Подготавливает теплоноситель для системы отопления здания и поддерживает заданную температуру автоматически по погодозависимому графику. Теплообменник собственного производства Рубикон — основа узла в независимой схеме.
Рубикон изготавливает узлы отопления обеих типов. Выбор схемы определяется давлением в тепловой сети, техническими условиями теплоснабжающей организации и типом объекта.
Первичный контур (тепловая сеть) и вторичный контур (система отопления здания) гидравлически разделены пластинчатым теплообменником. Теплоноситель из тепловой сети не попадает в систему отопления здания — передаётся только тепловая энергия через поверхность пластин.
Регулирующий клапан и электропривод Рубикон управляет расходом теплоносителя первичного контура через теплообменник, регулируя тем самым температуру теплоносителя вторичного контура (системы отопления). Команды клапану подаёт контроллер управления по погодозависимому алгоритму.
Теплоноситель из тепловой сети непосредственно поступает в систему отопления здания — теплообменник не используется. Регулирование температуры осуществляется смешиванием горячего теплоносителя подачи с остывшим теплоносителем обратного трубопровода через смесительный узел (элеваторный или с насосом подмешивания).
Регулирующий клапан Рубикон управляет степенью открытия перемычки между подачей и обраткой, изменяя соотношение подмешивания. Контроллер управления задаёт положение клапана по погодозависимому графику.
Пластинчатый теплообменник в узле отопления изготавливается на собственном производстве Рубикон площадью 1000 м² в Ростове-на-Дону. Это исключает зависимость от поставщиков, снижает стоимость БТП и сокращает срок изготовления на 1–2 недели по сравнению со сборщиками, использующими сторонние теплообменники. Каждый теплообменник рассчитывается под конкретные параметры объекта и проходит гидравлические испытания перед отгрузкой.
Полный состав узла отопления в стандартной поставке БТП Рубикон. Все элементы смонтированы, обвязаны и испытаны на заводе.
Разборный пластинчатый теплообменник — сердце узла отопления в независимой схеме. Обеспечивает передачу тепловой энергии из первичного контура (тепловая сеть) во вторичный (система отопления здания) без смешения потоков теплоносителя.
Конструкция: пакет гофрированных нержавеющих пластин, зажатых между неподвижной и подвижной плитами рамы. Теплоносители движутся в противотоке между попеременными каналами, образованными соседними пластинами. Высокая турбулентность в каналах обеспечивает интенсивный теплообмен при компактных габаритах.
Преимущество разборной конструкции: пакет пластин можно промыть химически или механически без демонтажа теплообменника с рамы. При необходимости — добавить или убрать пластины для изменения тепловой мощности. Уплотнения пластин заменяются без специального инструмента.
Расчёт под параметры объекта: мощность, количество пластин, тип уплотнений и подсоединительные размеры теплообменника рассчитываются индивидуально под тепловые нагрузки и температурный график каждого объекта с помощью специализированного ПО.
Регулирующий клапан — исполнительный механизм системы автоматики узла отопления. Получает сигнал управления от контроллера управления и изменяет расход теплоносителя через первичный контур теплообменника (в независимой схеме) или степень подмешивания обратного теплоносителя (в зависимой схеме).
Как работает регулирование: контроллер управления измеряет температуру наружного воздуха, рассчитывает требуемую температуру теплоносителя отопления по заданному графику и подаёт сигнал 0–10 В или 4–20 мА на электропривод клапана. Привод перемещает шток клапана, изменяя проходное сечение и, соответственно, расход теплоносителя и его температуру на выходе из теплообменника.
Клапаны Рубикон — российский производитель регулирующей арматуры. Выпускается в исполнениях для двух- и трёхходовых схем регулирования, что позволяет реализовать как количественное (изменение расхода), так и качественное (подмешивание) регулирование температуры.
Резервирование: в случае отказа привода или потери сигнала управления клапан автоматически переходит в положение «нормально открыт» (НО) или «нормально закрыт» (НЗ) в зависимости от исполнения, что предотвращает аварийные ситуации.
Циркуляционные насосы обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя во вторичном контуре — системе отопления здания. В узле отопления БТП Рубикон устанавливается два насоса: рабочий и резервный.
Зачем два насоса: система отопления должна работать непрерывно в течение всего отопительного сезона. При отказе рабочего насоса контроллер управления автоматически переключается на резервный без остановки теплоснабжения и без вызова аварийной бригады. Переключение происходит в течение нескольких секунд.
