Узел управления отопления функции, устройство, преимущества

Преимущества

Управление системой легко осуществить своими руками с любого расстояния.

Какие же преимущества дает использование узла автоматического управления отоплением?

Современный контроллер с модулем связи позволяет получить такие плюсы и выгоды:

• Тонкая регулировка системы в реальном времени позволяет добиться максимальной экономии при надлежащем уровне комфорта;
• Вы можете добиться именно таких температурных и климатических параметров помещения, каких хотите, причем для этого достаточно просто задать значения желаемых температур;
• Система мгновенного оповещения об аварийных режимах и нештатных событиях в разы повышает надежность и безопасность работы;
• Вы имеете возможность оставить дом с работающим отоплением и на расстоянии контролировать его состояние, а также управлять режимами работы, включать или выключать оборудование дистанционно;
• Зимний визит в загородный дом при выключенном отоплении требует зайти в холодное помещение, растопить агрегат и ждать несколько часов, пока помещение прогреется. Теперь можно дать команду на включение заранее и не тратить время.

Достаточно просто достать телефон.

Собрать и подключить систему управления можно самостоятельно – для этого никаких разрешений и согласований не требуется. Работу легко выполнить, следуя инструкции производителя. Цена комплекта может колебаться от 4 до 40 тыс. рублей в зависимости от комплектации и фирмы-изготовителя.

Важно!
Большинство модулей имеют разъемы для подключения дополнительных датчиков, с помощью которых можно организовать контроль за открыванием окон и дверей, прослушивание или наблюдение и прочие полезные функции. .

Конструкция регулятора тяги

Регулятор тяги механического типа состоит из нескольких компонентов. Независимо от производителя устройства оснащены рукояткой для установки нужного температурного показателя. Конструкция оснащена из термостойкого сплава, устойчивого к изменениям температуры. Каждый терморегулятор тяги укомплектован термочувствительным элементом, цепочкой, которая прикреплена к рычагу для закрепления рукоятки. В качестве материала для корпуса регулятора используется прочный металл, который не боится механических повреждений и деформаций.

Рычаг с цепочкой подключается к заслонке подачи воздуха. Поддержание горения топлива в котельном оборудовании невозможно без достаточного количества кислорода. Если его не будет хватать, пламя быстро погаснет. Твердотопливное оборудование работает на разном типе горючего, которое имеет разные свойства, и поэтому потребляет разное количество кислорода во время горения. За счет регулятора тяги можно выбрать оптимальные условия для работы котла относительно вида топлива. Регулятор тяги обеспечит экономную работу котельного оборудования и комфортный микроклимат в помещении. Благодаря использованию устройства исключается максимальное сжигание топлива, а значит уменьшается количество вредных выбросов в окружающую среду.

Конструкция и принцип работы

Особенность противопожарной автоматики – инерционность. Конструктора при разработке узла управления приняли меры чтобы не было ложных срабатываний, чтобы офис или производственное помещение не пострадали от затопления из-за слишком чувствительного датчика. 

Для включения насосов требуется последовательное срабатывание двух датчиков: термического – в распыляющей головке, и гидравлического или воздушного – в узле управления, расположенном между внешними трубами, с водой или сжатым воздухом, – и резервуаром с водой, вход в который перекрыт пружинным клапаном, а на выходе установлена распыляющая головка. 

В соответствии с рабочей средой, вызывающей срабатывание датчика, УУ подразделяются на категории: 

• Воздушные;
• Воздушные контрольно-пусковые;
• Водонаполненные. 

Конструктивно УУ подразделяются на прямоточные и угловые. Для особых условий изготовляются взрывозащищенные устройства. 

Контрольно-пусковые УУ имеют средства для проведения дистанционной диагностики. Их состояние регулярно тестируется в период эксплуатации. 

Рассмотрим водозаполненный УУ, принцип его работы и конструкцию.

Управляющее устройство срабатывает при повышении давления движущейся жидкости на компенсатор. Движение воды начинается при разрушении термозатвора и открывшейся спринклерной головки. Давление на компенсатор может кратковременно возникать из-за посторонних сигналов. 

