Многолетний опыт проектирования и эксплуатации высотных зданий позволяет сформулировать следующий вывод: основой надежности и эффективности работы системы отопления в целом является соблюдение следующих технических требований:

1. Постоянство давления теплоносителя во всех режимах эксплуатации.
2. Постоянство химического состава теплоносителя.
3. Отсутствие газов в свободном и растворенном виде.

Невыполнение хотя бы одного из этих требований приводит к повышенному износу теплотехнического оборудования (радиаторов, вентилей, термостатов, и т.д.) Кроме того, увеличивается расход тепловой энергии, и соответственно, возрастают материальные затраты. Обеспечить выполнение этих требований позволяют установки поддержания давления, автоматической подпитки и удаления газов, например фирмы «Эдер», основным поставщиком которой на российский рынок уже более 10 лет является «Герц Арматурен ».

Оборудование «Эдер» состоит из отдельных модулей, обеспечивающих поддержание давления, подпитку и дегазацию теплоносителя. Модуль А поддержания давления теплоносителя состоит из расширительного бака 1, в котором находится эластичная камера 2, препятствующая контакту теплоносителя с воздухом и непосредственно со стенками бака, что выгодно отличает расширительные установки «Эдер» от расширителей мембранного типа, в которых стенки бака подвержены коррозии из-за контакта с водой.

При увеличении давления в системе, вызванным расширением воды при нагреве, открывается клапан 3, и избыток воды из системы поступает в расширительный бак. При охлаждении и соответственно уменьшении объема воды в системе срабатывает датчик давления 4, включающий насос 5, перекачивающий теплоноситель из бака в систему до тех пор, пока давление в системе не становится равным заданному.

Модуль подпитки B позволяет компенсировать потери теплоносителя в системе, возникающие в результате различного вида утечек. При уменьшении уровня воды в баке 1 и достижении заданного минимального значения открывается клапан 6 и в расширительный бак поступает вода из системы холодного водоснабжения. При достижении заданного пользователем уровня клапан отключается и подпитка прекращается.

При эксплуатации систем отопления в высотных зданиях наиболее остро стоит вопрос дегазации теплоносителя. Существующие воздухоотводчики позволяют избавиться от «завоздушенности» системы, но не решают проблему очистки воды от растворенных в ней газов, в первую очередь атомарного кислорода и водорода, вызывающих не только коррозию, но и при высоких скоростях и давлениях теплоносителя кавитацию, разрушающую устройства системы: насосы, вентили и фитинги.

При использовании современных алюминиевых радиаторов за счет химической реакции в воде образуется водород, накапливание которого способно привести к разрыву корпуса радиатора, со всеми вытекающими из него «последствиями» В модуле дегазации C фирмы «Эдер» используется физический способ непрерывного удаления растворенных газов за счет резкого снижения давления.

При кратковременном открытии клапана 9 в заданном объеме (прибл. 200 л) 8 в течение долей секунды давление воды, превышающее 5 бар, падает до атмосферного. При этом происходит резкое выделение растворенных в воде газов (эффект открывания бутылки шампанского). Смесь воды и пузырьков газа подается в расширительный бак 1. Подпитка бака дегазации 8 осуществляется из расширительного бака 1 уже очищенной от газа водой.

Постепенно весь объем теплоносителя в системе будет полностью очищен от примесей и газов. Чем выше статическая высота системы отопления, тем выше требования к дегазации и постоянству давления теплоносителя. Все эти модули управляются микропроцессорным блоком D, имеющим функции диагностики и возможность включения в состав автоматизированных систем диспетчеризации.

Применение установок «Эдер» не ограничивается высотными зданиями. Целесообразно их использование в сооружениях с разветвленной системой отопления (спортивные сооружения, супермаркеты и пр.). Компактные установки ЕАС, в которых расширительный бак объемом до 500 л сочленен со шкафом управления, успешно могут использоваться в качестве дополнения к автономным системам отопления в индивидуальном строительстве. Установки фирмы «Эдер», успешно работающие во всех высотных зданиях Германии, — это выбор в пользу современной инженерной системы отопления.