WellMIX — российский производитель насосного оборудования. Применение российских насосов обеспечивает доступность запасных частей и сервисного обслуживания по всей России, независимо от изменений в цепочках поставок.
Подбор насосов: производительность (м³/ч) и напор (м вод. ст.) насосов рассчитываются под конкретную систему отопления здания — исходя из расхода теплоносителя и гидравлического сопротивления трубопроводной системы. Типовой диапазон для жилых домов: 2–20 м³/ч, напор 4–12 м.
В замкнутом вторичном контуре отопления объём теплоносителя изменяется при изменении температуры: при нагреве вода расширяется, при охлаждении — сжимается. Без компенсации этого изменения давление в замкнутом контуре колебалось бы от недопустимо высокого (нагрев) до отрицательного (охлаждение).
Принцип работы: мембранный расширительный бак разделён на две камеры эластичной мембраной. Одна камера заполнена азотом под давлением (газовая подушка), другая — соединена с контуром отопления. При расширении теплоносителя его избыток перетекает в бак, сжимая газовую камеру. При охлаждении газ вытесняет теплоноситель обратно в контур. Давление в системе поддерживается в допустимых пределах автоматически.
Объём бака рассчитывается исходя из объёма воды в системе отопления и максимального перепада температур. Неправильно подобранный бак (слишком маленький) не компенсирует расширение, что приводит к частым срабатываниям предохранительного клапана и потере теплоносителя.
Предохранительный клапан — последний рубеж защиты системы отопления от чрезмерного роста давления. Устанавливается на трубопроводе вторичного контура в соответствии с требованиями ПБ 10-573-03 и является обязательным элементом любой замкнутой системы теплоснабжения.
Принцип работы: при превышении давления в контуре выше установленного значения (уставки срабатывания) пружина клапана открывается, сбрасывая избыток теплоносителя через патрубок сброса. После снижения давления ниже уставки клапан закрывается. Патрубок сброса выводится в дренаж или воронку с видимым разрывом струи.
Уставка срабатывания выбирается исходя из максимально допустимого рабочего давления в системе отопления здания — как правило, 3–6 бар. Клапан должен срабатывать раньше, чем давление достигнет расчётного давления испытаний трубопроводов системы отопления.
Воздух и растворённые газы в теплоносителе — одна из главных причин проблем в системе отопления. Воздушные пробки нарушают циркуляцию теплоносителя, вызывают шум и стук в трубопроводах, снижают теплоотдачу радиаторов и ускоряют коррозию стальных трубопроводов.
Принцип работы: автоматический воздухоотводчик устанавливается в верхней точке контура отопления. Поплавковый механизм внутри корпуса удерживает клапан закрытым, пока в камере находится теплоноситель. При накоплении воздуха поплавок опускается, клапан открывается и воздух стравливается наружу. После выхода воздуха поплавок поднимается и клапан закрывается — процесс происходит автоматически без участия персонала.
Периодичность обслуживания: автоматический воздухоотводчик не требует регулярного обслуживания. Рекомендуется визуальная проверка при ежегодном ТО — отсутствие подтёков теплоносителя через клапан и корпус.
Балансировочный клапан устанавливается на обратном трубопроводе вторичного контура и служит для настройки расчётного расхода теплоносителя через узел отопления. Без балансировки расход может отличаться от расчётного — как в большую, так и в меньшую сторону, что ухудшает регулирование температуры.
Ручной балансировочный клапан (статический) — настраивается при пусконаладке один раз. Штурвал клапана имеет шкалу с фиксируемыми положениями. Значение настройки выдаётся по результатам гидравлического расчёта системы отопления.
Зачем важна балансировка: в многоконтурных системах отопления — там, где несколько стояков или ответвлений — без балансировки теплоноситель «перетекает» в ветви с меньшим гидравлическим сопротивлением, обделяя другие. Часть помещений перегревается, часть — недогревается. Правильная балансировка устраняет эту проблему и снижает потребление тепла.
В дополнение к датчикам, подключённым к контроллеру управления, на узле отопления устанавливаются местные показывающие приборы для визуального контроля параметров теплоносителя без обращения к системе автоматики.
Термометры устанавливаются на подающем и обратном трубопроводах вторичного контура. По разности показаний можно оперативно оценить перепад температур и теплоотдачу системы отопления. Это первый индикатор при диагностике неисправностей.
Манометры устанавливаются на подаче и обратке вторичного контура, а также на нагнетательном патрубке насосов. По разности давлений на напоре и всасе насоса можно контролировать его работоспособность без специальных инструментов.
