Проблемы поддержания стабильных параметров ГВС.
Согласно требованиям СанПиН 2.1.4.2496-09. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения [17], температура горячей воды в местах водоразбора независимо от применяемой системы теплоснабжения должна быть не ниже 60 °C и не выше 75 °C.
Существующие системы теплоснабжения могут быть четырехтрубные (трехтрубные) и двухтрубные.
При четырехтрубной системе теплоснабжения две трубы используются для подачи теплоносителя на нужды отопления, а оставшиеся две трубы – только на нужды горячего централизованного водоснабжения.
При двухтрубной системе теплоноситель используется и для обеспечения водоразбора ГВС и для отопления МКД.
Проблемы поддержания необходимых температурных параметров теплоносителя для нужд ГВС возникают в большинстве случаев при использовании двухтрубной системы. Поскольку с одной стороны температура теплоносителя на нужды отопления должна меняться в зависимости от температуры окружающего воздуха, а с другой стороны соответствовать фиксированным требованиям СанПиН 2.1.4.2496-09, возникает противоречие. Подать потребителю и принять от него два потока теплоносителя с различной температурой невозможно.
Для устранения этого противоречия в ИТП используются определенные технические решения, позволяющие понизить и зафиксировать температуру теплоносителя, используемого для водоразбора на нужды ГВС вне зависимости температуры поступающего на ИТП теплоносителя. Кроме того, для поддержания заданной температуры ГВС в точке водоразбора организуется циркуляционная линия для ГВС. Как правило, циркуляционная линия ГВС используется и для подогрева полотенцесушителей в ванных комнатах собственников жилых помещений. Таким решением достигается выполнение требований ГОСТ 30494-96 в части касающейся обеспечения оптимальной и допустимой нормы температуры в жилых зданиях [20]. Согласно этого документа температура в ванных комнатах должна быть на 2..3 ºС выше по сравнению с другими помещениями. Именно за счет циркуляционных линий и осуществляется дополнительный прогрев ванных комнат. Естественно, за счет циркуляции неизбежен дополнительный расход тепловой энергии как на прогрев стояков ГВС и полотенцесушителей, так и на потери в линиях подачи и сбора теплоносителя.
Принцип работы устройств, обеспечивающих понижение температуры теплоносителя до требований СанПиН и ее фиксацию можно пояснить на примере простого бытового смесителя. При его использовании, например в душевой кабине, комфортная для себя температура обычно выставляется путем смешивания горячей и холодной воды в определенной пропорции. Обычно человек, как показали результаты исследований, комфортной для себя считает температуру в диапазоне 37..39 ºС. На выходе смесителя можно установить пониженную температуру, которую регулируется поворотом крана смесителя.
Именно этот простой способ получения пониженной температуры ГВС за счет смешивания теплоносителя с первичными температурными параметрами (до элеваторного узла) и теплоносителя из обратного трубопровода на выходе системы отопления и используется в современных приборах на линиях ГВС. 
Типовым прибором, обеспечивающим понижение температуры теплоносителя до требуемого постоянного уровня, являются регуляторы температуры прямого действия (РТ). Принцип действия РТ основывается на возможности термочувствительного элемента открывать или перекрывать поток теплоносителя в зависимости от изменения его температуры. В качестве терморегулятора используется вещество с большим коэффициентом объемного расширения – это может быть парафин, бензол и другие материалы, конструктивно размещенные в термобаллоне (сильфоне). При повышении температуры ГВС вещество в термобалоне начинает расширяться и давит на регулирующий клапан, который открывает или закрывает поток горячего теплоносителя. Доля охлажденного теплоносителя из обратного трубопровода после смешивания становится больше (или меньше), что приводит к стабилизации результирующей температуры ГВС в циркуляционной линии. Для поддержания заданного режима подобные регуляторы не нуждаются в дополнительной энергии и имеют сравнительно низкую стоимость.
Один существенный недостаток подобных приборов напрочь перечеркивает все их достоинства. Это – низкая надежность. Даже производители подобных изделий вынуждены признать, что время наработки на отказ регуляторов сильфонного типа составляет 1..3 года. Основная причина - разгерметизация и деформация сильфона или нарушения целостности сальников.
В результате выхода из строя сильфона или клапана температура теплоносителя в линии ГВС может сравняться с температурой теплоносителя на входе в ИТП. Максимальное значение может составить 90..130°С в зависимости от температуры наружного воздуха и режима работы теплосети. Возможные термические травмы пользователей ГВС неизбежны.
Есть еще один неприятный момент завышения температуры ГВС. Не все собственники жилых помещений в МКД знают о том, что на линии ГВС располагаются как коллективные расходомеры, так и индивидуальные приборы учета ГВС. Далеко не все приборы расхода ГВС рассчитаны на подобную повышенную температуру. В результате возрастает вероятность не только термических травм, но и дополнительных расходов на замену вышедших из строя приборов учета расхода ГВС.
