Схема подключения итп. Индивидуальный тепловой пункт

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.

Система управления индивидуальным тепловым пунктом (ИТП) предназначена для распределения теплоносителя по смежным подсистемам: вентиляционной, системе отопления, горячего водоснабжения, системе повысительных насосов.

Шкаф управления ИТП информирует о текущем состоянии системы посредством световой индикации. Панель оператора обеспечивает отображение на видеокадрах текущей информации о состоянии исполнительных механизмов (клапанов и насосов), режимах работы оборудования, а также дает информацию о текущих давлениях и температурах подсистем. Кроме того, панель визуализации обеспечивает возможность переключения исполнительных механизмов на ручной режим управления.

На лицевой стороне шкафа управления расположена панель оператора, состоящая из одиннадцати видеокадров, которые предназначены для мониторинга состояния и управления системой ИТП.

Состав и функциональность видеокадров:

В данном проекте предусматривается:

  • местный контроль давления и температуры холодной и горячей воды в системах отопления и ГВС;
  • автоматическое регулирование температуры воды на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха;
  • автоматическое регулирование температуры воды в системе ГВС;
  • автоматическое управление насосами в системе отопления;
  • автоматическое управление циркуляционными насосами в системе ГВС;
  • установка свободно программируемого контроллера ПЛК160-220.у-М фирмы Овен и монохромной графической панели управления ИП320, при этом контроллер работает совместно с модулями ввода фирмы ОВЕН;
  • выбор "работа - резерв" осуществляется по заданным программам суммарного времени работы оборудования и оптимизации запуска и останова;
  • установка регулирующих клапанов фирмы "Danfoss".

Контроллер с модулями ввода-вывода и панелью управления устанавливается в щите управления.

Аварийные сигналы:

  • падение давления в напорных патрубках насосов;
  • превышение температуры горячей воды на отопление;
  • превышение температуры горячей воды на ГВС;
  • понижение температуры горячей воды на отопление;
  • понижение температуры горячей воды на ГВС; собираются на щите в общий световой сигнал;
  • "Авария". Сброс сигнала "Авария"производится кнопкой на панели ИП320.

Программирование контроллера осуществляется в среде CoDeSys в соответствии со стандартом МЭК 61131. Поддерживаются языки программирования, в том числе язык графического функционального программирования.

Наладочные работы включают в себя поверку, калибровку оборудования, функциональное тестирование программ и оборудования, запуск системы в эксплуатацию.

Технические решения, принятые в рабочих чертежах, соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий.

Комплект рабочей документации выполнен на основании технического задания и в соответствии с требованиями действующих норм и правил:

  • СП41-101-95 - Проектирование тепловых пунктов;
  • ГОСТ 21.408-93 - Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов;
  • РМ 106-82 - Схемы электрические принципиальные систем автоматизации. Требования к выполнению;
  • ГОСТ Р50571 - Электроустановки зданий. Основные положения. Требования по обеспечению безопасности.

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.

На базе средств автоматизации ОВЕН специалистами компании «Приборы контроля и Привод» разра­ботана автоматизированная система управления индивидуальными тепловыми пунктами жилого комплекса в Перми. Подача горячей и холодной воды в четыре 25-этажные высотки конт­ролируется с помощью таких приборов , как программируемый логический контроллер , модули ввода-вывода , панели оператора .

Особенности автоматизации ИТП

Индивидуальные тепловые пунк­ты – это сложные технологические объекты со множеством контроли­руемых и измеряемых параметров, а также различными контурами регулирования. За ними необходимо постоянно наблюдать, а силами одно­го обслуживающего персонала, без соответствующей автоматики, за всем усле­дить сложно. Ведь зачастую на аварийную ситуацию оператор реагирует с большим опозданием. В результате масштабы аварии могут оказаться весьма значительными, да и разобраться в ее причинах в таких случа­ях очень сложно. Все это причиняет ущерб делу, оборачивается неоправданно большими материальными затратами для обслужи­вающей организации. Например, превышение давления может приве­сти к разрыву трубопровода, превы­шение температуры – к увеличению расходов на теплоносители, авария насоса в зимнее время – к замерза­нию трубопровода.

Только создание автоматизированной системы управления позволяет обеспечить на индивидуальных тепловых пунктах безопасную работу оборудования, дает возможность оперативно выявлять аварийные и предаварийные ситуации, сулит экономическую выгоду благодаря значительному сокращению затрат на обслуживание и использование трудовых ресурсов.

