2,69
Максимально допустимый перепад давления на клапане составит:
ΔP max = 0,5*(5 - 2,69) = 1,155 бар
Более этого перепада терять на клапане нельзя – начнётся кавитация.
А вот если температура теплоносителя была бы ниже, например 115С, что более приближено к реальным температурам тепловой сети, максимальный перепад
давления был бы больше:ΔP max = 0,5*(5 – 0,72) = 2,14 бар.
Отсюда можно сделать вполне очевидный вывод: чем больше температура теплоносителя, тем меньший перепад давления возможен на регулирующем клапане.
Для того чтобы определить скорость потока. Проходящего через трубопровод, достаточно воспользоваться формулой:
;м/с
G – расход теплоносителя через клапан, м3/час
d – условный диаметр выбранного клапана, мм
Необходимо учитывать тот факт, что скорость потока проходящего через участок трубопровода не должна превышать 1 м/сек.
Наиболее предпочтительна скорость потока в диапазоне 0,7 – 0,85 м/с.
Минимальная же скорость должна составлять 0,5 м/с.
Критерий выбора системы ГВС, как правило, определяется из технических условий на подключение: теплогенерирующая компания очень часто прописывает
тип системы ГВС. В случае, если тип системы не прописан, следует придерживаться простого правила: определение по соотношению нагрузок здания
на ГВС и отопление.
Если0.2
Соответственно,
ЕслиQгвс/Qотопления< 0.2 илиQгвс/Qотопления>1 ; необходима одноступенчатая система ГВС.
Сам принцип работы двухступенчатой системы ГВС основан на рекуперации тепла из обратки контура отопления:обратный теплоноситель контура отопления
проходит через первую ступень ГВС и подогревает холодную воду с 5С до 41…48С. При этом сам обратный теплоноситель контура отопления остывает до 40С
и уже холодным сливается в тепловую сеть.
Вторая же ступень ГВС догревает холодную воду с 41…48С после первой ступени до положенных 60…65С.
Преимущества двухступенчатой системы ГВС:
1) За счёт рекуперации тепла обратки контура отопления, в тепловую сеть поступает охлаждённый теплоноситель, что резко уменьшает вероятность перегрева
обратки. Этот момент крайне важен для теплогенерирующих компаний, в частности, тепловых сетей. Сейчас получает распространение проведение расчётовтеплообменников первой ступени ГВС на минимальную температуру в 30С, чтобы ещё более холодный теплоноситель сливался в обратку теплосети.
2) Двухступенчатая система ГВС более точно поддаётся регулированию температуры горячей воды, которая идёт на разбор потребителю и температурные колебания
на выходе из системы значительно меньше. Это достигается благодаря тому, что регулирующий клапан второй ступени ГВС, в процессе своей работы регулирует
только небольшую часть нагрузки, а не всю целиком.
При распределении нагрузок между первой и второй ступенями ГВС, очень удобно поступать следующим образом:
70% нагрузки – 1 ступень ГВС;
30% нагрузки – 2 ступень ГВС;
Что это даёт.
1) Поскольку вторая (регулируемая) ступень получается небольшой, то в процессе регулирования температуры ГВС, температурные колебания на выходе из
системы оказываются незначительными.
2) Благодаря такому распределению нагрузки ГВС, в процессе расчёта мы получаем равенство расходов и как следствие равенство диаметров в обвязке теплообменников.
Расход на циркуляцию ГВС должен составлять не менее 30% от расхода разбора ГВС потребителем. Это минимальная цифра. Для увеличения надёжности
системы и стабильности регулирования температуры ГВС, расход на циркуляцию можно увеличить до значения 40-45%. Это делается не только для поддержания
температуры горячей воды, когда нет разбора потребителем. Это делается для компенсации «просадки» ГВС в момент пикового разбора ГВС, поскольку расход
циркуляции будет поддерживать систему в момент заполнения объёма теплообменника холодной водой для нагрева.
Бывают случаи неправильного расчёта системы ГВС, когда вместо двухступенчатой системы, проектируют одноступенчатую. После монтажа такой системы,
в процессе пуско-наладки, специалист сталкивается с крайней нестабильностью работы системы ГВС. Здесь уместно даже говорить о неработоспособности,
которая выражается большими температурными колебаниями на выходе из системы ГВС с амплитудой в 15-20С от заданной уставки. Например, когда уставка
составляет 60С, то в процессе регулирования,температурные колебания происходят в диапазоне от 40 до 80С. В данном случае изменения настроек
электронного регулятора (ПИД – составляющие, время хода штока и т.п.)результата не дадут, поскольку принципиально не верно рассчитана гидравлика ГВС.
Выход здесь один: ограничивать расход холодной воды и максимально увеличивать циркуляционную составляющую ГВС. В этом случае, в точке смешения
меньшее количество холодной воды будет смешиваться с большим количеством горячей (циркуляционной) и система будет работать стабильней.
Таким образом,производится какая-то имитация двухступенчатой системы ГВС за счёт циркуляции ГВС.
Рабочее давление в системе отопления — важнейший параметр, от которого зависит функционирование всей сети. Отклонения в ту или иную сторону от предусмотренных проектом значений не только снижают эффективность отопительного контура, но и ощутимо сказываются на работе оборудования, а в особых случаях могут даже вывести его из строя.