Например, скачки давления в водопроводной сети бывают связаны с ударными волнами, возникающими из-за перекрытия большого потребителя. Такие волны распространяются по гидросистеме на большие расстояния, вызывают серию затухающих воздействий на датчик-компенсатор. Эти Гидроудары в зависимости от начальной интенсивности, продолжаются от долей секунды до 10-13 секунд, поэтому датчик УУ делают инерционным, чтобы срабатывал с задержкой. 

Если в спринкельной головке произошло термическое разрушение затвора и воде открылся путь через отверстия, возникает непрерывное движение жидкости и длительное воздействие на датчик.

Спринклерная головка оснащена инерционным термозатвором. В качестве  затвора-термодатчика используется стеклянная колба с жидкостью, жестко зафиксированная. При повышении температуры она разрушается из-за напряжений, вызванных тепловым расширением.

Вода  вытекает из отверстий, вначале без напора, самотеком; ее недостаточно для тушения огня. Но вытекание жидкости способствует открыванию клапана и движению воды из внешних труб по сигнальной магистрали УУ. Движущаяся жидкость оказывает постоянное давление на датчик, в результате срабатывают сигнализаторы давления, подается сигнал включения насосов, и они нагнетают воду в распылитель под высоким давлением. Распылительная головка формирует плотное облако водяных брызг, которое активно тушит пламя. 

Что происходит, если гидравлическое давление на компенсатор возникло из-за посторонних причин, из-за колебаний давления в водопроводной системе? Ложное срабатывание предотвращается. Для этого сигнализаторы давления оснащены таймерами задержки; время устанавливают, сообразуясь с конкретными условиями. 

Альтернатива электронного таймера – камера задержки. Пока она не заполнится, водяной напор не действует на сигнализаторы давления. Если движение воды вызвано посторонней причиной, не связанной с открытием спринклерной головки, то вода в резервную камеру перестает поступать и стравливается в канализацию. 

Время задержки выставляют минимальным, если опасность пожара высока, а горючих материалов много. Цена убытков от ложного срабатывания в таком случае значительно меньше, чем бедствия от пожара. Камера задержки актуальна в тех случаях, когда ущерб от затопления сравним с ущербом от пожара.

Какие бывают узлы управления системами отопления и водоснабжения

К узлам управления каким-либо видом энергии или ресурса относится оборудование, которое направляет эту энергию (или ресурс) к потребителям и регулирует при необходимости ее параметры. К узлу управления тепловой энергией можно отнести даже коллектор в доме, принимающий теплоноситель с необходимыми для системы отопления параметрами и направляющий его к различным ответвлениям этой системы.

В МКД, подключенных к тепловой сети с высокими параметрами теплоносителя (перегретой до 150 °С водой), могут устанавливаться элеваторные узлы, автоматизированные узлы управления. Могут регулироваться и параметры ГВС.

В элеваторном узле параметры теплоносителя (температура и давление) понижаются до заданных значений, то есть осуществляется одна из главных функций управления — регулирование.

В автоматизированном узле управления автоматика с обратной связью регулирует параметры теплоносителя, обеспечивая заданную температуру воздуха в помещении независимо от наружной температуры воздуха, и поддерживает необходимый перепад давлений в подающем и обратном трубопроводах.

Автоматизированные узлы управления системой отопления (АУУ СО) могут быть двух типов.

В АУУ СО первого типа температура теплоносителя приводится к заданным значениям путем смешения воды из подающего и обратного трубопроводов при помощи сетевых насосов, без установки элеватора. Процесс осуществляется автоматически с использованием обратной связи от датчика температуры, установленного в помещении. Также автоматически регулируется давление теплоносителя.

Производители дают автоматизированным узлам такого типа самые разнообразные названия: узел управления теплом, узел погодного регулирования, блок погодного регулирования, смесительный узел погодного регулирования, автоматизированный смесительный узел и т. п.

Тонкость

Регулировка должна быть полной

Некоторые предприятия выпускают автоматизированные узлы, которые регулируют только температуру теплоносителя. Отсутствие регулятора давления может стать причиной аварии.

АУУ СО второго типа имеет в своем составе пластинчатые теплообменники и образует независимую систему отопления. Производители часто называют их тепловыми пунктами. Это не соответствует действительности и вносит путаницу при оформлении заказов.

В системах ГВС МКД могут быть установлены терморегуляторы жидкостные (ТРЖ), которые регулируют температуру воды, автоматизированные узлы управления системой ГВС, обеспечивающие подачу воды заданной температуры по независимой схеме.

Как видим, к узлам управления можно отнести не только автоматизированные узлы. И мнение о том, что устаревшие элеваторные узлы и ТРЖ несовместимы с этим понятием, неверно.

На формирование ошибочного мнения повлияла формулировка в ч. 2 ст. 166 ЖК РФ: «узлы управления и регулирования потребления тепловой энергии, горячей и холодной воды, газа». Ее нельзя назвать корректной. Во-первых, регулирование — это одна из функций управления, и употреблять это слово в приведенном контексте не следовало. Во-вторых, слово «потребления» тоже можно считать избыточным: потребляется и измеряется приборами вся энергия, поступающая в узел. В то же время отсутствует информация о цели, на которую узел управления направляет тепловую энергию. Можно сказать более определенно: узел управления тепловой энергией, расходуемой на отопление (или на ГВС).

Управляя тепловой энергией, мы в конечном счете управляем системами отопления или ГВС. Поэтому будем использовать термины «узел управления системой отопления» и «узел управления системой ГВС».

Автоматизированные узлы — это узлы управления нового поколения. Они отвечают самым современным требованиям, предъявляемым к субъекту управления системами отопления и ГВС, и позволяют поднять технологический уровень этих систем до полной автоматизации процессов регулирования параметров температурного режима воздуха в помещениях и воды в горячем водопроводе, а также автоматизации учета теплопотребления.

Элеваторные узлы и ТРЖ в силу своей конструкции отвечать указанным выше требованиям не могут. Поэтому относим их к узлам управления предыдущего (старого) поколения.

Итак, подведем первые итоги. Существует четыре типа узлов управления системами отопления и ГВС. Выбирая узел управления, выясните, к какому типу он относится.

Принцип функционирования регулятора тяги

Принцип работы регулятора тяги основан на контроле подачи воздуха в камеру сгорания. Кислород необходим для интенсивного сжигания топлива. С помощью регулятора контролируется режим функционирования котла. Цена на регулятор тяги определяется производителем, материалом исполнением. Устройство позволяет регулировать температуру в отопительной системе благодаря открытию и закрытию заслонки камеры сгорания. Температурный показатель теплоносителя, который выходит из котла, поддерживается на постоянном уровне, заданном на рукоятке.

В случае повышения температуры теплоносителя выше установленной отметки, термоэлемент воздействует на механизм рычага, что вызывает его опускание. В результате цепной привод закрывает заслонку камеры, что уменьшает подачу кислорода. Таким образом, интенсивность горения уменьшается, топливо в камере начинает тлеть. Когда температура в котле падает ниже заданной отметки, привод открывает заслонку. В камеру поступает большое количество кислорода, увеличивается интенсивность горения. 
Для обеспечения оптимальной работы регулятора для контроля температуры, нужно подсоединить цепочку, чтобы она могла оперативно менять количество поступающего кислорода. При этом цепь не должна болтаться. Чрезмерное натяжение цепи приводит к разгибанию звеньев и разрыву цепочки. 

Настройка регулятора тяги для твердотопливного котла независимо от производителя осуществляется в одинаковом порядке. После подсоединения прибора к оборудованию, настраивается длина цепочки, которая фиксируется на дверце тяги. Ручка регулятора выставляется на отметку 60 градусов, котёл запускается при открытой дверце. Как только температурный показатель достиг отметки 60 градусов, цепочка закрепляется на дверце таким образом, чтобы она открывалась примерно на 1 мм. Только после этих манипуляций можно задавать необходимую температуру на рукоятке регулятора.

Сколько стоит узел управления

Стоимость водозаполненных УУ ниже, чем воздушных. Цены на водозаполненные модели варьируется около 30 000 рублей, воздушные в два раза дороже – их цены располагаются в районе 60000 рублей.

Самая дешевая марка устройств управления – водозаполненный УУ Шалтан. 

Воздушные УУ стоят дороже, но сфера их использования шире. Они могут использоваться при отрицательных температурах, а водозаполненные – только при положительных. У них меньше поводов для ложных срабатываний и поэтому они быстродействующие, не нуждаются в значительных задержках. На воздушных ИИ срабатывание регулируется электронным таймером.

Узел управления выбирают в зависимости от характеристик системы пожаротушения – ее производительности, условий работы, требуемого быстродействия, защиты от ложных срабатываний.

Самые распространенные УУ – водозаполненные; их устанавливают в отапливаемых помещениях, где температура всегда выше нуля.

Для помещений, в которых температура может опускаться ниже нуля, используют воздушные узлы. Они отличаются быстродействием и устойчивостью к ложным срабатываниям, но стоят дороже.

Технические характеристики

Для пользователей важны следующие характеристики УУ: 

• Коэффициент гидравлических потерь;
• Давление воды в системе;
• Время срабатывания;
• Время восстановления;
• Срок эксплуатации;
• Срок между капитальными ремонтами. 

Коэффициент гидравлических потерь показывает, какая часть водяного напора теряется при прохождении устройства. Для узлов управления эта цифра варьируется, в зависимости от конструкции, в пределах 0,0005 -0,0076.

Чем больше размер и масса конструкции, и диаметр сигнальной магистрали, тем меньше потери. 

Давление воды нормируется для спокойного режима (0,14 МПа) и для рабочего состояния. когда нагнетается вода для пожаротушения (1,6 МПа). Срабатывание датчиков нормируется для минимального давления, до включения насосов.

Время срабатывания без задержки составляет 2 секунды. В системах, где требуется быстродействие – 0,6 секунд. При наличии камеры задержки составляет 11-13 секунд; если имеется электронный таймер, время можно установить любое. Обычно его выставляют в диапазоне от 2 до 11 секунд, более длительное время не рекомендуется.

После того как пожаротушение завершено, спринклерную систему можно вернуть в рабочее состояние. В распыляющую головку вставляют новый термозатвор, а узел управления восстанавливается за 0,5 часа. 

Срок службы УУ обычно составляет 10 лет, через каждые 3 года требуется капитальный ремонт. 

ТЕПЛОВЫЕ УЗЛЫ УЧЁТА ВОДА , ПАР

ВОДЯНОЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ , ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА

• оборудование и материалы ………………. 65 000 – 195 000
• проектные работы ………………………..…… 30 000 – 35 000
• монтаж ……………………………………………… 36 000 – 50 000
• пуско – наладка ………………………….……. 18 000 – 24 000
• приёмо – сдача в эксплуатацию ……… 8 000 – 12 000
• «под ключ» ……………………………………… 147 000 – 316 000

ВОДЯНОЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ , ЧЕТЫРЁХТРУБНАЯ СИСТЕМА

• оборудование и материалы ………………. 98 000 – 250 000
• проектные работы ………………..…………… 25 000 – 38 000
• монтаж ……………………………………………… 48 000 – 60 000
• пуско – наладка ………………………….……. 24 000 – 32 000
• приёмо – сдача в эксплуатацию .…….. 9 000 – 14 000
• «под ключ» …………………………………..… 204 000 – 394 000

ПАРОВОЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ , ОДНОТРУБНАЯ СИСТЕМА

