Доступные способы регулирования отопления в тепловых узлах

В условиях регулярного повышения тарифов на тепловую энергию перед её потребителями стоит задача экономии. Установка теплосчётчиков решает лишь задачу по контролю фактически потреблённой тепловой энергии. В некоторых случаях, после установки теплосчётчика, расходы на тепловую энергию даже увеличиваются. Для сокращения потребления тепловой энергии необходима модернизация тепловых узлов путём установки автоматических регуляторов. Они позволяют поддерживать необходимую комфортную температуру в помещениях.

1.Финансовые проблемы при решении вопросов регулирования систем отопления в небольших домах.


Превышение температуры в помещении на 1 градус, например с 20 до 21 градуса, при наружной температуре воздуха минус 20 градусов, даёт повышение расхода тепловой энергии около 5%. Также при этом решается вопрос контроля температуры обратного теплоносителя, что избавляет потребителя от уплаты штрафных санкций со стороны теплоснабжающей организации.
Основной проблемой при решении вопроса регулирования систем отопления в небольших домах является большая стоимость затрат на модернизацию в расчёте на квадратный метр отапливаемой площади, т.к. требования теплоснабжающей организации и состав необходимого оборудования одинаков как для больших, так и для небольших домов.
Большинство проектировщиков делают проекты на основе дорогостоящего импортного оборудования, по накатанной схеме, меняя лишь диаметры. В итоге конечный потребитель вынужден изыскивать большую сумму денежных средств на реконструкцию, либо реконструкцию откладывать.
Но существуют и менее затратные решения автоматизации тепловых узлов.

2.Технические решения на базе гидроэлеваторов с электроприводом и оборудования фирм «ОВЕН», «BELIMO».

В большинстве старых тепловых узлов установлены нерегулируемые гидроэлеваторы. Но, чтобы была возможность экономии тепловой энергии, фирма «Энергис» предлагает заменить нерегулируемые гидроэлеваторы на регулируемые, т.е. с установленными на них электроприводами. При этом нет необходимости устанавливать циркуляционные насосы отопления. Импортные контроллеры и температурные датчики мы предлагаем заменить на российские, фирмы «ОВЕН». В результате для потребителя получается более дешёвое решение, которое позволяет экономить тепло и имеет меньший срок окупаемости.

Рис. 1 Зависимая система отопления с регулирующим гидроэлеватором

где:

1.Регулятор температуры ТРМ32
2.Регулирующий гидроэлеватор
3.Датчик температуры теплоносителя ДТС105
4.Датчик температуры наружного воздуха ДТС125
6.Фильтр сетчатый магнитный
7.Запорная арматура
8.Термометр
9.Манометр

Преимущества применения регулируемых гидроэлеваторов:
• нет необходимости установки циркуляционного насоса, соответственно, при отсутствии электроэнергии, циркуляция теплоносителя не остановится и система не разморозится;
• снижаются монтажные и эксплуатационные расходы.

Но для применения регулируемых гидроэлеваторов есть ограничения: необходимый перепад давления на вводе тепловой сети должен быть в пределах от 0,6 до 4 кгс/см2.

Для решения автоматизации при перепаде ниже 0,6 и выше 4 кгс/см2 (когда невозможно применение регулируемых гидроэлеваторов) также есть более бюджетные решения по сравнению с традиционными. Например, установить вместо регулирующего седельного клапана на подающей линии регулирующий шаровой кран фирмы BELIMO на обратке. У большинства специалистов в области отопления сложился стереотип, что шаровой кран не может быть регулирующим, т.к. его характеристика неадекватная на участке частичной нагрузки, но специалисты BELIMO разработали специальную вставку, которая корректирует характеристику крана, делая её равнопроцентной. Кроме того, сейчас одним из требований теплоснабжающих организаций является установка на вводе теплосети довольно дорогостоящего регулятора перепада давления. Фирма BELIMO и здесь предлагает своё решение – регулирующий шаровой кран с постоянным расходом (со встроенным регулятором давления). При повышении перепада давления встроенный клапан регулирования давления закрывается и обеспечивает постоянный расход теплоносителя. При этом расход теплоносителя не зависит от перепада давления, а только от угла открытия клапана. Степень регулирования такого клапана всегда равна 1, даже при использовании клапанов больших диаметров, чем требуется.

3.Экономическое обоснование


Средняя стоимость отопления в городе Кирове 1 м2 при тарифе 1454 руб./Гкал составляет 250 рублей в год. На основе опыта внедрения вышеописанного оборудования средняя цифра экономии тепловой энергии составляет около 10% или 25 рублей с 1 м2 в год.
Расчёт экономии тепловой энергии по нагреву горячей воды на разных объектах довольно сильно отличается ввиду того, что где-то циркуляция ГВС идёт по всем квартирам, где-то она закольцована только по подвалу или тепловому пункту. Поэтому её в расчёт не берём.
В жилом доме площадью 2000 м2 (это примерно 40 квартир) получаются затраты на отопление (без ГВС) на сумму 500000 рублей в год. Соответственно, экономия в размере 10% в год составит около 50000 рублей.
Рассмотрим состав и стоимость оборудования для дома с отапливаемой площадью 2000 м2 в трёх вариантах.

Вариант №1.

На базе оборудования Данфосс

Блок отопления

кол-во

цена

сумма

1

Контроллер системы отопления и ГВС
ECL 210 (087H3020)

1

шт

24 461

24 461

1.1

Ключ к ECL 210 - A266 (087H3800)

1

шт

12 166

12 166

1.2

ECL Comfort клеммная панель (087H3230)

1

шт

3 329

3 329

2

Датчик температуры наружного воздуха
ESMT (084N1012)

1

шт

2 986

2 986

3

Датчик погружной ESMU (087B1180)

2

шт

4 898

9 796

4

Клапан регулирующий отопления
VB2 Ду25, Кvs-10 (065B2058)

1

шт

22 917

22 917

4.1

Электропривод клапана отопления
AMV 20 (082G3007)

1

шт

34 434

34 434

5

Насос циркуляционный отопления сдвоенный
UPSD 32-60 F

1

шт

57 355

57 355

6

Регулятор перепада давления
VFG 2 Ду40, Kvs-20 (065B2392)

1

шт

81 170

81 170

6.1

Регулирующий блок AFP-9 (003G1015)

1

шт

75 363

75 363

6.2

Импульсная трубка AF (003G1391)

2

шт

3 451

6 903

Итого по отоплению:

330 881

Блок ГВС

7

Клапан регулирующий ГВС
VB2 Ду32, Кvs-16 (065B2059)

1

шт

26 167

26 167

7.1

Электропривод клапана ГВС AMV 30 (082G3011)

1

шт

43 938

43 938

8

Датчик погружной ESMU (087B1180)

1

шт

4 899

4 899

9

Насос циркуляционный ГВС UPS25-40N

1

шт

13 770

13 770

Итого по ГВС:

88 773

Проектные работы:

9 500

Монтажные работы (примерно):

30 000

Прочие затраты (примерно):

10 000

ВСЕГО по узлу:

469 154


Вариант №2.

ОВЕН + регулируемый гидроэлеватор (при перепаде от 0,6 до 4 кгс/см2)

Блок отопления

кол-во

цена

сумма

1

Контроллер системы отопления
и ГВС ТРМ-32-Щ7.ТС

1

шт

8732

8732

2

Датчик температуры наружного воздуха
ДТС125-50М.В2.60

1

шт

608

608

3

Датчик погружной ДТС105-50М.В3.60

2

шт

749

1498

4

Гидроэлеватор регулирующий отопления РГ-03.Б

1

шт

34412

34412

5

Регулятор перепада давления VHG519L40-21

1

шт

50 875

50 875

5.1

Комплект фитингов ALG402

1

шт

897

897

Итого по отоплению:

97021,45

Блок ГВС

6

Клапан регулирующий ГВС
Honeywell V5011R1075

1

шт

11658

11 658

6.1

Электропривод клапана ГВС
Belimo NVC230A-RE

1

шт

19968

19 968

7

Датчик погружной ДТС105-50М.В3.60

1

шт

749

749

8

Насос циркуляционный ГВС UPН 20-60

1

шт

7 300

7 300

Итого по ГВС:

39675

Проектные работы:

9 500

Монтажные работы (примерно):

30 000

Прочие затраты (примерно):

10 000

ВСЕГО по узлу:

186 196

Вариант №3.

На базе оборудования ОВЕН + Belimo

Блок отопления

кол-во

цена

сумма

1

Контроллер системы отопления
и ГВС ТРМ-32-Щ7.ТС

1

шт

8732

8732

2

Датчик температуры наружного
воздуха ДТС125-50М.В2.60

1

шт

608

608

3

Датчик погружной ДТС105-50М.В3.60

2

шт

749

1498

4

Клапан регулирующий отопления с постоянным расходом (не требует установку регулятора перепада давления) Belimo R250P-270

1

шт

40148

40148

4.1

Электропривод клапана отопления
Belimo NR230A

1

шт

8930

8930

5

Насос циркуляционный отопления
сдвоенный WILO TOP-SD32/10 EM

1

шт

37248,768

37248,768

5.1

Прибор управления и защиты
насосов WILO SK-702

1

шт

11321,856

11321,856

Итого по отоплению:

108486,62

Блок ГВС

5

Клапан регулирующий ГВС
Honeywell V5011R1075

1

шт

11658

11 658

5.1

Электропривод клапана ГВС
Belimo NVC230A-RE

1

шт

19968

19 968

6

Датчик погружной ДТС105-50М.В3.60

1

шт

749

749

7

Насос циркуляционный ГВС UPН 20-60

1

шт

7 300

7 300

Итого по ГВС:

39675

Проектные работы:

9 500

Монтажные работы (примерно):

30 000

Прочие затраты (примерно):

10 000

ВСЕГО по узлу:

197 662

В итоге получаем срок окупаемости:


- по варианту №1 – 469154 руб.(затраты) / 50000 руб. (экономия в год) = 9,4 года


- по варианту №2 – 186196 руб.(затраты) / 50000 руб. (экономия в год) = 3,7 года


- по варианту №3 – 197662 руб.(затраты) / 50000 руб. (экономия в год) = 3,9 года

Надо иметь в виду, что данные результаты обобщённые, а реальная окупаемость складывается из многих факторов и индивидуальна для каждого отдельно взятого объекта.


Резюме. Существуют экономичные способы климатического регулирования для небольших зданий со сроками окупаемости менее 4 лет, с затратами менее 200 тысяч рублей.

Поплаухин Петр Павлович, руководитель технического отдела ООО "Энергис"

 

Партнеры