Описание функционирования КТП с приоритетным режимом ГВС

5.2 Описание функционирования КТП с приоритетным режимом ГВС

Технические характеристики приведены в приложении Б.

5.2.1 КТП в режиме отопления. Управление отопительным контуром квартиры

Греющий теплоноситель Т11 от домового теплового пункта поступает в КТП, проходит через грязеуловитель б и перераспределяется в зависимости от режима (отопление или приготовление горячей воды) в систему отопления Т12 (по зависимой схеме) или водонагреватель горячего водоснабжения. В режиме отопления, пройдя отопительный контур (ОК) квартиры теплоноситель Т21 также проходит грязеуловитель и через зональный клапан 5, регулирующий подачу теплоносителя на отопление, поступает в третий ход пропорционального регулятора-распределителя расхода 2, после которого проходит прибор учета тепловой энергии (если установлен) 8 и возвращается в обратный трубопровод Т22 системы теплоснабжения здания.

5.2.1.1 Радиаторное отопление

В отопительный контур квартиры подается расход теплоносителя для покрытия тепловых потерь, не более требуемого по расчету. Для ограничения расхода теплоносителя, поступающего в контур отопления, на стадии наладки устанавливается преднастройка на зональном клапане (рисунок 1, позиция 5). Настройка определяется расчетным путем и учитывает дополнительное сопротивление отопительного контура по отношению к контуру ГВС рассматриваемой квартиры для их гидравлического согласования и исключения возникновения шумов в системе отопления. Регулирование температуры в комнатах может осуществляться термостатическими регуляторами, установленными на радиаторах отопления или посредством центрального электронного термостата, установленного в контрольном помещении. Во втором случае сигнал от центрального термостата подается на исполнительный двухпозиционный термоэлектрический привод, устанавливаемый на зональном клапане 5 КТП. При этом осуществляется отопление методом местных пропусков. Применение центрального термостата позволяет вводить индивидуальную программу отопления. Также систему отопления квартиры возможно разделить на контуры с установкой термостатов в каждом помещении квартиры (лучевая разводка СО). От термостата подается сигнал на клапан своей зоны (КТП комплектуется распределителем).

Для организации системы отопления квартиры применимы как кольцевая, так и лучевая схемы разводки.

5.2.1.2 Отопление помещений системой «теплый пол»

Возможно осуществление отопления квартиры системой теплых полов (пониженный температурный график). Для этого в КТП модульно устанавливается смесительный узел с насосом (рисунок 2). Возможны различные варианты управления трехходовым смесителем: термостатическое, электронное трехпозиционное по температуре в помещении или погодозависимое. Подключение контура теплых полов к системе осуществляется по зависимой схеме через встроенную в узел перепускную линию 11.

Рисунок 2 - Схема КТП со смесительным узлом для отопления системой теплых полов:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - перепускная линия (первичный байпас); 12 - трехходовой смеситель; 13 - термостатический привод смесителя; 14 - электрический привод смесителя, 220 В; 15 - циркуляционный насос; 16 - регулируемый байпас; 17 - контроллер; СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

5.2.1.3 Комбинированное отопление Возможна схема КТП, обеспечивающая сочетание радиаторного отопления и отопления системой «теплый пол» (рисунок 3). Принцип работы описан в 5.2.1.1 и 5.2.1.2.

Рисунок 3 - Схема КТП со смесительным узлом для сочетания радиаторного отопления и системы теплых полов:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

5.2.2 КТП в режиме горячего водоснабжения

Включением/отключением режима ГВС в КТП управляет гидравлический регулятор-распределитель расхода пропорционального действия (РМ-регулятор, от нем. Proportional Mengen - «пропорционально расходу»). РМ-регулятор выпускается в двух вариантах исполнения - двухходовой или трехходовой с функцией приоритета ГВС.

В зависимости от типоразмера водонагревателя, установленного в КТП, применяются соответствующие диаграммы для определения параметров теплоносителя для обеспечения нагрева питьевой воды (см. приложение Б). В любом случае в режиме ГВС после водонагревателя КТП обеспечивается низкая температура обратной магистрали Т21 в силу проточного (противоточная схема движения теплоносителя) режима нагрева питьевой воды.

5.2.2.1 Режим горячего водоснабжения (только для КТП с функцией приоритета ГВС). Отопительный период

В режиме отопления теплоноситель Т21 циркулирует через третий ход 4 РМ-регулятора (рисунок 4а).