Конечно, определенный перепад давления в системе отопления обусловлен принципом ее устройства, а именно разницей давления в подающем и обратном трубопроводах. Но при наличии более значительных скачков следует принимать незамедлительные меры.
- Статическое давление. Эта составляющая зависит от высоты столба воды либо другого теплоносителя в трубе или емкости. Статическое давление существует даже в том случае, если рабочая среда находится в покое.
- Динамическое давление. Представляет собой силу, которая воздействует на внутренние поверхности системы при движении воды или другой среды.
Выделяют понятие предельного рабочего давления. Это максимально допустимая величина, превышение которой чревато разрушением отдельных элементов сети.
Какое давление в системе следует считать оптимальным?
Таблица предельного давление в системе отопления.
При проектировании отопления давление теплоносителя в системе рассчитывают исходя из этажности здания, общей длины трубопроводов и количества радиаторов. Как правило, для частных домов и коттеджей оптимальные значения давления среды в отопительном контуре находятся в диапазоне от 1,5 до 2 атм.
Для многоквартирных домов высотой до пяти этажей, подключенных к системе центрального отопления, давление в сети поддерживают на уровне 2-4 атм. Для девяти- и десятиэтажных домов нормальным считается давление в 5-7 атм, а в более высоких постройках — в 7-10 атм. Максимальное давление регистрируется в теплотрассах, по которым теплоноситель транспортируется от котельных к потребителям. Здесь оно достигает 12 атм.
Для потребителей, расположенных на разной высоте и на различном расстоянии от котельной, напор в сети приходится корректировать. Для его понижения применяют регуляторы давления, для повышения — насосные станции. Следует, однако, учитывать, что неисправный регулятор может стать причиной повышения давления на отдельных участках системы. В некоторых случаях при падении температуры эти приборы могут полностью перекрывать запорную арматуру на подающем трубопроводе, идущем от котельной установки.
Во избежание подобных ситуаций настройки регуляторов корректируют таким образом, чтобы полное перекрытие клапанов было невозможно.
Автономные системы отопления
Расширительный бак в автономной системе отопления.
При отсутствии централизованного теплоснабжения в домах устраивают автономные отопительные системы, в которых теплоноситель подогревается индивидуальным котлом небольшой мощности. Если система сообщается с атмосферой через расширительный бачок и теплоноситель в ней циркулирует за счет естественной конвекции, она называется открытой. Если сообщения с атмосферой нет, а рабочая среда циркулирует благодаря насосу, систему называют закрытой. Как уже было сказано, для нормального функционирования таких систем давление воды в них должно составлять примерно 1,5-2 атм. Такой низкий показатель обусловлен сравнительно малой протяженностью трубопроводов, а также небольшим количеством приборов и арматуры, результатом чего становится сравнительно малое гидравлическое сопротивление. Кроме того, из-за небольшой высоты таких домов статическое давление на нижних участках контура редко превышает 0,5 атм.
На этапе запуска автономной системы ее заполняют холодным теплоносителем, выдерживая минимальное давление в закрытых системах отопления 1,5 атм. Не стоит бить тревогу, если через некоторое время после заполнения давление в контуре понизится. Потери давления в данном случае обусловлены выходом из воды воздуха, который растворился в ней при заполнении трубопроводов. Контур следует развоздушить и полностью заполнить теплоносителем, доводя его давление до 1,5 атм.
После разогрева теплоносителя в системе отопления его давление несколько увеличится, достигнув при этом расчетных рабочих значений.
Меры предосторожности
Прибор для измерения давления.
Поскольку при проектировании автономных систем отопления в целях экономии запас прочности закладывают небольшой, даже невысокий скачок давления до 3 атм может вызвать разгерметизацию отдельных элементов или их соединений. Для того чтобы сгладить перепады давления вследствие нестабильной работы насоса или изменения температуры теплоносителя, в закрытой системе отопления устанавливают расширительный бачок. В отличие от аналогичного устройства в системе открытого типа, он не имеет сообщения с атмосферой. Одна или несколько его стенок делаются из упругого материала, благодаря чему бачок выполняет функцию демпфера при скачках давления или гидроударах.
Наличие расширительного бачка не всегда гарантирует поддержание давления в оптимальных пределах. В ряде случаев оно может превысить максимально допустимые значения:
- при неверном подборе емкости расширительного бачка;
- при сбоях в работе циркуляционного насоса;
- при перегреве теплоносителя, что бывает следствием нарушений в работе автоматики котла;
- вследствие неполного открытия запорной арматуры после проведения ремонта или профилактических работ;
- из-за появления воздушной пробки (это явление может провоцировать как рост давления, так и его падение);
- при снижении пропускной способности грязевого фильтра по причине его чрезмерной засоренности.
Поэтому во избежание аварийных ситуаций при устройстве отопительных систем закрытого типа обязательной является установка предохранительного клапана, который сбросит излишки теплоносителя в случае превышения допустимого давления.
Что делать, если падает давление в системе отопления
Давление в расширительном баке.
При эксплуатации автономных отопительных систем наиболее частыми являются такие аварийные ситуации, при которых давление плавно или резко снижается. Они могут быть вызваны двумя причинами:
- разгерметизацией элементов системы или их соединений;
- неполадками в котле.
