Современные решения для реконструкции старых систем отопления — Часть 1. Необходимость реконструкции систем ОВК

Энергоэффективность новых зданий рассчитывается уже на стадии проектирования. Решения и меры, которые принимаются, нацелены на достижение минимального  потребления  энергии  в  здании. Как  правило,  эти меры изложены  в  национальных  правилах  строительства  в  каждой  стране.  Конечно, много информации о энергосберегающих решениях и технологиях могут быть найдены в многих доступных источниках или технических семинарах, которые проводят компании работающие в области ОВК.

Но ситуация, которая происходит в старых  и  не  реконструированных зданиях, гораздо  хуже. Эти  здания используют  огромное  количество энергии, потому что при строительстве  их  использовались  старые технологии,  не  позволяющие  обеспечить соответствующую  теплоизоляцию.  Как  следствие,  большие потери тепла и повышенное потребление энергии. Системы ОВК этих зданий устарели, несбалансированны и не отлажены, поэтому не в состоянии обеспечить комфортный микроклимат и потребляют избыточное количество электрической и тепловой энергии.

Исследования  подтвердили,  что системы ОВК  используют  более  60%  всей потребляемой  энергии  зданием.  В  жилом  секторе  затраты  на  энергию,  используемую для отопления составляют приблизительно 80% от общих затрат. Поэтому, при реконструкции надо учитывать не только работы по улучшению теплоизоляции фасадов, замене старых окон на новые, остеклению балконов и лоджий, а также полный ремонт систем отопления и вентиляции.

Фазы реконструкции систем отопления

Если есть финансовые и технические возможности, старые системы отопления рекомендуется реконструировать полностью, при  этом  заменить оборудование на  всех  стадиях: производства  (тепловые пункты,  котельные), распределения  (трубопроводы,  регулирующая  арматура)  и  потребления  тепла (радиаторы, калориферы, конвекторы, теплые полы и т.д.). Таким образом, мы сможем достичь наилучших показаний по энергосбережению. Не всегда возможно провести реконструкцию в полном объеме, но даже при минимальных улучшениях в системе можно увеличить ее эффективность работы и при этом обеспечить требуемые условия комфорта в каждом помещении. В обоих случаях,  для  достижения  результата  без  гидравлической  балансировки  систем отопления не обойтись.

Реконструкция тепловых пунктов

teplovoy punktНаиболее  распространенным  теплогенератором  для  системы  отопления здания является тепловой пункт. Его цель заключается в обеспечении необходимого  количества  тепла,  которое  зависит от окружающих  климатических условий и температурного графика системы, на индивидуальные потребности здания от централизованной системы теплоснабжения. Существует два типа тепловых пунктов, которые нашли широкое применение, это: тепловые узлы без автоматического  контроля  температуры  теплоносителя  на  подаче  с  помощью элеватора или зависимые подстанции  с автоматическим регулированием температуры (рисунок).

Основные недостатки таких систем:

— Поддержание микроклимата помещений зависит от тепловых сетей.

— Качество теплоносителя в системе отопления зависит от централизованного теплоснабжения.

— Нет возможности уменьшить потребление энергии — указанные системы не является нергоэффективными.

— Здание имеет гидравлическую зависимость.

— Отсутствуют установки поддержания давления — при этом статическое давление в системе зависит от давления в теплосети.

Лучшая энергоэффективность достигается при полной реконструкции тепловых пунктов, когда элеваторный зависимый узел заменяют на независимый с автоматическим контролем температуры (рисунок ниже).

nezavisimiy teplovoy punkt

Он состоит из теплообменника, который разделяет систему отопления здания и тепловую сеть, обеспечивая при этом ее независимое функционирование.

privodДля  того,  чтобы  контролировать  и  регулировать  тепловую  энергию  здания согласно  реальным  потребностям,  требуется  установка  автоматической  системы  управления  температурой  теплоносителя на  подаче.  Она  состоит  из  регулирующего  клапана,  который  управляется  электрическим  приводом (рисунок слева) по  сигналу  от  электронного  контроллера  с  датчиками  температуры.

Система  погодозависимого  регулирования  определяет,  изменения  внешней температуры,  а  также  теплопотребления  здания  и автоматически  увеличивает  или  уменьшает  общую величину  теплопоступлений.

regulyator perepada davleniaDAF 516 DN 65-125Данные  системы  позволяют значительно снизить затраты на отопление (но  только  при  условии,  что система  отопления  является сбалансированной). Для обеспечения  быстрого,  точного и  плавного  регулирования, а  также  отсутствия  проблем с  закрытием  регулирующего  клапана,  рекомендуется установка регулятора перепада давления (см. рисунок).

В связи с тем, что система отопления здания становится независимой от сети централизованного теплоснабжения, необходимо обеспечить в ней поддержание статического давления (рисунок ниже):

sistema otopleniy

Эту функцию выполняют расширительный бак с отключающим и сливным клапаном для обслуживания (рисунок ниже ), устройство подпитки и модуль контроля давления.

statico_se pneumatex

 

Расширительный  бак  является  одним  из  важнейших  элементов  системы  отопления (рисунок слева).  Когда  теплоноситель нагревается  до  рабочей  температуры,  он  расширяется,  увеличивая  свой объем  при  этом. Если  это дополнительное  количество  теплоносителя  негде разместить, тогда статическое давление в системе будет повышаться.

predohranitelniy klapanПредохранительный  клапан  в  тепловых  пунктах необходим  для защиты  слабых  звеньев системы  от слишком  большого  давления,  когда установка поддержания давления находится  на  обслуживании  или  не  работает (см. рисунок).

При достижении, в этом случае, максимально допустимого давления, предохранительный клапан откроется и сбросит избыток объема теплоносителя, уменьшая  при  этом  статическое  давление  системы.  В  случае  отсутствия предохранительного клапана или не правильном его подборе и настройке, слишком большое давление может привести к повреждению потребителей, труб,  соединений  и  других  элементов  системы. Если же  предохранительный клапан открывается слишком рано или слишком часто, он освобождает значительное  количество  теплоносителя  из  системы. При  этом,  в  период , когда  система  снижает  свой  температурный  режим  (требуется  меньшая мощность  нагрева  или  система  выключается  по окончании  отопительного сезона), теплоноситель сжимается и это приводит к снижению статического давления. Если статическое давление упадет ниже минимально необходимого, в верхних участках системы будет создано разрежение, что приведет к завоздушиванию. Воздух в гидравлической системе препятствует нормальной циркуляции и может блокировать потоки в некоторых участках, что приводит к недогреву потребителей и нарушению микроклимата. Воздух также является дополнительной причиной шума в системе, а  кислород,  который находится в нем, вызывает коррозию деталей из стали. В тоже время, недостаток теплоносителя в системе должен быть компенсирован с помощью систем подпитки, что также влечет к дополнительным затратам и без водоподготовки приносит новые порции воздуха и новые проблемы.

Задача расширительного бака — это постоянное поддержание статического давления в системе между минимальным и максимально-допустимым значениями, с учетом возможного расширения или сжатия теплоносителя.