Установки поддержания давления (УПД, АУПД, нагнетательные и расширительные автоматы) являются сложными техническими системами, предназначенными для поддержания давления в отопительных и охладительных контурах. Особенно это оборудование стало востребовано в нашей стране в последние годы в связи с ростом высотного строительства, вызванного процессами урбанизации. Насосные и компрессорные автоматические установки поддержания давления FLAMCO приходят на смену традиционным расширительным бакам в системах отопления и охлаждения во всех диапазонах рабочих давлений и температур.

Основным преимуществом УПД всех производителей (Flamco, и др.) является повышенный коэффициент использования баков-накопителей (около 0,9). В случае насосных установок избыточный теплоноситель находится в безнапорных емкостях. Для поддержания давления в системе на требуемом уровне теплоноситель либо добавляется в систему насосом (насосами), либо сбрасывается в бак-накопитель через клапана с электро-моторными приводами. Компрессорные АУПД по сути являются модифицированными традиционными мембранными расширительными баками, давление в которых регулируется компрессором и сбросными клапанами, управляемыми автоматикой.

Применение АУПД Flamco взамен мембранных расширительных баков позволяет оперативно устанавливать рабочее давление в системах отопления и холодоснабжения в широких диапазонах. При использовании обычных мембранных баков для смены рабочего давления в системе необходимо опорожнить бак и отрегулировать в нем давление. Эту же процедуру необходимо проводить при каждом техническом обслуживании котельной.

Все установки поддержания давления Flamco снабжены надежной силовой электрической частью и уникальным микропроцессорным управлением с ЖКИ дисплеем. Оригинальная автоматика SPCx-lw(hw) имеет несколько уровней доступа, позволяющих надежно защитить настройки от постороннего вмешательства. Резервная копия настроек системы может быть сохранена на SD-карту нашим специалистом при осуществлении пусконаладочных работ. Автоматика имеет возможность удаленного контроля функционирования. Эта функция довольно проста в реализации, в отличие от АУПД других производителей.

Во всех компрессорных и насосных УПД Flamco реализована возможность интеллектуального управления подпиткой. В насосных АУПД есть подпитка идет через бак-накопитель, в компрессорных - непосредственно в систему отопления (холодоснабжения).

Насосные УПД Flamco - Flamcomat - снабжены функцией интеллектуальной дегазации системы, позволяющей уменьшить до минимума содержание газов в теплоносителе и, соответственно, значительно снизить коррозионную нагрузку на трубопроводы, отопительные приборы, теплообменники и котлоагрегаты.

Установка поддержания давления - это специальная система, которая используется для поддержания постоянного теплообеспечения на различных объектах. На сегодняшний день такие устройства можно встретить на самых различных объектах. Это могут быть и здания административного характера, и жилые дома, и торговые комплексы, и производственные цеха. Основной задачей такого автоматического устройства является поддержание стабильного уровня давления. Такие приспособления совместимы с закрытыми системами отопления и водоснабжения.

Устройства могут быть оснащены мощными блоками подпитки. В таком случае мощность оборудования также увеличивается. Так как материал мембран способен работать исключительно в определенном интервале температур. Соответственно, устройства лучше всего подключать в тех точках, где температура теплоносителя не превышает определенный показатель. Если говорить о бутиловых баках, их рекомендуется устанавливать на обратной линии отопительной системы. В том случае, если температура более высокая, расширительный бак подключается при помощи последовательно соединенного промежуточного бака. Установка поддержания давления требует грамотного монтажа.

Установка состоит из следующих элементов:
- расширительного бака (или системы баков);
- регулирующей арматуры;
- электронных устройств.

Принцип работы.
Благодаря уникальной мембране обеспечивается выравнивание давления между водой и воздухом, которые находятся в накопительной емкости. В случае очень низкого давления компрессор начинает нагнетать воздух. таким образом, при слишком высоком давлении воздух начинает выходить через специализированный электромагнитный клапан. Такой принцип работы проверен временем. В его надежности можно не сомневаться. Ведущие производители отдают предпочтение именно ему. Это лишний раз доказывает множество достоинств принципа. Многие производителя для того, чтобы задержать воздух в баке, не дать ему раствориться в воде, производитель разделяет воздушную и воздушную камеры специализированной мембраной, выполненной из бутилена.
Установка поддержания давления современной модели способна бесперебойно работать даже на небольшой площади. В некоторых системах агрегат монтируется сбоку или сверху на расширительный бак, на консоли. В результате обеспечивается высокий уровень эффективности на минимальной площади.