В первом случае следует обнаружить место утечки и восстановить его герметичность. Сделать это можно двумя способами:
- Визуальным осмотром. Этот метод применяется в тех случаях, когда отопительный контур проложен открытым способом (не путать с системой открытого типа), то есть все его трубопроводы, арматура и приборы находятся на виду. Прежде всего внимательно осматривают пол под трубами и радиаторами, стараясь обнаружить лужицы воды или следы от них. Кроме того, место утечки можно зафиксировать по следам коррозии: на радиаторах или в местах соединений элементов системы при нарушении герметичности образуются характерные ржавые потеки.
- С помощью специального оборудования. Если визуальный осмотр радиаторов ничего не дал, а трубы проложены скрытым способом и не могут быть осмотрены, следует обратиться к помощи специалистов. Они располагают специальным оборудованием, которое поможет обнаружить утечку и устранить ее, если владелец дома не имеет возможности сделать это самостоятельно. Локализация точки разгерметизации осуществляется достаточно просто: вода из отопительного контура сливается (для таких случаев в нижней точке контура на этапе монтажа врезают сливной кран), затем в него с помощью компрессора закачивается воздух. Место утечки определяется по характерному звуку, который издает просачивающийся воздух. Перед запуском компрессора с помощью запорной арматуры следует изолировать котел и радиаторы.
Если проблемное место представляет собой одно из соединений, его дополнительно уплотняют паклей или ФУМ-лентой, а затем подтягивают. Лопнувший трубопровод вырезают и приваривают на его место новый. Узлы, не подлежащие ремонту, просто меняют.
Если герметичность трубопроводов и других элементов не вызывает сомнений, а давление в закрытой системе отопления все-таки падает, следует поискать причины этого явления в котле. Проводить диагностику самостоятельно не следует, это работа для специалиста, имеющего соответствующее образование. Чаще всего в котле обнаруживаются следующие дефекты:
Устройство системы отопления с манометром.
- появление микротрещин в теплообменнике из-за гидроударов;
- заводской брак;
- выход из строя подпиточного крана.
Весьма распространенной причиной, по которой падает давление в системе, является неправильный подбор емкости расширительного бачка.
Хотя в предыдущем разделе говорилось, что это может стать причиной роста давления, никакого противоречия тут нет. Когда растет давление в системе отопления, срабатывает предохранительный клапан. При этом теплоноситель сбрасывается и его объем в контуре уменьшается. В результате со временем давление будет снижаться.
Контроль давления
Для визуального контроля давления в сети отопления чаще всего применяют стрелочные манометры с трубкой Бредана. В отличие от цифровых приборов, такие манометры не требуют подключения электрического питания. В автоматизированных системах используют электроконтактные датчики. На отводе к контрольно-измерительному прибору следует обязательно устанавливать трехходовой кран. Он позволяет изолировать манометр от сети при проведении обслуживания или ремонта, а также используется для удаления воздушной пробки или сброса прибора на ноль.
Инструкции и правила, регламентирующие эксплуатацию отопительных систем, как автономных, так и централизованных, рекомендуют устанавливать манометры в таких точках:
- Перед котельной установкой (или котлом) и на выходе из нее. В этой точке определяется давление в котле.
- Перед циркуляционным насосом и после него.
- На вводе магистрали отопления в здание или сооружение.
- Перед регулятором давления и после него.
- На входе и выходе фильтра грубой очистки (грязевика) для контроля уровня его загрязненности.
Все контрольно-измерительные приборы должны проходить регулярную поверку, подтверждающую точность выполняемых ими измерений.
Некорректными данными. Если величина нехватки напора выходит за рамки реальных значений для данной сети, то имеет место ошибка при вводе исходных данных или ошибка при нанесении схемы сети на карту. Следует проверить правильно ли были занесены следующие данные:
Гидравлическим режимом сети.
Если ошибки при вводе исходных данных отсутствуют, но нехватка напора существует и имеет реальное для данной сети значение, то в этой ситуации определение причины нехватки и способ ее устранения осуществляет сам специалист, работающий с данной тепловой сетью.
Предупреждение Недостаточно напора на источнике Delta=X м. Где Delta необходимый напор.
САМЫЙ НЕБЛАГОПОЛУЧНЫЙ ПОТРЕБИТЕЛЬ: ID=XX.
Рисунок 283. Сообщение о самом плохом потребителе
Данное сообщение выводится при нехватке располагаемого напора на потребителе, где DeltaH − значение напора которого не хватает, м, а ID (ХХ) − индивидуальный номер потребителя для которого нехватка напора максимальна.
Рисунок 284. Сообщение о недостаточном напоре
Дважды щелкните левой кнопкой мыши по сообщению о самом плохом потребителе: соответствующий потребитель замигает на экране.
Данная ошибка может вызвана несколькими причинами:
ID=ХХ "Наименование потребителя" Опорожнение системы отопления (H, м)
Данное сообщение выводится при недостаточном напоре в обратном трубопроводе для предотвращения опорожнения системы отопления верхних этажей здания, полный напор в обратном трубопроводе должен быть не менее суммы геодезической отметки, высоты здания плюс 5 метров на заполнение системы. Запас напора на заполнение системы может быть изменён в настройках расчета ().
ХХ − индивидуальный номер потребителя, у которого происходит опорожнение системы отопления, Н - напор, в метрах которого недостаточно;
ID=ХХ "Наименование потребителя" Напор в обратном трубопроводе выше геодезической отметки на Н, м
Данное сообщение выдается при давлении в обратном трубопроводе выше допустимого по условиям прочности чугунных радиаторов (более 60 м. вод. ст.), где ХХ - индивидуальный номер потребителя и Н - превышающее геодезическую отметку значение напора в обратном трубопроводе.