Все местные приборы соответствуют требованиям Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок (ПТЭ ТЭ) и являются обязательными в составе узла отопления.
Вопросы инженеров и проектировщиков по узлу отопления БТП.
Независимая схема — теплообменник разделяет контуры тепловой сети и системы отопления. Давление в сети не передаётся в систему здания, теплоноситель сети не смешивается с теплоносителем отопления. Это защищает оборудование здания при нестабильном качестве сетевой воды, обеспечивает независимое регулирование и является стандартом для нового строительства.
Зависимая схема — теплоноситель из тепловой сети напрямую поступает в систему отопления через смесительный узел. Проще по конструкции, дешевле. Применяется при технических условиях, допускающих прямое подключение, и при реконструкции существующих объектов с зависимой схемой.
Как выбрать: выбор определяется техническими условиями теплоснабжающей организации и параметрами тепловой сети. Если давление в сети превышает допустимое рабочее давление системы отопления здания — выбирается независимая схема. Инженер Рубикон поможет определить нужную схему по параметрам вашего объекта бесплатно.
Система отопления должна работать непрерывно в течение всего отопительного сезона — 5–7 месяцев. Остановка циркуляции даже на несколько часов в морозную погоду приводит к резкому снижению температуры в помещениях и возможному размораживанию трубопроводов.
При отказе рабочего насоса контроллер управления автоматически переключается на резервный в течение нескольких секунд — без остановки теплоснабжения, без сигнала тревоги обслуживающему персоналу, без вызова аварийной бригады на объект. Персонал узнаёт о переключении из журнала событий контроллера при плановом осмотре или через систему диспетчеризации.
Схема 1+1 (один рабочий, один резервный) является стандартом для всех БТП Рубикон. Насосы попеременно назначаются рабочими контроллером для равномерного износа.
Вода при нагреве расширяется. Для воды с температурой от 20°C до 90°C объёмное расширение составляет около 3%. Для системы отопления многоквартирного дома с объёмом теплоносителя 500 литров это дополнительные 15 литров.
В замкнутой системе без расширительного бака эти 15 литров некуда деваться — давление резко возрастает, предохранительный клапан срабатывает, сбрасывает теплоноситель в дренаж. При охлаждении обратная ситуация: теплоноситель «схлопывается», давление падает ниже атмосферного, в систему подсасывается воздух.
Мембранный расширительный бак поглощает избыток объёма теплоносителя при нагреве и возвращает его при охлаждении за счёт сжатия и расширения газовой камеры. Давление в системе остаётся стабильным — предохранительный клапан не срабатывает, воздух не подсасывается.
Контроллер управления в составе БТП непрерывно измеряет температуру наружного воздуха и сравнивает её с заданным температурным графиком отопления. По этому графику рассчитывается требуемая температура теплоносителя в системе отопления здания для текущих условий.
Если фактическая температура теплоносителя отопления выше требуемой по графику — контроллер прикрывает регулирующий клапан Рубикон, уменьшая расход горячего теплоносителя через теплообменник. Температура снижается. Если ниже — клапан открывается больше. Процесс происходит автоматически, непрерывно.
Результат для заказчика: здание не «перетапливается» в оттепели и не «недотапливается» в морозы. По данным эксплуатации объектов с погодозависимым регулированием, экономия тепловой энергии составляет 15–25% по сравнению с системами без автоматического регулирования.
Рекомендуемое регламентное обслуживание узла отопления — 1 раз в год (в начале или конце отопительного сезона):
Документы о проведённом обслуживании фиксируются в паспорте БТП. Контроллер управления фиксирует все нештатные ситуации с метками времени — это упрощает диагностику при проведении ТО.
При отключении электроэнергии циркуляционные насосы останавливаются, контроллер и регулирующий клапан обесточиваются. Регулирующий клапан в зависимости от исполнения переходит в положение «нормально открыт» (НО) — теплоноситель продолжает поступать в теплообменник самотёком, но без регулирования.
Циркуляция теплоносителя по системе отопления здания прекращается (насосы стоят). Для восстановления нормальной работы необходимо восстановление электроснабжения. При длительных отключениях рекомендуется предусмотреть резервное питание для насосов и контроллера (ИБП или дизельный генератор) — особенно для объектов с высокими требованиями к надёжности теплоснабжения.
Теплообменник собственного производства, насосы WellMIX, клапаны Рубикон — всё в стандартной поставке. Инженер подберёт схему и рассчитает стоимость за 1 рабочий день.
Инженер Рубикон бесплатно проконсультирует по выбору схемы и составу оборудования для вашего объекта