Перечислим главные цели создания АСУ:

Оперативное и достоверное получение информации об объекте в режиме реального времени;

Контроль состояния техноло­гического оборудования;

Оперативное выявление ава­рийных и предаварийных ситуаций;

Возможность контроля всех технологических параметров объектов из диспетчерского пункта благодаря удаленной диспетчеризации.

При этом к создаваемой систе­ме предъявляется ряд достаточно жестких требований. АСУ должна:

Работать круглосуточно в ре­жиме реального времени в соответ­ствии с режимом работы техноло­гического оборудования;

Быть наращиваемой, то есть в случае необходимости позволять подключать дополнительные пара­метры и объекты;

Быть простой и удобной для производственного персонала;

Обладать возможностями для развития и модернизации.

В качестве примера рассмотрим автоматизированную си­стему индивидуальных тепловых пунктов, которая была разработана и реализована специалистами компании ООО «Приборы контроля и Привод» в одном из жилых комплексов горо­да Перми. Жилой комплекс состоит из четырех 25-этажных домов и двух индивидуальных тепловых пунктов – из расчета один ИТП на два дома. Блок-схема системы представлена на рис. 1.


Рис. 1. Блок-схема АСУ ИТП

В каждом индивидуаль­ном теп­ловом пункте контролируются следующие параметры:

Температура и давление ГВС и ХВС в подающем и обратном тру­бопроводах;

Температура и давление воды на нижней и верхней зонах отопления;

Наличие напряжения;

Состояние циркуляционных, подпиточных и пожарных насосов (вкл./выкл./авария);

Управление насосами ХВС.

Выбор средств автоматизации

Сегодняшний рынок програм­мно-технических средств авто­матизации настолько обширен и богат, что в большинстве случаев оптимально выбрать необходимое оборудование довольно сложно. Но, как всегда, главным остается вопрос соотношения цены и качества. И в этом плане продукция российского производителя выглядит наиболее привлекательно, ведь цены на российские изделия значительно ниже, чем на зарубежные. работает на рынке средств автоматизации более двадцати лет и зарекомендовала себя как поставщик надежной и высокотехнологичной продукции, которая применяется в самых разных распределительных системах – от наиболее простых до весьма сложных. Немаловажно и то, что компания имеет свои представительства, сервисные и инженерные центры во всех регионах России, где можно в любой момент, как по телефону, так и явочным порядком, получить исчерпывающие консультации по установке, программированию и наладке оборудования.

Поэтому в основу автоматизированной системы управления ИТП были положены главным образом средства автоматизации ОВЕН, а именно: программи­руемый логический контроллер , модули ввода/вывода , па­нели оператора , блоки питания. Среди оборудования других производителей назовем GSM модем – Siemens mc35i, датчики давления СДВ.

Программное обеспечение разработано с использованием SCADA-системы MasterScada. Видеокадр главной мнемосхемы представлен на рис. 2. В SCADA-системе реализована сигнализация отклонения параметров от нормы с записью в архивный журнал сооб­щений, архивирование параметров системы с возможностью просмотра трендов по каждому измери­тельному каналу, управление тех­нологическим оборудованием.

Рис. 2. АРМ оператора. Мнемосхема ИТП

Во втором ИТП установлена панель оператора произ­водства ОВЕН. В панели реализо­ваны те же функции, что и на автоматизированном рабочем месте оператора: мониторинг техноло­гических параметров, управление насосами ХВС, просмотр трендов технологических параметров, веде­ние журнала аварий.

Наладка автоматической системы

В 2011 году была запущена автоматизированная система первого индивидуального теплового пунк­та, в результате чего отпала необходимость в постоянном присутствии обслуживающего пер­сонала. Вся информация об авариях или отклонениях систе­мы доставляется обслуживающей организации с помощью СМС и звонков. Кроме того, можно контролировать технологические параметры с по­мощью СМС-запросов или удален­но с другого рабочего места. Например, если требуется запустить или остановить насосы, оператор включает или отключает их с помощью СМС или с АРМ опера­тора. Появилась возможность архивирования технологических параметров, анализа данных и работы оборудования.

Опыт успешной работы по внед­рению АСУ позволил в начале 2012 года осуществить ее расширение, а именно подключить второй ИТП. Так как система обладает воз­можностью модернизации и нара­щивания, то подключение второго индивидуального теплового пункта было выполнено быстро и опера­тивно.