Максимальный напор в обратном трубопроводе можно задать самостоятельно в настройках расчетов. ;
ID=ХХ "Наименование потребителя" Не подобрать сопло элеватора. Ставим максимальный
Данное сообщение может появиться при наличии больших нагрузок на отопление или при неверном выборе схемы подключения, которая не соответствует расчетным параметрам. ХХ - индивидуальный номер потребителя, для которого не подобрать сопло элеватора;
ID=ХХ "Наименование потребителя" Не подобрать сопло элеватора. Ставим минимальный
Данное сообщение может появиться при наличии очень малых нагрузок на отопление или при неверном выборе схемы подключения, которая не соответствует расчетным параметрам. ХХ − индивидуальный номер потребителя, для которого не подобрать сопло элеватора.
Предупреждение Z618: ID=XX "XX" Количество шайб на подающем трубопроводе на СО больше 3 (YY)
Данное сообщение означает что в результате расчета количество шайб, необходимое для регулировки системы более 3 штук.
Так как минимальный диаметр шайбы по-умолчанию составляет 3 мм (указывается в настройках расчёта «Настройка расчета потерь напора»), а расход на систему отопления потребителя ID=XX очень маленький, то в результате расчета определяется общее количество шайб и диаметр последней шайбы (в базе данных потребителя).
То есть сообщение вида: Количество шайб на подающем трубопроводе на СО больше 3 (17) предупреждает, что для наладки данного потребителя следует установить 16 шайб диаметром 3 мм и 1 шайбу, диаметр которой определяется в базе данных потребителя.
Предупреждение Z642: ID=XX Элеватор на ЦТП не работает
Данное сообщение выводится в результате поверочного расчета и означает, что элеваторный узел не функционирует.
«Конкретизация показателей количества и качества коммунальных ресурсов в современных реалиях ЖКХ»
КОНКРЕТИЗАЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОЛИЧЕСТВА И КАЧЕСТВА КОММУНАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В СОВРЕМЕННЫХ РЕАЛИЯХ ЖКХ
В.У. Харитонский, начальник Управления инженерных систем
А. М. Филиппов, заместитель начальника Управления инженерных систем,
Государственная жилищная инспекция г. Москвы
Документы, регламентирующие показатели количества и качества коммунальных ресурсов, подаваемых бытовым потребителям, на границе ответственности ресурсоснабжающей и жилищной организации на сегодняшний день не разработаны. Специалисты Мосжилинспекции в дополнение к существующим требованиям предлагают конкретизировать на вводе в здание значения параметров систем тепло- и водоснабжения, в целях соблюдения в жилых многоквартирных домах качества коммунальных услуг.
Обзор действующих правил и нормативов по технической эксплуатации жилищного фонда в области жилищно-коммунального хозяйства показал, что в настоящее время строительные, санитарные нормы и правила, ГОСТ Р 51617 -2000* «Жилищно-коммунальные услуги», «Правила предоставления коммунальных услуг гражданам», утвержденные Постановлением Правительства РФ от 23.05.2006 года № 307 , и другие действующие нормативные документы рассматривают и устанавливают параметры и режимы только на источнике (ЦТП, котельная, водоподкачивающая насосная станция), вырабатывающем коммунальный ресурс (холодную, горячую воду и тепловую энергию), и непосредственно в квартире у жителя, где предоставляется коммунальная услуга. Однако они не учитывают современные реалии разделения жилищно-коммунального хозяйства на жилые здания и объекты коммунального назначения и сложившиеся границы ответственности ресурсоснабжающей и жилищной организации, которые являются предметом бесконечных споров при определении виновной стороны по факту непредоставления услуги населению или предоставления услуги ненадлежащего качества. Таким образом, сегодня не существует документа, регламентирующего показатели количества и качества на вводе в дом, на границе ответственности ресурсоснабжающей и жилищной организации.
Тем не менее, анализ проведенных Мосжилинспекцией проверок качества поставляемых коммунальных ресурсов и услуг показал, что положения федеральных нормативных правовых актов в области жилищно-коммунального хозяйства возможно детализировать и конкретизировать применительно к многоквартирным домам, что позволит установить взаимную ответственность ресурсоснабжающих и управляющих жилищных организаций. Следует отметить, что качество и количество коммунальных ресурсов, поставляемых на границу эксплуатационной ответственности ресурсоснабжающей и управляющей жилищной организации, и коммунальных услуг жителям определяется и оценивается по показаниям, в первую очередь, общедомовых приборов учета, установленных на вводах
систем тепло- и водоснабжения в жилые дома, и автоматизированной системы контроля и учета энергопотребления.