Отдельные производители регуляторов температуры с учетом низкой надежности отдельных элементов РТ наладили выпуск датчиков термочувствительных клапанов для оперативной их замены. Внешний вид датчиков представлен на фото слева.
Классическим, надежным и апробированным вариантом технического решения являются проекты ИТП реализованные с использованием оборудования фирмы «Danfoss» . В приложениях 5 и 6 представлены принципиальные схемы ИТП, реализованные по двум объектам.
Объект 1. ИТП ТСЖ «Симонова 9 к.3. Принципиальная схема в приложении 5.
Схема ГВС реализована с помощью электронного регулятора ECL200 и регулирующего клапана VB2 с электрическим приводом AMV30. Для обеспечения режима работы данного клапана на подающем трубопроводе был установлен регулятор давления после себя AVD и на обратном трубопроводе - регулятор давления «до себя» AVA.
Фотографии основного оборудования представлены ниже.
|
|
|
Регулирующий клапан VB2
|
Электропривод AME 30
|
Регуляторы давления AVA, AVD
|
Объект 2. ИТП по ул. Есенина, 18 к. 1 (ЖСК-873). Схема в приложении 6.
На объекте была реализована схема с регулятором температуры прямого действия. Для его гидравлической балансировки использовался регулятор перепада давления AVP.
Тепловые пункты, реализованные на элементной базе «Danfoss» отличаются надежностью в эксплуатации и точностью в управлении. К сожалению, стоимостные показатели тоже достаточно высоки.
Другим возможным вариантом модернизации оборудования для линий ГВС является использование в качестве регулирующего устройства регулятора температуры воды «Комос-УЗЖ-Т». С точки зрения стоимости, его можно считать промежуточным.
Оборудование разработано и выпускается в России группой компаний «ГК Комос». На основании положительного опыта эксплуатации подобных изделий в других регионах России, в Санкт-Петербурге уже с декабря 2014 проводится опытная эксплуатация нескольких регуляторов температуры воды. Изделия смонтированы на двух объектах ЖКС-2 Московского района.
Общий вид регулятора в разрезе представлен на рисунке слева.
Условные обозначения элементов.
1 – корпус; 2 – гидроцилиндр; 3 - регулирующий поршень; 4 – фланцы;
5 - управляющий поршень; 6 - регулирующая гайка; 7 – шток; 8 – клапан; 9 - седло клапана; 10 – дно; 11, 12, 13 – соединительные фланцы; 14 – ограничитель перемещения регулирующей гайки;15- кольцо пломбировочное.
Устройство работает следующим образом:
Вода из подающего трубопровода через отверстие в соединительном фланце 11 поступает в корпус 1, где смешивается с потоком, поступающим через отверстие в соединительном фланце 13 (этот поток может подаваться либо из обратного трубопровода системы отопления, либо из обратного трубопровода системы горячего водоснабжения, либо из трубопровода холодной воды (см. Рис. 3 ).
Далее смешанный поток омывает гидроцилиндр 2 , через отверстие в соединительном фланце 12 выходит из регулятора «Комос-УЗЖ-Т» и поступает в систему ГВС. При вращении регулировочной гайки 6 с помощью поршня 3, поршня 5 и штока 7 изменяется величина зазора между клапаном 8 и седлом клапана 9, что определяет величину расхода теплоносителя из подающего трубопровода (с повышенной температурой) через регулятор «Комос-УЗЖ-Т».
Если температура теплоносителя в подающем трубопроводе, из которого вода поступает через отверстие в соединительном фланце 11 увеличивается, то повышается температура смешанной воды. При этом, нагревается термочувствительная жидкость в гидроцилиндре 2 и ее объем увеличивается. Термочувствительная жидкость, за счет избыточного давления, возникающего при этом в гидроцилиндре 2, давит последовательно на поршень 5, шток 7 и клапан 8. Клапан 8 регулятора «Комос-УЗЖ Т» , перемещаясь вниз, уменьшает количество подмешиваемой воды из подающего трубопровода.
Если температура теплоносителя в подающем трубопроводе, из которого вода поступает через отверстие в соединительном фланце 11 уменьшается, то уменьшается и температура смешанной воды.
При этом охлаждается термочувствительная жидкость в гидроцилиндре 2, ее объем уменьшается. В гидроцилиндре 2 возникает разряжение и клапан 8 регулятора «Комос-УЗЖ-Т» Исполнение 2 , перемещаясь вверх, увеличивает количество подмешиваемой воды из подающего трубопровода.
2.Узлы учета тепловой энергии
В данном разделе будут изложены основные правила использования приборов учета тепловой энергии для нужд коммерческого учета в течение всего жизненного цикла, которые определены действующим законодательством [1-15].
|