Модульный принцип - обеспечение особенных возможностей.
Как правило, модульный принцип распространяется на оборудование, которое имеет мощность до 24 МВт. В таком случае рядом с главной емкостью монтируется компрессор и нужное количество дополнительных емкостей, которые необходимы для полноценной работы системы.

Автоматизация работы установки.
Установка поддержания давления может быть полностью автоматизированной. В таком случае устройство оснащается автоматической контролируемой подпиткой. Зарядка проводится в зависимости от количества воды в главной емкости. В таком случае возможно одновременное использование различных вакуумных установок. Благодаря такому подходу исчезнет необходимость завоздушивания в наиболее высоких точках системы.

Установка поддержания давления - достоинства использования.
К числу плюсов использования устройства можно отнести такие особенности:
- давление в системе поддерживается незначительным колебанием;
- при необходимости устройство осуществляет автоматическую подпитку;
- система самостоятельно осуществляет деаэрацию воды, находящейся в системе;
- отсутствие воздуха даже в самой верхней точке системы является гарантированным;
- отпадает необходимость в приобретении дорогостоящих воздухоотводчиков и проведении ручной деаэрации.

Помимо вышеперечисленных достоинств, можно также отметить бесшумную работу современных установок. При работе на полную мощность оборудование функционирует надежно. Вода контура практически не имеет воздуха. Такая особенность гарантирует отсутствие коррозии, эрозии. Более того, система меньше загрязняется, изнашивается, обеспечивается лучшая циркуляция в системе. Улучшение теплообмена обеспечивается за счет того, что на теплообменнике отсутствует котел вскипания. По сравнению с мембранными баками, установка поддержания давления отличается небольшими размерами.

Низкий уровень шума в процессе работы позволяет устанавливать устройства в помещениях с высокими требованиями к звукоизоляции. Режим работы такой системы является полностью автоматизированным. Таким образом, установка может интегрироваться в любую современную систему, которая отличается конструктивной сложностью. На поверхности, которая контактирует с водой, нанесено специальное антикоррозийное средство. Любая современная установка поддержания давления соответствует существующим санитарным требованиям.
Мощность и другие показатели работы системы.

Установка поддержания давления может иметь самую различную мощность. Естественно, с увеличением мощности увеличивается объем бака. Такая особенность объясняется тем, что большим объемом емкости можно компенсировать расширение. При этом также растет отношение общего объема баков к объему расширения теплоносителя.

А. Бондаренко

Применение автоматических установок поддержания давления (АУПД) для систем отопления и охлаждения получило широкое распространение в связи с активным ростом объемов высотного строительства.

Подписаться на статьи можно на

АУПД выполняют функции поддержания постоянного давления, компенсации температурных расширений, деаэрации системы и компенсации потерь теплоносителя.

Но поскольку это достаточно новое для российского рынка оборудование, у многих специалистов данной области возникают вопросы: что представляют собой стандартные АУПД, каковы принцип их действия и методика подбора?

Начнем с описания стандартных установок. На сегодня наиболее распространенный тип АУПД - это установки с блоком управления на основе насосов. Подобная система состоит из безнапорного расширительного бака и блока управления, которые соединены между собой. Основными элементами блока управления являются насосы, соленоидные клапаны, датчик давления и расходомер, а контроллер, в свою очередь, обеспечивает управление АУПД в целом.

Принцип действия данных АУПД заключается в следующем: при нагреве теплоноситель в системе расширяется, что приводит к росту давления. Датчик давления фиксирует это повышение и посылает калиброванный сигнал на блок управления. Блок управления (с помощью датчика веса (наполнения) постоянно фиксирующий значения уровня жидкости в баке) открывает соленоидный клапан на линии перепуска. И через него излишки теплоносителя перетекают из системы в мембранный расширительный бак, давление в котором равно атмосферному.

По достижению заданного значения давления в системе соленоидный клапан закрывается и перекрывает поток жидкости из системы в расширительный бак. При охлаждении теплоносителя в системе его объем уменьшается, и давление падает. Если давление падает ниже установленного уровня, то блок управления включает насос. Насос работает до тех пор, пока давление в системе не поднимется до заданного значения. Постоянный контроль уровня воды в баке защищает насос от «сухого» хода, а также предохраняет бак от переполнения. Если давление в системе выходит за рамки максимального или минимального, срабатывает один из насосов или соленоидных клапанов соответственно. Если производительности одного насоса в напорной линии не хватает, задействуется второй насос. Важно, чтобы АУПД такого типа имела систему безопасности: при выходе одного из насосов или соленоидов из строя должен автоматически включаться второй.

Методику подбора АУПД на основе насосов имеет смысл рассмотреть на примере из практики. Один из недавно реализованных проектов - «Жилой дом на Мосфильмовской» (объект компании «ДОН-Строй»), в центральном тепловом пункте которого применена подобная насосная установка. Высота здания составляет 208 м. Его ЦТП состоит из трех функциональных частей, отвечающих, соответственно, за отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Система отопления высотного корпуса поделена на три зоны. Общая расчетная тепловая мощность системы отопления - 4,25 Гкал/ч.

Представляем пример подбора АУПД для 3-й зоны отопления.

Исходные данные , необходимые для расчета:

1) тепловая мощность системы (зоны) N сист, кВт. В нашем случае (для 3-й зоны отопления) этот параметр равен 1740 кВт (исходные данные проекта);

2) статическая высота Н ст (м) или статическое давление Р ст (бар) - это высота столба жидкости между точкой подсоединения установки и наивысшей точкой системы (1 м столба жидкости = 0,1 бар). В нашем случае этот параметр составляет 208 м;

3) объем теплоносителя (воды) в системе V , л. Для корректного подбора АУПД необходимо располагать данными об объеме системы. Если точное значение неизвестно, среднее значение водяного объема можно вычислить по коэффициентам, приведенным в табл . По данным проекта водяной объем 3-й зоны отопления V сист равен 24 350 л.

4) температурный график: 90/70 °C.

Первый этап. Расчет объема расширительного бака к АУПД:

1. Расчет коэффициента расширения К расш (%), выражающего прирост объема теплоносителя при его нагреве от начальной до средней температуры, где Т ср = (90 + 70)/2 = 80 °С. При данной температуре коэффициент расширения будет составлять 2,89 %.

2. Вычисление объема расширения V расш (л), т.е. объема теплоносителя, вытесняемого из системы при его нагреве до средней температуры:

V расш = V сист. K расш /100 = 24350 . 2,89 /100 = 704 л.

3. Вычисление расчетного объема расширительного бака V б:

V б = V расш. К зап = 704 . 1,3 = 915 л.
где К зап - коэффициент запаса.

Далее выбираем типоразмер расширительного бака из условия, что его объем должен быть не меньше расчетного. При необходимости (например, когда существуют ограничения по габаритам) АУПД можно дополнить дополнительным баком, разбив общий расчетный объем пополам.

В нашем случае объем бака будет составлять 1000 л.

Второй этап . Подбор блока управления:

1. Определение номинального рабочего давления:

Р сист = Н сист /10 + 0,5 = 208/10 + 0,5 = 21,3 бар.

2. В зависимости от значений Р сист и N сист выбираем блок управления по специальным таблицам или диаграммам, представленным поставщиками или производителями. В состав всех моделей блоков управления могут быть включены как один насос, так и два. В АУПД с двумя насосами в программе установки можно по желанию выбрать режим работы насосов: «Основной/резервный», «Поочередная работа насосов», «Параллельная работа насосов».

На этом расчет АУПД заканчивается, а в проекте прописываются объем бака и маркировка блока управления.

В нашем случае АУПД для 3-й зоны отопления должна включать безнапорный бак объемом 1000 л и блок управления, который обеспечит поддержание давления в системе не менее 21,3 бар.

К примеру, для данного проекта была выбрана АУПД MPR-S/2.7 на два насоса, Ру 25 бар и бак MP-G 1000 фирмы Flamco (Нидерланды).

В заключение стоит упомянуть, что существуют также установки на основе компрессоров. Но это уже совсем другая история…

Статья предоставлена Компанией АДЛ