Таким образом, Мосжилинспекция, исходя из интересов жителей и многолетней практики, в дополнение к требованиям нормативных документов и в развитие положений СНиП и СанПин применительно к условиям эксплуатации, а также в целях соблюдения в жилых многоквартирных домах качества коммунальных услуг, предоставляемых населению, предложила регламентировать на вводе систем тепло- и водоснабжения в дом (на узле учета и контроля) следующие нормативные значения параметров и режимов, фиксируемых общедомовыми приборами учета и автоматизированной системой контроля и учета энергопотребления:
1) для системы центрального отопления (ЦО):
Отклонение среднесуточной температуры сетевой воды, поступившей в системы отопления, должно быть в пределах ±3 % от установленного температурного графика. Среднесуточная температура обратной сетевой воды не должна превышать заданную температурным графиком температуру более чем на 5 %;
Давление сетевой воды в обратном трубопроводе системы ЦО должно быть не менее, чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2) выше статического (для системы), но не выше допустимого (для трубопроводов, отопительных приборов, арматуры и иного оборудования). В случае необходимости, допускается установка регуляторов подпора на обратных трубопроводах в ИТП систем отопления жилых зданий, непосредственно присоединенных к магистральным тепловым сетям;
Давление сетевой воды в подающем трубопроводе систем ЦО должно быть выше требуемого давления воды в обратных трубопроводах на величину располагаемого напора (для обеспечения циркуляции теплоносителя в системе);
Располагаемый напор (перепад давления между подающим и обратным трубопроводами) теплоносителя на вводе тепловой сети ЦО в здание должен поддерживаться теплоснабжающими организациями в пределах:
а) при зависимом присоединении (с элеваторными узлами) - в соответствии с проектом, но не менее 0,08 МПа (0,8 кгс/см 2);
б) при независимом присоединении - в соответствии с проектом, но не менее, чем на 0,03 Мпа (0,3 кгс/см2) больше гидравлического сопротивления внутридомовой системы ЦО.
2) Для системы горячего водоснабжения (ГВС):
Температура горячей воды в подающем трубопроводе ГВС для закрытых систем в пределах 55-65 °С, для открытых систем теплоснабжения в пределах 60-75 °С;
Температура в циркуляционном трубопроводе ГВС (для закрытых и открытых систем) 46-55 °С;
Среднее арифметическое значение температуры горячей воды в подающем и циркуляционном трубопроводах на вводе системы ГВС во всех случаях должна быть не ниже 50 °С;
Располагаемый напор (перепад давлений между подающим и циркуляционным трубопроводами) при расчетном циркуляционном расходе системы ГВС должен быть не ниже 0,03-0,06 МПа (0,3-0,6 кгс/см 2);
Давление воды в подающем трубопроводе системы ГВС должно быть выше давления воды в циркуляционном трубопроводе на величину располагаемого напора (для обеспечения циркуляции горячей воды в системе);
Давление воды в циркуляционном трубопроводе систем ГВС должно быть не менее, чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2) выше статического (для системы), но не превышать статическое давление (для наиболее высоко расположенного и высокоэтажного здания) более чем на 0,20 Мпа (2 кгс/см2).
При данных параметрах в квартирах у санитарных приборов жилых помещений, в соответствии с нормативными правовыми актами Российской Федерации, должны быть обеспечены следующие значения:
Температура горячей воды не ниже 50 °С (оптимальная - 55 °С);
Минимальный свободный напор у санитарных приборов жилых помещений верхних этажей 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кгс/см 2);
Максимальный свободный напор в системах горячего водоснабжения у санитарных приборов верхних этажей не должен превышать 0,20 МПа (2 кгс/см 2);
Максимальный свободный напор в системах водоснабжения у санитарных приборов нижних этажей не должен превышать 0,45 МПа (4,5 кгс/см 2).
3) Для системы холодного водоснабжения (ХВС):
Давление воды в подающем трубопроводе системы ХВС должно быть не менее чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2) выше статического (для системы), но не превышать статическое давление (для наиболее высоко расположенного и высокоэтажного здания) более чем на 0,20 Мпа (2 кгс/см 2).
При данном параметре в квартирах, в соответствии с нормативными правовыми актами Российской Федерации, должны быть обеспечены следующие значения:
а) минимальный свободный напор у санитарных приборов жилых помещений верхних этажей 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кгс/см 2);
б) минимальный напор перед газовым водонагревателем верхних этажей не менее 0,10 Мпа (1 кгс/см 2);
в) максимальный свободный напор в системах водоснабжения у санитарных приборов нижних этажей не должен превышать 0,45 МПа (4,5 кгс/см 2).
4) Для всех систем:
Статическое давление на вводе в системы тепло- и водоснабжения должно обеспечивать заполнение водой трубопроводов систем ЦО, ХВС и ГВС, при этом статическое давление воды должно быть не выше допустимого для данной системы.
Значения давления воды в системах ГВС и ХВС на вводе трубопроводов в дом должны находиться на одном уровне (достигается посредством настройки автоматических устройств регулирования теплового пункта и/или насосной станции), при этом предельно допустимая разница давлений должна быть не более 0,10 МПа (1 кгс/см 2).
Данные параметры на вводе в здания должны обеспечивать ресурсоснабжающие организации путем выполнения мероприятий по автоматическому регулированию, оптимизации, равномерному распределению тепловой энергии, холодной и горячей воды между потребителями, а для обратных трубопроводов систем - также и управляющие жилищные организации путем осмотров, выявления и устранения нарушений или переоборудований и проведения наладочных мероприятий инженерных систем зданий. Указанные мероприятия следует проводить при подготовке тепловых пунктов, насосных станций и внутриквартальных сетей к сезонной эксплуатации, а также в случаях нарушений указанных параметров (показателей количества и качества коммунальных ресурсов, поставляемых на границу эксплуатационной ответственности).
При несоблюдении указанных значений параметров и режимов ресурсоснабжающая организация обязана незамедлительно принять все необходимые меры для их восстановления. Кроме того, в случае нарушения указанных значений параметров поставленных коммунальных ресурсов и качества предоставляемых коммунальных услуг необходимо произвести перерасчет платы за предоставленные коммунальные услуги с нарушением их качества.
