Автоматизация ИТП — решение проблем системы теплоснабжения

Компания «Тепло Тюмени» о проблемах в системе теплоснабжения

Компания «Тепло Тюмени» — филиал Публичного акционерного общества «Сибирско-Уральская энергетическая компания» («Тепло Тюмени» — филиал ПАО «СУЭНКО) одной из основных проблем в сфере теплоснабжения и теплопотребления видит разрегулированность системы (речь о технической стороне вопроса). Такая ситуация, считают специалисты организации, сложилась не вдруг и не сразу, а досталась в наследство еще от советского периода, когда в коммунальной сфере были другие установки и, соответственно, другие способы их реализации.

Разрегулированность системы теплоснабжения

— Это глобальная проблема, которая существует везде, не только в Тюмени, — комментирует директор «Тепло Тюмени» — филиала ПАО «СУЭНКО» Марат Феликсович Царгасов. — Ее можно решить на первом этапе установкой регулировочной арматуры на ответвлениях от магистральных сетей, но окончательный эффект достигается путем регулировки непосредственно у потребителя, в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) многоквартирных домов и других объектов, подключенных к системе теплоснабжения.

Если рассматривать ситуацию более детально, то выглядит она следующим образом. Большинство ИТП потребителей подключены по зависимой (элеваторной) схеме присоединения. Она получила широкое распространение еще с советских времен и для ее эффективной работы при Тюменском температурном графике 150 — 70 градусов необходима большая разница давлений в подающем и обратном трубопроводах (большой располагаемый напор) на вводе у потребителя, порядка 2 кг/см2. Данная схема более чувствительна к перепадам давления. Малейшие снижения давления в тепловой сети при такой схеме присоединения приводят к нарушению нормального функционирования элеватора, снижается объем циркулирующего в системе отопления потребителя теплоносителя, что моментально отражается на снижении параметров внутреннего воздуха в помещениях, то есть потребитель начинает мерзнуть.

Компания «Тепло Тюмени» предлагает пути решения этой проблемы. По мнению инженеров, необходимо произвести реконструкцию индивидуальных тепловых пунктов потребителей с учетом изменения схемы присоединения к тепловым сетям и осуществления автоматизации. Предлагается отказаться от элеваторной (зависимой) схемы присоединения и перейти к более современной автоматизированной независимой схеме или зависимой схеме с автоматическим насосным смешением.

Основным элементом независимой схемы присоединения является теплообменный аппарат. При данной схеме теплоноситель, который поступает из тепловой сети, не циркулирует в системе отопления потребителя, а только проходит через теплообменный аппарат, с помощью которого нагревается вода отдельного, внутридомового контура, — отмечает Марат Феликсович. — То есть гидравлически разделены и независимы два контура — тепловая сеть и система отопления потребителя. Отсюда и название схемы — «независимая». При данной схеме требования к располагаемому давлению на вводе у потребителя заметно ниже, чем при элеваторной схеме (порядка 0,1 — 0,3 кг/см2), что в свою очередь позволит сократить затраты на электроэнергию для создания располагаемого напора насосным оборудованием на ТЭЦ и ПНС.

Карта зон автоматизированных ИТП

Альтернативой независимой схеме является схема с насосом смешения. Это также зависимая схема (как и элеваторная), но вместо элеватора основным элементом является насос смешения, который, во-первых, снижает температуру теплоносителя в подающем трубопроводе до необходимого потребителю значения путем подмеса остывшего теплоносителя из обратного трубопровода, во-вторых, служит дополнительным побудителем для движения теплоносителя.

— Если располагаемый напор на вводе у потребителя недостаточен, такая ситуация наблюдается в районе Дома обороны, то работой насоса мы сможем компенсировать этот недостаток, — подчеркивает Марат Феликсович. 

Условием для применения каждой из предлагаемых схем является их обязательная автоматизация. Автоматическое регулирование должно осуществляться в зависимости от температуры наружного воздуха с помощью регулирующего устройства, которое обеспечит требуемый расход теплоносителя, а также требуемую величину подмеса теплоносителя из обратного трубопровода (в схемах с насосным смешением).

Где применять независимые схемы?

В компании разработали карту с обозначением зон, на которых могут быть применены те или иные схемы подключения. В тех районах, которые приближены к ТЭЦ и повысительным насосным станциям (ПНС) и где наблюдается избыток давления теплоносителя, предлагается реконструировать ИТП с применением независимых схем. Также есть районы города, например Заречный микрорайон, где в обратном трубопроводе тепловой сети давление превышает допустимое значение 6 кг/см2. Связано это с тем, что данные районы находятся гораздо ниже всей остальной части города на 10 — 15 м. Такие параметры давления не соответствуют требованиям нормативов, согласно которым у потребителя с отопительными приборами — чугунными радиаторами давление в обратном трубопроводе и самой системе отопления не должно превышать 6 кг/см2. Установка независимых схем подключения с теплообменными аппаратами позволит обезопасить потребителей от избыточного давления в тепловой сети.