Рисунок 4 - Схема работы трехходового гидравлического регулятора-распределителя расхода пропорционального действия с функцией приоритета ГВС:

1 - возвратная пружина штока; 2 – импульсная линия давления; 3 - дроссель контура отопления (3-ий ход); 4 - третий ход РМ-регулятора; 5 - шток; 6 - мембрана

При открытии крана прибора разбора горячей воды возникает перепад давлений на мембране 6 РМ-регулятора, перемещающий ее и жестко скрепленный с ней шток 5 из начального положения «контур отопления открыт - контур ГВС закрыт» в положение «контур отопления закрыт - контур ГВС открыт» и производит регулирование подачи теплоносителя в проточный водонагреватель пропорционально расходу поступающей в противоточном режиме питьевой воды В1. При этом весь теплоноситель Т11, поступающий в КТП, направляется в контур ГВС, после которого проходит прибор учета тепла и поступает в обратный трубопровод системы теплоснабжения Т22. С закрытием крана прибора разбора горячей воды через выполненную в корпусе РМ-регулятора импульсную линию 2 перепад давлений на мембране 6 исчезает и возвратная пружина 1 переводит шток в исходное положение - отопление продолжается, контур ГВС перекрыт.

5.2.2.2 Режим горячего водоснабжения. Летний период эксплуатации. Термический мост циркуляции

В схеме теплоснабжения с КТП необходимо обеспечить циркуляцию греющего теплоносителя Т11 в летний период эксплуатации (отсутствие отопительной нагрузки) для обеспечения нагрева горячей воды Т3 в водонагревателе КТП. Для этого в зависимости от принятой схемы разводящих сетей здания (см. пункт 10) требуется сделать следующее.

При схеме 1 пункта 10: в каждом, удаленном более чем на 3 м от распределительной магистрали теплоносителя, КТП устанавливается термический мост циркуляции (регулятор температуры «после себя»), который имеет настроечную шкалу 45-65 °С. (рисунок 5, позиция 11).

При схеме 2 пункта 10: термический мост циркуляции устанавливается в крайних по ходу движения теплоносителя КТП, подключенных к рассматриваемому стояку или устанавливается выносной термический мост циркуляции в крайней по ходу движения теплоносителя точке стояка (например, на техническом этаже) (рисунок 6).

Рисунок 5 - Схема КТП, укомплектованного термическим мостом циркуляции:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - термический мост циркуляции; СТС – система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

Рисунок 6 - Термический мост циркуляции, устанавливаемый на теплоснабжающем стояке:

а - верхний мост циркуляции; б - нижний мост циркуляции; 1 - автоматический воздухоотводчик; 2 - термический мост циркуляции; 3 - сливной кран

При таком решении обеспечивается стабильная температура греющего теплоносителя Т11 перед водонагревателем, достаточная для нагрева расчетного количества питьевой воды до нормативного уровня при отсутствии отопительной нагрузки.

Роль термического моста циркуляции может выполнять RTL-вентиль (return temperature limiter) установленный на радиаторе ванной комнаты (полотенцесушителе) (см. 5.2.5.1).

Режим работы моста циркуляции представлен на рисунке 7. Применение в системе теплоснабжения термического моста циркуляции позволяет снизить потери тепловой энергии за счет отсутствия централизованной системы ГВС и периодической циркуляции теплоносителя Т11 для нагрева питьевой воды в летний период.

Рисунок 7 - Режим работы термического моста циркуляции

5.2.3 Организация контура ГВС при значительной удаленности приборов разбора горячей воды от места установки КТП

Основным критерием для определения максимальной удаленности прибора разбора горячей воды от КТП является внутренний объем соединяющего их трубопровода, который не должен превышать 30 дм³ (3 л). В противном случае время ожидания схода остывшей воды с участка трубопровода оказывается за рамками комфортных для потребителя условий.

Для обеспечения комфортного горячего водоснабжения в квартирах с удаленными точками разбора горячей воды в КТП возможно модульно установить узел циркуляции горячей воды с таймером (рисунок 8) или термостатическим реле (рисунок 9).

Рисунок 8 - Схема КТП с контуром циркуляции ГВС. Регулирование посредством реле времени и термического моста циркуляции контура ГВС:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - термический мост циркуляции первичного контураводонагревателя ГВС; 11' - линия циркуляции горячей воды с насосом, ~220 В; 12 - реле времени, ~220 В; СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

Рисунок 9 - Схема КТП с контуром циркуляции ГВС. Регулирование посредством термического реле и соленоидного клапана:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - соленоидный клапан, ~220 В; 12 - термостатическое реле; 13 - циркуляционный насос ГВС, ~220 В; СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

Также для обеспечения комфортных условий по приготовлению горячей воды в летний период эксплуатации системы необходимо учитывать удаленность расположения КТП от распределительной сети здания и при необходимости комплектовать КТП термическим мостом циркуляции (см. 5.2.2.2).

5.2.4 Обеспечение нормативной температуры горячей воды

Диапазон допустимых температур в системе ГВС регламентируется title="Внутренний водопровод и канализация зданий" «Внутренний водопровод и канализация зданий». Нижний предел температуры горячей воды (50 °С) обеспечивается КТП при соответствии параметров системы теплоснабжения полученным расчетным путем и РМ-регулятором пропорционального действия (см. 5.2.2), а также:

- в случае источника теплоснабжения индивидуальная групповая котельная обеспечивается методом качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки. «Срезка» отопительной кривой на уровне 70 °С;

- в случае источника теплоснабжения тепловая сеть обеспечивается методом качественного регулирования тепловой нагрузки. «Срезка» отопительной кривой на уровне 70 °С.