Таким образом, соблюдение данных показателей обеспечит комфортное проживание граждан, эффективное функционирование инженерных систем, сетей, жилых домов и объектов коммунального назначения, обеспечивающих тепло- и водоснабжение жилищного фонда, а также поставку коммунальных ресурсов в необходимом количестве и нормативного качества на границы эксплуатационной ответственности ресурсоснабжающей и управляющей жилищной организации (на вводе инженерных коммуникаций в дом).
Литература
1. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок.
2. МДК 3-02.2001 . Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации.
3. МДК 4-02.2001 . Типовая инструкция по технической эксплуатации тепловых систем коммунального теплоснабжения.
4. МДК 2-03.2003 . Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда.
5. Правила предоставления коммунальных услуг гражданам.
6. ЖНМ-2004/01. Регламент подготовки к зимней эксплуатации систем тепло- и водоснабжения жилых домов, оборудования, сетей и сооружений топливно-энергетического и коммунального хозяйств г. Москвы.
7. ГОСТ Р 51617 -2000*. Жилищно-коммунальные услуги. Общие технические условия.
8. СНиП 2.04.01 -85 (2000). Внутренний водопровод и канализация зданий.
9. СНиП 2.04.05 -91 (2000). Отопление, вентиляция и кондиционирование.
10. Методика проверки нарушения количества и качества предоставляемых услуг населению по учету потребления тепловой энергии, расхода холодной, горячей воды в г. Москве.
(Журнал «Энергосбережение» № 4, 2007)
Читайте также:
|
В водяных системах теплоснабжения обеспечение потребителей теплотой осуществляется путем соответствующего распределения расчетных расходов сетевой воды между ними. Для реализации такого распределения необходимо разработать гидравлический режим системы теплоснабжения.
Целью разработки гидравлического режима системы теплоснабжения является обеспечение оптимально допустимых давлений во всех элементах системы теплоснабжения и необходимых располагаемых давлений в узловых точках тепловой сети, в групповых и местных тепловых пунктах, достаточных для подачи потребителям расчетных расходов воды. Располагаемым давлением называется разность давлений воды в подающем и обратном трубопроводах.
Для надежности работы системы теплоснабжения предъявляются следующие условия:
Не превышение допустимых давлений: в источниках теплоснабжения и тепловых сетях: 1.6-2.5 мПа- для пароводяных сетевых подогревателей типа ПСВ, для стальных водогрейных котлов, стальных труб и арматуры; в абонентских установках: 1.0 мПа- для секционных водоводяных подогревателей; 0.8-1.0 мПа- для стальных конвекторов; 0.6 мПа- для чугунных радиаторов; 0.8 мПа- для калориферов;
Обеспечение избыточного давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреждения кавитации насосов и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Минимальное значение избыточного давления принимается 0,05 мПа. По этой причине пьезометрическая линия обратного трубопровода во всех режимах должна располагаться выше точки самого высокого здания не менее чем на 5 м. вод. ст.;
Во всех точках системы теплоснабжения должно поддерживаться давление, превышающее давление насыщенного водяного пара при максимальной температуре воды, обеспечивая невскипание воды. Как правило, опасность вскипания воды чаще всего возникает в подающих трубопроводах тепловой сети. Минимальный напор в подающих трубопроводах принимается по расчетной температуре сетевой воды, таблица 7.1.
Таблица 7.1
Линию на невскипание необходимо провести на графике параллельно рельефу местности на высоте, соответствующей избыточному напору при максимальной температуре теплоносителя.
Графически гидравлический режим удобно изображать в виде пьезометрического графика. Пьезометрический график строится для двух гидравлических режимов: гидростатического и гидродинамического.
Цель разработки гидростатического режима - обеспечить необходимое давление воды в системе теплоснабжения, в допустимых пределах. Нижний предел давления должен обеспечить заполнение водой систем потребителей и создать необходимое минимальное давление для защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Гидростатический режим разрабатывается при работающих подпиточных насосах и отсутствии циркуляции.
Гидродинамический режим разрабатывается на основе данных гидравлического расчета тепловых сетей и обеспечивается одновременной работой подпиточных и сетевых насосов.
Разработка гидравлического режима сводится к построению пьезометрического графика, отвечающего всем требованиям, предъявляемым к гидравлическому режиму. Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного периодов. Пьезометрический график позволяет: определить напоры в подающем и обратном трубопроводах; располагаемый напор в любой точке тепловой сети с учетом рельефа местности; по располагаемому напору и высоты зданий выбирать схемы присоединения потребителей; подобрать авторегуляторы, сопла элеваторов, дроссельные устройства для местных систем потребителей теплоты; подобрать сетевые и подпиточные насосы.
Построение пьезометрического графика (рис.7.1) производится следующим образом:
а) выбираются масштабы по осям абсцисс и ординат и наносятся рельеф местности и высота здания кварталов. Пьезометрические графики строятся для магистральных и распределительных тепловых сетей. Для магистральных тепловых сетей могут быть приняты масштабы: горизонтальный М г 1:10000; вертикальный М в 1:1000; для распределительных тепловых сетей: М г 1:1000, М в 1:500; За нулевую отметку оси ординат (оси напоров) принимают обычно отметку низшей точки теплотрассы или отметку сетевых насосов.
б) определяется значение статического напора обеспечивающего заполнение систем потребителей и создание минимально избыточного напора. Это высота наиболее высоко расположенного здания плюс 3-5 м.вод.ст.
После нанесения рельефа местности и высоты зданий определяется статический напор системы
H c т = [Н зд + (3¸5)], м (7.1)
где Н зд - высота наиболее высоко расположенного здания, м.
Статический напор Н ст проводится параллельно оси абсцисс, и он не должна превышать максимальный рабочий напор для местных систем. Величина максимального рабочего напора составляет: для систем отопления со стальными нагревательными приборами и для калориферов - 80 метров; для систем отопления с чугунными радиаторами - 60 метров; для независимых схем присоединения с поверхностными теплообменниками - 100 метров;
в) Затем строится динамический режим. Произвольно выбирается напор на всасе сетевых насосов Н вс, который не должен превышать статический напор и обеспечивает необходимый запас напора на входе для предотвращения кавитанции. Кавитационный запас в зависимости от мерки насоса составляет 5-10 м.вод.ст.;
г) от условной линии напоров на всасе сетевых насосов последовательно откладываются потери напоров на обратном трубопроводе DН обр главной магистрали тепловой сети (линия А-В) используя результаты гидравлического расчета. Величина напоров в обратной магистрали должна соответствовать требованиям указанным выше при построении линии статического напора;
д) откладывается необходимый располагаемый напор у последнего абонента DН аб, из условия работы элеватора, подогревателя, смесителя и распределительных тепловых сетей(линия В-С). Величина располагаемого напора в точке подключения распределительных сетей принимается не менее 40м;
е) начиная от последнего узла трубопроводов, откладываются потери напоров в подающем трубопроводе главной магистрали DН под (линия С-D). Напор во всех точках подающего трубопровода исходя из условия его механической прочности не должен превышать 160 м;
ж) откладываются потери напора в источнике теплоты DН ит (линия D-E) и получается напор на выходе из сетевых насосов. При отсутствии данных потери напора в коммуникациях ТЭЦ могут быть приняты 25 - 30 м, а для районной котельной 8-16м.
Напор сетевых насосов определяется
Напор подпиточных насосов определяется напором статического режима.
В результате такого построения получается первоначальная форма пьезометрического графика, который позволяет оценить напоры во всех точках системы теплоснабжения (рис.7.1).
В случае их несоответствия требованиям изменяют положение и форму пьезометрического графика:
а) если линия напоров обратного трубопровода пересекает высоту здания или отстоит от него менее чем на 3¸5 м, то пьезометрический график следует поднять, чтобы напор в обратном трубопроводе обеспечивал заполнение системы;
б) если величина максимального напора в обратном трубопроводе превышает допустимый напор в отопительных приборах, и его нельзя уменьшить путем смещения пьезометрического графика вниз, то его следует уменьшить путем установки подкачивающих насосов в обратном трубопроводе;
в) если линия на невскипание пересекает линию напоров в подающем трубопроводе, то за точкой пересечения возможно вскипание воды. Поэтому напор воды в этой части тепловой сети следует повысить путем перемещения пьезометрического графика вверх, если это возможно, или установить подкачивающий насос на подающем трубопроводе;
г) если максимальный напор в оборудовании теплоподготовительной установки источника теплоты превышает допустимое значение, то устанавливаются подкачивающие насосы на подающем трубопроводе.
Деление тепловой сети на статические зоны. Пьезометрический график разрабатывают для двух режимов. Во-первых, для статического режима, когда в системе теплоснабжения отсутствует циркуляция воды. Считают, что система заполнена водой с температурой 100°С, тем самым исключается необходимость поддержания избыточного давления в теплопроводах во избежание вскипания теплоносителя. Во-вторых, для гидродинамического режима - при наличии циркуляции теплоносителя в системе.
Разработку графика начинают со статического режима. Расположение на графике линии полного статического давления, должно обеспечивать присоединение всех абонентов к тепловой сети по зависимой схеме. Для этого статическое давление не должно превышать допустимого из условия прочности абонентских установок и должно обеспечивать заполнение водой местных систем. Наличие общей статической зоны для всей системы теплоснабжения упрощает ее эксплуатацию и повышает ее надежность. При наличии значительной разности геодезических отметок земли установление общей статической зоны оказывается невозможным по следующим причинам.
Наинизшее положение уровня статического давления определяется из условий заполнения водой местных систем и обеспечения в верхних точках систем наиболее высоких зданий, расположенных в зоне наибольших геодезических отметок, избыточного давления не менее 0,05 МПа. Такое давление оказывается недопустимо высоким для зданий, расположенных в той части района, который имеет наиболее низкие геодезические отметки. При таких условиях возникает необходимость разделения системы теплоснабжения на две статические зоны. Одна зона для части района с низкими геодезическими отметками, другая - с высокими.
На рис. 7.2 показаны пьезометрический график и принципиальная схема системы теплоснабжения района, имеющего значительную разность геодезических отметок уровня земли (40м). Часть района, прилегающая к источнику теплоснабжения, имеет нулевые геодезические отметки, в периферийной части района отметки составляют 40м. Высота зданий 30 и 45м. Для возможности заполнения водой систем отопления зданий III и IV ,расположенных на отметке 40м и создания в верхних точках систем избыточного напора в 5м уровень полного статического напора должен быть расположен на отметке 75м (линия 5 2 - S 2). В этом случае статический напор будет равен 35м. Однако напор в 75м недопустим для зданий I и II , расположенных на нулевой отметке. Для них допустимое наивысшее положение уровня полного статического давления соответствует отметке 60м. Таким образом, в рассматриваемых условиях установить общую статическую зону для всей системы теплоснабжения нельзя.
Возможным решением является разделение системы теплоснабжения на две зоны с различными уровнями полных статических напоров - на нижнюю с уровнем в 50м (линия S t -Si ) и верхнюю с уровнем в 75м (линия S 2 -S 2). При таком решении всех потребителей можно присоединить к системе теплоснабжения по зависимой схеме, так как статические напоры в нижней и верхней зонах находятся в допустимых границах.
Чтобы при прекращении циркуляции воды в системе уровни статических давлений установились в соответствии с принятыми двумя зонами, в месте их соединения располагают разделительное устройство (рис. 7.26 ). Это устройство защищает тепловую сеть от повышенного давления при остановке циркуляционных насосов, автоматически рассекая ее на две гидравлически независимые зоны: верхнюю и нижнюю.
При остановке циркуляционных насосов падение давления в обратном трубопроводе верхней зоны предотвращает регулятор давления «до себя» РДДС (10), поддерживающий постоянным заданный напор HРДДС в точке отбора импульса. При падении давления он закрывается. Падение давления в подающей линии предотвращает установленный на ней обратный клапан (11), который также закрывается. Таким образом, РДДС и обратный клапан рассекают теплосеть на две зоны. Для подпитки верхней зоны установлены подпиточный насос (8), который забирает воду из нижней зоны и подает в верхнюю. Напор, развиваемый насосом, равен разности гидростатических напоров верхней и нижней зон. Подпитку нижней зоны осуществляет подпиточный насос 2 и регулятор подпитки 3.
Рисунок 7.2. Система теплоснабжения, разделен-ная на две статические зоны
а - пьезометрический график;
б - принципиальная схема системы теплоснабжения; S 1 - S 1 , - линия полного статического напора нижней зоны;
S 2 – S 2 , - линия полного статического напора верхней зоны;
Н п.н1 - напор, развиваемый подпиточным насосом нижней зоны; Н п.н2 - напор развиваемый подпиточным насосом верхней зоны; Н РДДС - напор на который настроены регуляторы РДДС (10)и РД2 (9);ΔН РДДС - напор, срабатываемый на клапане регулятора РДДС при гидродинамическом режиме; I-IV - абоненты; 1-бак подпиточной воды; 2,3 - подпиточный насос и регулятор подпитки нижней зоны; 4 - предвключенный насос; 5 - основные пароводяные подогреватели; 6- сетевой насос; 7 - пиковый водогрейный котел; 8, 9 - подпиточный насос и регулятор подпитки верхней зоны; 10 -регулятор давления «до себя» РДДС; 11- обратный клапан
Регулятор РДДС настроен на напор Нрддс (рис. 7.2а). На этот же напор настроен регулятор подпитки РД2.
При гидродинамическом режиме регулятор РДДС поддерживает напор на том же уровне. В начале сети подпиточный насос с регулятором поддерживают напор Н О1 . Разность этих напоров тратится на преодоление гидравлических сопротивлений в обратном трубопроводе между разделительным устройством и циркуляционным насосом источника тепла, остальная часть напора срабатывается в дроссельной подстанции на клапане РДДС. На рис. 8.9, а эта часть напора показана величиной ΔН РДДС. Дроссельная подстанция при гидродинамическом режиме позволяет поддерживать давление в обратной линии верхней зоны не ниже принятого уровня статического давления S 2 – S 2 .
Пьезометрические линии, соответствующие гидродинамическому режиму, показаны на рис. 7.2а. Наибольшее давление в обратном трубопроводе у потребителя IV составляет 90-40 = 50м, что допустимо. Напор в обратной линии нижней зоны также находится в допустимых границах.
В подающем трубопроводе максимальный напор после источника тепла равен 160 м, что не превышает допустимого из условия прочности труб. Минимальный пьезометрический напор в подающем трубопроводе 110м, что обеспечивает невскипание теплоносителя, так как при расчетной температуре 150°С минимальное допустимое давление равно 40м.
Разработанный для статического и гидродинамического режимов пьезометрический график обеспечивает возможность присоединения всех абонентов по зависимой схеме.
Другим возможным решением гидростатического режима системы теплоснабжения, показанной на рис. 7.2, является присоединение части абонентов по независимой схеме. Здесь могут быть два варианта. Первый вариант - установить общий уровень статического давления на отметке 50м (линия S 1 - S 1), а здания, расположенные на верхних геодезических отметках, присоединить по независимой схеме. В этом случае статический напор в водоводяных отопительных подогревателях зданий верхней зоны со стороны греющего теплоносителя составит 50-40=10м, а со стороны нагреваемого теплоносителя определится высотой зданий. Второй вариант - установить общий уровень статического давления на отметке 75 м (линия S 2 - S 2) с присоединением зданий верхней зоны по зависимой схеме, а зданий нижней зоны - по независимой. В этом случае статический напор в водоводяных подогревателях со стороны греющего теплоносителя будет равен 75 м, т. е. меньше допустимой величины (100м).
Осн.1, 2; 3;
доп. 4 , 7 , 8 .