• оборудование и материалы ……..………. 48 000 – 58 000
• проектные работы ……………………..……… 22 000 – 27 000
• монтаж ……………………………………………… 25 000 – 36 000
• пуско – наладка …………………….…………. 12 000 – 22 000
• приёмо – сдача в эксплуатацию .…….. 9 000 – 15 000
• «под ключ» ……………………………………… 116 000 – 158 000

ПАРОВОЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ , ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА

• оборудование и материалы ………..…… 56 000 – 65 000
• проектные работы ……………………………… 24 000 – 30 000
• монтаж …………………………………………….… 34 000 – 43 000
• пуско – наладка ………………………..………. 15 000 – 26 000
• приёмо – сдача в эксплуатацию ….….. 10 000 – 16 000
• «под ключ» ……………………………….……… 139 000 – 180 000

Для чего нужно определять вид работы

Почему так важно отнесение той или иной работы, связанной с узлами управления, к определенному виду самостоятельной работы? Это имеет принципиальное значение при выполнении выборочного капитального ремонта. Такой ремонт осуществляется из средств фонда капитального ремонта, сформированного за счет обязательных взносов собственников помещений в МКД

Перечень работ по выборочному капитальному ремонту приведен в ч. 1 ст. 166 ЖК РФ. Указанные выше самостоятельные работы в него не вошли. Однако в ч. 2 ст. 166 ЖК РФ сказано, что субъект РФ может дополнить этот перечень другими работами соответствующим законом. При этом принципиально важным становится соответствие формулировки внесенной в перечень работы характеру планируемого использования узла управления. Проще говоря, если предполагалась модернизация узла, то в перечень должна быть включена работа с точно таким же названием.

Пример

Санкт-Петербург расширил перечень работ по капремонту

В закон Санкт-Петербурга от 11.12.2013 № 690–120 «О капитальном ремонте общего имущества в многоквартирных домах Санкт-Петербурга» была в 2016 году внесена в перечень работ по выборочному капитальному ремонту следующая самостоятельная работа: установка узлов управления и регулирования тепловой энергии, горячей и холодной воды, электрической энергии, газа.

Формулировка полностью заимствована из Жилищного кодекса РФ со всеми неточностями, отмеченными нами ранее. В то же время она со всей определенностью указывает на возможность установки узла управления и регулирования тепловой энергии, т. е. узла управления системой отопления и системой ГВС, при производстве выборочного капитального ремонта, выполняемого в соответствии с данным законом.

Потребность в выполнении такой самостоятельной работы обусловлена желанием разъединить дома на сцепке, т. е. дома, системы отопления которых получают теплоноситель из одного элеваторного узла, и установить на каждом доме собственный узел управления системой отопления.

Внесенная в закон Санкт-Петербурга поправка позволяет установить как простой элеваторный узел, так и любой автоматизированный узел управления инженерными системами. Но она не позволяет, например, производить замену элеваторного узла автоматизированным узлом управления за счет средств фонда капитального ремонта.

Важно!

Автоматизированные узлы смесительного типа, в комплект которых не входит регулятор давления, использовать при высокотемпературных сетях теплоснабжения не рекомендуется. Автоматизированные узлы управления системой ГВС следует устанавливать только с теплообменниками, образующими закрытую систему ГВС.

Выводы

1. К узлам управления относятся все узлы, направляющие энергоноситель в систему отопления или ГВС с регулированием его параметров, — от устаревших элеваторов и ТРЖ до современных автоматизированных узлов.
2. Рассматривая предложения изготовителей и поставщиков автоматизированных узлов управления, необходимо за красивыми названиями погодных регуляторов и тепловых пунктов распознать, к какому из указанных ниже типов узлов относится предлагаемое изделие:

• автоматизированный узел смесительного типа управления системой отопления;
• автоматизированный узел с теплообменниками управления системой отопления или системой горячего водоснабжения.

После определения типа автоматизированного узла следует детально изучить его назначение, технические характеристики, стоимость изделия и монтажных работ, условия эксплуатации, периодичность ремонта и замены оборудования, величину эксплуатационных затрат и другие факторы.