При соотношении гидравлических сопротивлений контуров отопления и ГВС КТП (определяются при выполнении гидравлического расчета, см. приложение Г) DР_{отопление}/DР_ГВС > 1 в контур ГВС подается расход теплоносителя, превышающий требуемый. В этом случае горячая вода будет перегреваться и поэтому требуется комплектовать КТП термостатическим смесителем ГВС (рисунок 10), обеспечивающим защиту от получения ожога.

Рисунок 10 - Схема КТП с термостатическим смесителем ГВС (защита от возможного ожога):

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - термостатический смесительный вентиль для горячей воды - защита от ожога; СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

Также термостатический смеситель ГВС можно устанавливать для обеспечения безопасности потребителя в случае возникновения нерасчетных параметров в системе теплоснабжения (на усмотрение проектировщика) или комплектоваться на стадии эксплуатации при необходимости.

5.2.5 Организация контура радиатора (полотенцесушителя) и контура теплого пола в ванной комнате. Роль термического моста циркуляции

5.2.5.1 При стандартной схеме теплоснабжения в контуре полотенцесушителя циркулирует вода из системы ГВС. В случае применения схемы с КТП в контуре полотенцесушителя циркулирует теплоноситель. При этом контур полотенцесушителя выполняется в виде ответвления от основного контура отопления квартиры. Это организуется в самом модуле КТП (в виде опции, рисунок 11) или путем местной установки RTL-вентиля на обратной линии контура полотенцесушителя при условии отсутствия центрального регулирования зонального клапана или комплектации КТП распределителем с установкой зонального клапана на каждом ответвлении (рисунок 12, позиция 5).

Рисунок 11 - Организация контура полотенцесушителя с установкой RTL-вентиля в модуле КТП:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - RTL-вентиль (контур полотенцесушителя); СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

Рисунок 12 - Организация контура полотенцесушителя с установкой RTL-вентиля непосредственно на полотенцесушителе:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - RTL-вентиль; СТС – система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

При применении регулятора температуры «после себя» он также выполняет роль термического моста циркуляции (см. 5.2.2.2).

При необходимости установки в КТП контура циркуляции ГВС (см. 5.2.3) возможно подключать контур полотенцесушителя на линию циркуляции.

5.2.6 Схема КТП с ограничителем температуры обратной магистрали контура отопления

Температура обратной магистрали в режиме ГВС описана в 5.2.2 и диаграммах приложения Б.

В режиме отопления расчетная температура обратной магистрали Т22 обеспечивается при соблюдении проектных требований, а также в ИТП с помощью контроллера управления. Помимо этого, при необходимости в КТП модульно возможно установить ограничитель температуры обратной магистрали, который функционирует аналогично термическому мосту циркуляции (см. 5.2.2.2), обеспечивая регулирование «местными пропусками» при превышении температуры обратного потока, заданного на самом элементе.

Рисунок 13 - Схема КТП с ограничителем температуры обратной магистрали контура отопления:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - RTL-вентиль; СТС – система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

5.2.7 Гидравлическая балансировка КТП в системе

Для гидравлической увязки КТП в системе требуется установка балансировочной арматуры. В зависимости от принимаемой схемы и проектного решения балансировочные клапаны (статические и/или автоматические) устанавливаются на стояках, этажных ответвлениях или/и ответвлениях к КТП (см. также пункт 10). При этом функция клапана заключается в поддержании расчетного перепада давления (автоматический клапан) при изменении расхода теплоносителя по причине включения/отключения нагрузки ГВС в рассматриваемом ответвлении (стояке) или поддержании заданного напора (статический клапан) для рассматриваемого ответвления (стояка), что требуется для ограничения расхода и напора теплоносителя в расчетном режиме. Следует выбирать клапан с диапазоном регулирования, обеспечивающим требуемый перепад давления в расчетном режиме совокупной нагрузки отопления и ГВС всех подключенных к ответвлению (стояку) потребителей. Также возможно укомплектовать КТП балансировочной арматурой модульно (рисунок 14). В основном это применяется при удалении КТП от других потребителей или проектах отдельно стоящих индивидуальных домов.

Рисунок 14 - Схема КТП с автоматическим балансировочным клапаном:

1 - пластинчатый теплообменник ГВС; 2 - трехходовой РМ-регулятор; 3 - дроссельная шайба горячего водоснабжения 12,15,17 л/мин; 4 - воздухоотводчик (кран Маевского); 5 - зональный вентиль; 6 - грязеуловитель с шаровым краном для промывки, наполнения и слива (опция); 7 - разъем для счетчика холодной воды, 110 мм; 8 - разъем для счетчика тепла, 110 мм; 9 - муфта для погружной гильзы теплосчетчика; 10 - запорный шаровой кран; 11 - автоматический балансировочный клапан; СТС - система теплоснабжения; ОК - отопительный контур; ХВС/ГВС - системы холодного и горячего водоснабжения

Источник: Р НП АВОК 3.2.1-2008: Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах