Меню

Проектирование отоплении тепловых сетей

Проектирование тепловых сетей: этапы проведения и их особенности

В этой статье мы расскажем:

  • Особенности тепловых сетей
  • Виды прокладки тепловых сетей по количеству труб
  • Классификация тепловых сетей
  • Основные элементы тепловых сетей
  • 5 критериев выбора исполнителя для проектирования тепловых сетей
  • Основные этапы проектирования тепловых сетей
  • Составление договора на проектирование тепловых сетей

Проектирование тепловых сетей – одна из составных частей схемы разработки городского теплоснабжения, а также отдельных районов города. Это сложный и кропотливый труд, который требует узкоспециализированных знаний и грамотного подхода.

Существует довольно обширная классификация тепловых сетей, у каждого вида есть свои особенности. Грамотный проектировщик знает все «подводные камни» этого процесса. В чем особенности проектирования, как найти хорошего исполнителя и правильно составить договор на выполнение работ, читайте в нашей статье.

Прописные истины тепловых сетей

Многие из нас, наверняка, слышали такое понятие как теплосеть, но не все имеют четкое представление о том, что это такое на самом деле. И для того, чтобы более детально изучить тему проектирования тепловых сетей, давайте еще раз разберем основные моменты.

Во-первых, если вы думаете, что из теплосети горячая вода поступает сразу в батареи, то вы ошибаетесь. В самый трескучий мороз температура теплоносителя в магистральном трубопроводе достигает 150 градусов. Очевидно, что ее нахождение в батарее (радиаторе отопления) может быть опасно для человека, т.к. способно вызвать сильнейшие ожоги.

Во-вторых, как правило, сразу из сети теплоноситель не попадает в систему горячего водоснабжения конкретного здания. Это получило название закрытая система горячего водоснабжения (ГВС). Для ванной комнаты и кухни используется вода из водопровода. Она уже обеззаражена и подогревается теплоносителем до температуры 50-60 градусов с помощью бесконтактного теплообменника. Применять воду из тепловых трубопроводов в системе ГВС экономически не выгодно. Подготовка теплоносителя на ТЭЦ или котельной происходит путем химической очистки.

По причине того, что эта вода достигает температуры, превышающей точку кипения, она проходит обязательную очистку от солей жесткости, которые могут вызвать накипь. Это делается для того, чтобы минимизировать риск выхода из строя трубопровода из-за образовавшихся отложений на узлах. Вода, которая находится в водопроводе, не нагревается до таких температурных значений, а значит и не требует прохождения процедуры обессоливания. Это и объясняет тот факт, что открытые системы ГВС, с непосредственным водоразбором применяются крайне редко.

Виды прокладки тепловых сетей по количеству труб

Далее мы рассмотрим, какие бывают виды прокладки тепловых сетей в зависимости от количества уложенных рядом трубопроводов.

Состоит из двух линий: подающей и обратной. В данном случае подогрев питьевой воды и снижение температуры теплоносителя для подачи в радиаторы происходит в теплоснабжаемом здании.

Трехтрубную прокладку тепловых сетей применяют, как правило, в социально-значимых объектах (детских садах, школах, больницах и др.). Третья линия служит резервом подающего трубопровода. Редкость использования этого вида объясняется его непрактичностью и неоправданно высокой стоимостью. Альтернативой третьей трубе является установленная стационарно модульная котельная.

В данном случае потребитель получает и теплоноситель, и горячую воду системы водоснабжения. Это осуществимо, если здание подключено к распредсетям после центрального теплового пункта, где и происходит подогрев питьевой воды. Две первые линии представляют собой подачу и обратку теплоносителя, через третью подается горячая питьевая вода, а через четвертую происходит ее возврат. Если сравнивать диаметры труб, то первые две одинаковые, третья ‑ в зависимости от расхода, а вот 4-я ‑ как правило, всегда меньше третьей.

Прочие виды прокладки тепловых сетей встречаются тогда, когда были допущены неточности в проектировании или в случае незапланированной застройки данного района. То есть пропускная способность труб может не выдерживать реальных нагрузок и для того, чтобы исключить перекладывание заново всей сети целиком, проблему решают путем добавления дополнительного трубопровода большего диаметра. Тогда подача воды происходит по одной линии, а обратка ‑ по двум, или наоборот.

Если речь идет об обычном здании, а не о СЗО, то обычно применяется 2-трубная или 4-трубная прокладка. Все зависит от полученного разрешения на точку врезки.

Классификация тепловых сетей

Классифицируются тепловые сети по нескольким критериям: способу размещения, назначению, мощности, району теплоснабжения и другим функциям. Перед проектированием тепловых сетей исполнитель должен выяснить у заказчика все условия эксплуатации (это метеорологические и климатические условия, сохранение городской застройки и т.д.), необходимое количество выходных отверстий, ежесуточный объем транспортируемой энергии.

В зависимости от этих данных выбирается тип прокладки. Далее рассмотрим их классификации:

1. По типу укладки

Линии подразделяют на:

  • Воздушные (надземные)

Из минусов можно сразу отметить непростой монтаж, дальнейшее обслуживание и ремонт. К тому же с точки зрения эстетики это выглядит не очень привлекательно. Даже если линии будут помещены в декоративные коробы и другие маскирующие конструкции, это затруднит доступ к трубам и не позволит своевременно обнаружить проблему (протечка или трещина).

Решение о прокладке воздушных линий обычно принимается в районах с нестабильной сейсмической обстановкой или там, где грунтовые воды протекают в верхних слоях почвы. В данном случае копать глубокие траншеи нецелесообразно ‑ вышеперечисленные природные условия могут нанести серьезный вред обшивке, спровоцировать более раннюю коррозию, привести к изломам труб.

Также показанием к прокладке тепловых сетей надземным способом становится густая застройка территории, то есть возможность копать ямы попросту отсутствует. Это может привести к повреждению уже существующих инженерных систем города.

Читайте также:  Отопление для частного дома самое экономичное своими руками

Монтаж труб происходит на металлических опорах и столбах при помощи обручей.

Как понятно из названия, такие сети прокладывают под землей или непосредственно на ней. В данном случае возможны два варианта проекта системы теплоснабжения ‑ укладка труб канальным и бесканальным способом.

Первый, безусловно, более дорогостоящий, трудозатратный, но при этом надежный. Сначала прокладывается тоннель или канал из бетона. Могут применяться заранее изготовленные кольца или выполняется армирование бетона. Это является отличной защитой от коррозии, грунтовых вод, влаги. Плюс ко всему, такие сети гораздо проще обслуживать, так как трубы находятся в сухом и чистом пространстве. К тому же не страшны механические воздействия на линию. Канал может быть как монолитным бетонным, так и сборным (лотковым).

Более быстрый и экономически выгодный способ ‑ бесканальный. В данном случае сами трубы берутся специальные ‑ с защитной оболочкой или изготовленные из материала, содержащего поливинилхлорид. Процесс ремонта и монтажа более затруднителен, так как при каждой реконструкции или расширении теплосети необходимо проводить земельные работы.

2. По типу теплоносителя

Транспортируются горячая вода или пар.

Она кроме передачи тепловой энергии может использоваться в целях водоснабжения. Особенность прокладки таких трубопроводов заключается в том, что их количество должно быть кратно 2. Как правило, это 2-х и 4-х трубные системы. Это условие необходимо для того, чтобы была не только подача жидкости, но и ее отвод.

Такие теплосети проектировать труднее. Данный носитель имеет гораздо более высокую температуру, чем жидкий. Безусловно, это увеличивает получаемый КПД, но может спровоцировать деформацию стенок трубопровода. Конечно, для того, чтобы этого избежать, нужно использовать качественные материалы, а также тщательно следить за изменениями в давлении напора.

Образование конденсата на стенках труб не менее опасно. Избежать этого позволит обмотка, назначение которой ‑ отведение влаги.

В случае, если произошел прорыв на сети, то вероятность травм крайне велика. Ожог паром, который можно получить при производстве ремонтных и аварийных работ, а также высокое давление в трубах, приведут к сильному повреждению кожных покровов человека.

3. По схемам проектирования

В зависимости от значения различают следующие объекты:

Служат для транспортировки на длинные расстояния. Как правило, это передача энергии от источника к распределительным узлам. Показатели магистралей достаточно мощные – содержимое достигает температуры до 150 градусов, диаметр труб – до 102 см.

  • Распределительные

Менее значимые линии тепловых сетей. Они доставляют пар или горячую воду в жилые здания и промышленные предприятия. От проходимости энергии в сутки зависит сечение труб. Диаметр не более 52,5 см применяется для многоквартирных домов и крупных заводов. Для частного сектора используются трубы гораздо меньшего размера в диаметре. Максимальная температура не поднимается выше 110 градусов.

Они считаются подтипом распределительных. Их технические характеристики аналогичны. Цель ‑ доставить горячую воду или пар до зданий одного микрорайона или квартала.

Служат соединением магистрали и теплопункта.

4. По источнику тепла

  • Централизованные

Ими являются ТЭЦ, крупные котельные или атомные станции ‑ точки теплоотдачи, через которые запитывается весь город или большая его часть.

  • Децентрализованные

Снабжают небольшую застройку, один многоквартирный дом или промышленное предприятие. Автономные источники питания не требуют участков магистралей, так как расположены рядом с отапливаемым объектом.

Основные элементы тепловых сетей

Независимо от того, к какому виду относится теплосеть, она представляет собой собранный из отдельных элементов трубопровод. Их изготавливают уже готовые, и при прокладке коммуникаций части соединяются друг с другом.

Базовым звеном, конечно, является труба. Заводы-изготовители выпускают их различные по диаметру и длине. Стандартные значения длины 6 и 12 метров. При необходимости можно получить и метраж по индивидуальным меркам, но это будет стоить на порядок дороже.

Как правило, для теплосетей используют металлические трубы, защищенные изоляционным слоем. Неметаллические трубы применяют достаточно редко и, в основном, на теплосетях, где график температур невысокий. Это допустимо после центральных тепловых пунктов или в случае, когда основным источником выступает водогрейная котельная с низкой мощностью.

Использовать стоит исключительно новые трубы. Если же пренебрегать этим условием, то срок эксплуатации тепловой сети заметно сократится. Сэкономив на приобретении материалов, вы неминуемо столкнетесь с расходами на ремонт и вынужденную реконструкцию. Помните, что для теплотрасс не рекомендуется использовать трубы со спиральным сварным швом. В противном случае вы получаете очень трудозатратный объект в случае ремонта, к тому же время устранения повреждения увеличивается в разы.

Кроме самих труб изготовители производят на рынок детали к ним. Это и отводы или повороты под углами 90, 75, 60, 45, 30 и 15 градусов, тройники, которые используются для ответвления от основной трубы, вваренной в нее трубой такого же или меньшего диаметра, и переходы, необходимые при изменении диаметра трубопровода. Остальные элементы выпускаются по необходимости.

Запорная арматура является одним из важнейших элементов теплотрассы. С его помощью перекрывается поток теплоносителя как к абоненту, так и в обратную сторону. В случае аварийной ситуации при отсутствии запорной арматуры необходимо будет отключать полностью весь район, а не только одно здание.

При прокладке трубопровода надземным способом стоит позаботиться о мерах безопасности и предусмотреть надежную защиту от доступа к вентилям посторонних лиц. Это могут быть как съемные краны, так и защитные ящики с замками. В случае вмешательства в работу тепловой сети (полное закрытие крана или ограничение пропускной способности обратки) может создаться аварийная ситуация, так как давление превысит допустимый предел. Как следствие, произойдет прорыв труб как самой сети, так и непосредственно в здании. Современные радиаторы слишком зависимы от резких перепадов давления воды и в большинстве случаев не выдерживают этого. Чугунные батареи были гораздо более устойчивы. Наверное, не стоит пояснять, какие последствия предстоит устранять собственнику помещения, в котором случился разрыв батареи.

Читайте также:  Маркировка циркуляционного насоса отопления расшифровка

При прокладке трубопровода под землей наоборот стоит предусмотреть возможность беспрепятственного доступа обслуживающего персонала. Для этого служат тепловые камеры, в которых рабочие могут без особого труда выполнять ремонтные работы или проводить плановый осмотр.

В случае выполнения бесканальной прокладки трубопровода арматура уже изолированных труб выглядит следующим образом: длинный шток с управляющим элементом служит так называемым штурвалом. Открытие и закрытие осуществляется с помощью ключа, имеющего Т-образную форму. Завод-изготовитель прикладывает его в комплекте с трубами и арматурой. Доступ к штоку происходит через колодец, закрытый люком.

Если трубопровод небольшого диаметра, то можно не применять железобетонные кольца и люки. Вместо этого штоки помещают в металлических коверах. Визуально это представляет собой трубу с крышкой сверху, которую кладут на небольшую бетонную подушку и зарывают в землю. При прокладке труб небольшого диаметра проектировщики иногда предлагают размещать штоки подающего и обратного трубопровода в одном ЖБИ колодце, диаметр которого 1-1,5 м. Но на самом деле, реализовать это решение в жизни оказывается гораздо сложнее, чем на проекте. Причиной является то, что управлять арматурой становится невозможно. Не всегда оба штока реально расположить четко под люком. Это затрудняет вертикальную установку ключа на управляющий элемент. Если же говорить об арматуре для трубопроводов большого диаметра (средний и выше), то она оснащена редуктором или электроприводом, а значит поместить ее в ковере ‑ задача не из легких. Решением будет железобетонный колодец для труб среднего диаметра и электрифицированная тепловая камера ‑ для труб с большим диаметром.

Еще одним элементом тепловой сети является компенсатор. Он выполняет предохранительную функцию: повороты трассы, выполненные за счет компенсаторов, помогают снизить чрезмерное давление, вызванное расширением металла. Иными словами, трубы укладываются в форме буквы П или Z, позволяя выполнить совершенно любой изгиб. Линзовые, сальниковые и другие компенсаторы применяются в более сложных вариантах прокладки трубопроводов. В то время как труба расширяется и увеличивает длину под действием высоких температур, для избежания прорыва как раз и встраивают такие углы поворота для снижения нагрузки.

При строительстве абонентских сетей используют, как правило, простые поворотные углы, так как они более приемлемы по цене и не требуют тщательного обслуживания в отличии от более сложных компенсирующих устройств.

В случае бесканальной прокладки трубопровода необходимо предусмотреть кроме угла поворота трубы еще и небольшое мягкое пространство, которое необходимо для его нормальной работы. При его отсутствии труба в момент расширения под действием температур будет защемлена в грунте и может лопнуть.

Дренаж также является немаловажной составляющей в системе тепловой коммуникации. Это устройство, представляющее собой ответвление от основного трубопровода с арматурой, которое опускается в бетонный колодец. В случае необходимости опустошения трубы от содержимого кран открывают, и теплоноситель сбрасывают. Дренаж ставится во всех нижних точках трубопровода.

Вода, сброшенная из теплосетей, остается в колодце, после чего ее оттуда выкачивают спецтехникой. При наличии разрешения и возможности сбросной колодец соединяют с ливневыми или бытовыми канализациями. В таком случае спецтехника не требуется.

Если протяженность сети небольшая, то допускается не использовать дренаж. В случае ремонтных работ лишний теплоноситель попросту разрезают и таким образом сбрасывают воду. Но тогда стоит соблюдать меры предосторожности и дать воде остыть, чтобы не допустить травм персонала. Из-за чего сроки выполнения ремонтных работ увеличиваются.

Воздушник ‑ элемент трубопровода, без которого функционирование теплосети невозможно. Он представляет собой ответвление сети, направленное вверх. На его конце расположен шаровой кран. Как следует из названия, при помощи воздушника избавляются от лишнего воздуха в трубах. Данный элемент помещают во всех самых верхних точках сети. Так как без удаления воздушных пробок не возможно заполнение труб теплоносителем, избежать установки воздушника нельзя. А альтернативный способ еще не придуман.

Стоит обращать особое внимание на соблюдение всех мер предосторожности при спуске воздушных пробок. Иначе это может привести к весьма печальным последствиям. Трубка этого элемента обязательно должна направляться вниз или в крайнем случае в сторону.

5 критериев выбора исполнителя для проектирования тепловых сетей

Если перед вами стоит выбор проектной организации для создания тепловой сети, то прежде внимательно изучите информацию, приведенную ниже. Процесс проектирования не происходит по определенным шаблонам. Ровно, как и нет возможности использовать один и тот же проект для нескольких заказчиков. Оборудование, расчеты предусматриваются под каждого индивидуально. Из этого складывается достаточно высокая стоимость таких услуг. Но опять же, не ориентируйтесь только на цену, так как далеко не всегда самое дорогое является лучшим.

Порой, компании завышают стоимость не потому, что процесс крайне трудоемкий, а всего лишь по причине желания набить себе цену. Обращайте внимание на опыт специалистов, которые будут готовить для вас проект. Но иногда бывает так, что организация, заработав себе авторитет, избавляется от опытных сотрудников, принимая на замену более молодые дешевые кадры. Мы не утверждаем, что последний вариант будет намного хуже, но не мешало бы это проверить еще до момента заключения договора.

Читайте также:  Кто производит регулировку системы отопления

Основные критерии выбора компании-проектировщика:

  1. Цена. Выбирайте среднее значение стоимости в диапазоне. Не стоит ориентироваться на крайние показатели.
  2. Опыт. Для того чтобы получить достоверную информацию о том, какой опыт и качество выполняемых работ у данной компании, заказчику всего лишь нужно позвонить нескольким заказчикам, которые пользовались услугами данной фирмы ранее. Если отзывы вас устроят, то можете смело подписывать договор. Если же опрашиваемые вами лица начинают, что называется, путаться в показаниях, то лучше поискать альтернативу и не рисковать.
  3. Наличие в штате организации сотрудников с опытом.
  4. Стабильность. Если выбирать между фирмой, созданной пару месяцев назад, и компанией, работающей уже несколько десятилетий, то ответ будет очевиден. В последнем случае, вероятнее всего, что и сотрудники этого учреждения имеют уникальный опыт разработки сложных проектов. Это гарантия того, что с вашим проектом они уж точно справятся.

Если вы думаете, что процесс проектирования тепловых сетей начинается с момента, когда специалист сел за компьютер, то вы ошибаетесь. Это достаточно трудоемкая задача, состоящая из нескольких этапов.

Основные этапы проектирования тепловых сетей

    Сбор исходных данных

Подготовительный этап заключается в сборе необходимых данных, которые пригодятся в процессе проектирования. Этим может заниматься как представитель компании-исполнителя, так и заказчик собственными силами. Суть заключается в коммуникациях с некоторыми организациями на предмет написания запросов на получение соответствующих разрешений.

Инженерные изыскания

Сложный этап, который исполнитель может выполнять самостоятельно или обратиться к субподрядной организации. В данном случае заказчик вправе самостоятельно определить, кто будет производить данные работы, чтобы скорректировать их стоимость и не сомневаться в качестве результата.

Непосредственно процесс проектирования

Выполняет проектировщик. Заказчик имеет право на любом этапе осуществлять личный контроль.

Согласование проектной документации

Проверка заказчиком разработанной проектной документации обязательна. Когда его одобрение получено, далее следует этап согласования со сторонними организациями. Сам заказчик может также присутствовать при этом, что дает определенные плюсы: во-первых, исключается возможность затягивания бюрократической части процесса, во-вторых, можно на начальном этапе увидеть все возможные недочеты, допущенные разработчиком, в-третьих, появляется возможность контроля выявленных спорных вопросов на стадии строительства.

Сейчас многие современные компании удорожают свои работы тем, что предлагают чертежи в формате 3D, в цветном варианте и т.д. Но так или иначе, это ни коим образом не влияет на качество проекта и всего-навсего является маркетинговой уловкой. Результат будет зависеть от работы строителей и качества составленной документации, а не от тех цветов, в которых она исполнена.

Составление договора на проектирование тепловых сетей

К заключению договора с проектной организацией также стоит подходить со всей серьезностью. Обращайте пристальное внимание на каждый пункт. Часто компании настаивают на той форме, которую они адаптировали под себя, в которой максимально учтены интересы исполнителя. Помните, что от тех формулировок, которые вы будете использовать в договоре, зависит конечный результат.

Обязательными условиями договора на проектирование являются:

  • указание сторон с их полными наименованиями;
  • цена услуг;
  • срок выполнения работ;
  • предмет договора.

Если речь идет о дате, то стоит четко указывать число, месяц и год, вместо написания неконкретных фраз типа «в течение трех рабочих дней с момента того, как исполнитель завершил разработку проекта» или «в течение месяца с момента подписания настоящего договора». Кроме того, четкость сыграет вам на руку в случае, если придется решать какие-либо вопросы с исполнителем через суд. К тому же пропишите предмет договора. Формулировка «разработка проекта» не годится. Нужно указать: «разработка проектно-сметной документации и выполнение других работ в рамках проектирования тепловой сети здания, расположенного по адресу ______________ (указывается точный адрес объекта)».

Предусмотрите момент, чтобы в договоре были прописаны штрафные санкции для исполнителя за несвоевременное или некачественное выполнение обязательств. Например, задержка срока сдачи готового проекта влечет уплату неустойки в пользу заказчика в размере _______ (указывается конкретный размер).

Кроме того, количество экземпляров, в которых будет представлен проект, также стоит прописать. Как правило, заказывают не менее 5: 1 ‑ заказчику, 1 ‑ в надзорную организацию, три экземпляра передается компании, которая будет строить сеть.

Оплата услуг заказчика ‑ не менее значимый пункт. Тут стоит скрупулезно проверять название проекта и формулировку, прописанную в договоре, так как при возникновении спорных ситуаций, и судебных разбирательствах, даже неверно поставленная запятая может стать банальной причиной проигрыша. Полная оплата услуг исполнителя должна производиться заказчиком только после 100 % исполнения условий договора и подписания акта выполненных работ обеими сторонами.

Проектирование тепловых сетей не ограничивается только навыком чертежа проектной документации. Кроме этого специалист должен разбираться во всех материалах и вариантах их совместного использования при прокладке трубопровода. Все это позволит найти самое оптимальное решение для конкретного заказчика, составить максимально полную спецификацию, на основании которой будет произведена комплектация объекта всем необходимым. Данные условия помогут выполнить монтажные работы без нарушений договора, качественно и в установленный сторонами срок.