Большая часть территории — это зоны с узлами насосного смешения. Эта схема более дешевая по сравнению с независимой, поэтому на основной территории предлагается внедрить ее как альтернативный вариант.

За чей счет?

— Но есть проблема, которая связана с законодательством, — комментирует Марат Феликсович. — Мы, как теплоснабжающая организация, не можем производить какие-то манипуляции, реконструкцию на внутридомовом имуществе, это имущество не наше, а управляющих компаний. И возможно несколько вариантов решения этой проблемы. Первый, когда жильцы сами принимают решение вложить деньги во внутридомовое имущество и осуществить реконструкцию этих ИТП. Второй, предусмотреть законодательством возможность замены ИТП с помощью теплоснабжающих организаций путем включения этих мероприятий в инвестпрограммы. Третий, создать отдельную муниципальную программу с финансированием из бюджетов различного уровня (муниципального, регионального, федерального). Теоретически можно было бы подключить и средства фонда капитального ремонта, но на сегодняшний день в ФКР финансирование данных мероприятий не предусмотрено.

Приручить частника

Другая проблема, с которой сталкивается теплоснабжающая организация, — это сложности обеспечения услугой качественного теплоснабжения потребителей частного сектора. Расчетные тепловые нагрузки частного сектора составляют всего 1% от всей централизованной системы теплоснабжения, однако протяженность сетей частного сектора составляет 12% от общей величины, а количество технологических инцидентов — 11% от общего количества. Но при этом затраты на устранение одной аварии, часто затрагивающей несколько частных домов, равны стоимости работ при устранении аварий, касающихся десятков потребителей в районах городской застройки. Часто тепловые сети пролегают через земельные участки потребителей либо прилегающие территории, что значительно усложняет и увеличивает сроки устранения повреждений. Кроме того, внутридомовые системы теплоснабжения «частников», как правило, не имеют возможности регулировки, не оборудованы системами учета тепловой энергии, вследствие чего происходит двукратное превышение фактического расхода теплоносителя над расчетными значениями и, как следствие, — «перетоп» потребителей.

Специалисты компании «Тепло Тюмени» проработали несколько вариантов по улучшению сложившейся ситуации. Наиболее вероятные из них — это перевод потребителей на индивидуальное газовое теплоснабжение, либо установка групповых узлов насосного смешения с погодозависимой автоматикой.

Перевод на газовое отопление позволит:

•  потребителю не зависеть от централизованной системы теплоснабжения, включать в работу систему отопления в любое удобное для себя время, снизить затраты на оплату услуг отопления;
•  сократить некомпенсируемые затраты теплоснабжающей организации;
•  улучшить гидравлический режим районов, подключенных к системе теплоснабжения после частного сектора (смотри рис. Карта зон автоматизированных ИТП).

Установка групповых узлов насосного смешения позволит обеспечить:

• постоянный расход теплоносителя и требуемый располагаемый напор у потребителя;
• качественное регулирование системы за счет подмеса теплоносителя из обратного трубопровода в подающий;
• снижение потребления теплоносителя в точках поставки до 50% относительно фактических значений в районах частного сектора;
•  снижение количества повреждений на тепловых сетях частного сектора за счет снижения температуры теплоносителя.

— Сейчас ТЭЦ работает по температурному графику 150 — 70 градусов, — рассказывает Марат Феликсович. — Подача теплоносителя потребителю с такой температурой не допускается. Можно на группу домов установить один узел смешения, где температура теплоносителя в подающем трубопроводе будет понижаться до 95 градусов, а также подаваться ровно в том объеме, который нужен потребителю. Снизив температуру теплоносителя, мы снизим тепловые потери и аварийность в сетях.

Наиболее оптимальным по вероятности реализации, повышению надежности и качества теплоснабжения, снижению некомпенсируемых убытков теплоснабжающей организации, низким первичным капитальным затратам и расходам потребителей является вариант с установкой узлов насосного смешения.

Реализация мероприятий по реконструкции ИТП потребителей и установка групповых узлов насосного смешения для потребителей частного сектора позволит решить проблему разрегулированности всей системы теплоснабжения, снизить затраты как теплоснабжающих организаций, так и самих потребителей, а также повысить качество предоставляемой потребителям услуги теплоснабжения.

.