Проектирование тепловых сетей

26 Июня, 2024

Организация централизованного теплоснабжения требует внимательного и продуманного подхода при проектировании тепловых сетей. Теплотрасса является одним из самых сложных объектов в коммунальной инфраструктуре. В процессе проектирования необходимо учитывать множество факторов, которые влияют на надежность и долговечность теплосетей: от климатических условий региона до соблюдения экологических норм и технических регламентов.

Проектирование должно охватывать как строительство новых объектов, так и ремонт или реконструкцию существующих.

Специфика проектирования тепловых сетей

Инженеры-проектировщики в каждом конкретном случае выбирают оптимальные способы прокладки тепловых сетей и материалы, которые обеспечат длительный срок эксплуатации трубопроводов.

Перед началом проектирования теплоснабжения проводится подробное исследование местности, по которой будет проходить теплотрасса, включая геодезические изыскания. По результатам изысканий оформляется отчет по стандарту ГОСТ 21.705-2016. Проектируемая теплосеть должна быть безопасной для окружающей среды, персонала и потребителей, соответствовать установленным нормативам теплопотерь и обеспечивать максимальную эффективность теплоносителя.

Все требования по безопасности теплосетей подробно описаны в строительных правилах (СП), руководящих документах (РД) и государственных стандартах (ГОСТ).

Виды тепловых сетей

Для различных видов теплосетей применяются разные правила проектирования, эксплуатации и обслуживания.

Магистральные теплосети

Эти сети состоят из трубопроводов большого диаметра (до 1400 мм), по которым теплоноситель транспортируется на большие расстояния от поставщика к районным сетям. Температура жидкости или пара в трубах может достигать 150 градусов.

Тепловые вводы

Тепловые вводы представляют собой участки тепловой сети (узлы и станции), через которые теплоноситель поступает из теплопункта в магистральные трубопроводы.

Разводящие теплосети

Эти сети доставляют теплоноситель к конечным потребителям — в квартиры, офисы и на производства. Они состоят из трубопроводов меньшего диаметра (до 520 мм), причем точный размер зависит от объема транспортируемой энергии в сутки. Максимальная температура теплоносителя в таких сетях составляет около 110 градусов.

Классификация тепловых сетей

Перед началом проектирования систем теплоснабжения необходимо уточнить у заказчика несколько ключевых моментов:

Необходимость интеграции тепловой сети в существующую городскую застройку.
Климатические условия эксплуатации объекта.
Количество необходимых выходных отверстий.
Объем энергии, который планируется транспортировать в сутки. На основе этих данных проектировщик выбирает мощность, способ укладки и другие параметры теплосети.

Типы укладки тепловых сетей

По типу укладки линии делятся на надземные и подземные.

Надземные тепловые сети

Этот вариант рекомендуется в следующих случаях:

Отсутствие возможности выкопать траншеи из-за плотной застройки и большого количества существующих подземных коммуникаций.
Высокий уровень грунтовых вод, который может вызвать коррозию труб и их преждевременный выход из строя.
Нестабильная сейсмическая ситуация в регионе, где даже небольшие толчки могут повредить трубы.

Недостатками воздушного типа прокладки являются трудоемкость монтажа на металлических опорах или столбах и непривлекательный внешний вид. Декорирование таких теплосетей усложняет обслуживание и ремонт, а также затрудняет своевременное обнаружение повреждений.

Подземные тепловые сети

Подземные теплотрассы монтируются непосредственно на поверхности земли или под ней и делятся на два способа укладки — канальный и бесканальный.

Канальный способ укладки

Этот метод считается более надежным, но требует больше средств, времени и усилий. Для начала прокладывается бетонированный канал или тоннель, который может быть сооружен из готовых железобетонных колец или из арматуры и бетона. Такой канал защищает трубопровод от грунтовых вод, осадков и случайных механических повреждений. Также канальный способ упрощает обслуживание теплосетей.

Бесканальный способ укладки

Этот вариант более быстрый и дешевый, так как использует трубы с ПВХ в составе или защищенные от коррозии оболочкой. Однако при ремонте, реконструкции или масштабировании теплосети необходимы земельные работы.

Теплоносители для тепловых сетей

Сети могут транспортировать два вида теплоносителей: пар или горячую воду.

Паровые теплотрассы

Проектирование паровых теплотрасс требует высокого профессионализма, так как пар подается при более высокой температуре, чем вода, что может привести к деформации труб. Необходимо использовать устойчивые к высокой температуре материалы и учитывать перепады давления. Также важно предусмотреть систему влагоотвода для борьбы с конденсатом.

Водяные теплотрассы

Горячая вода используется не только как теплоноситель, но и в системах горячего водоснабжения (ГВС). Для водяных теплосетей количество труб должно быть четным (два, четыре и т.д.), чтобы обеспечить подачу и отвод жидкости.

Источники тепловой энергии

Тепловые сети делятся на централизованные и децентрализованные по источнику тепловой энергии.

Централизованные сети

Это крупные источники теплоподачи, снабжающие теплом населенный пункт или его часть. Обычно это мощные котельные, АЭС или ТЭЦ.

Децентрализованные сети

Это автономные источники тепла, обеспечивающие объект (частный дом, офисное здание, промышленное предприятие) теплом. Они расположены в непосредственной близости от объекта.

Основные элементы тепловых сетей

Теплосеть, как любая сборная конструкция, состоит из отдельных элементов, которые при монтаже соединяются в единую систему.

Основные элементы теплосети — это трубы. Они могут быть различных типоразмеров и изготавливаются как по ГОСТам, так и по индивидуальным техническим условиям (ТУ), причем второй вариант значительно дороже. Стандартная длина труб составляет 6 и 12 метров. Чаще всего трубы изготавливают из различных сортов стали и покрывают защитным изоляционным материалом. Для сетей с невысокой температурой теплоносителя могут использоваться неметаллические трубы, что допустимо, если источником тепла является маломощная котельная.

Кроме труб, металлопрокатные предприятия производят тройники, повороты, отводы и переходы, которые используются для создания ответвлений от основного трубопровода или для смены диаметра трубы. При необходимости выпускаются и другие элементы, если это предусмотрено проектом. При строительстве разводящих сетей применяют простые повороты, не требующие постоянного контроля и обслуживания.

Способы укладки труб

При бесканальном способе укладки необходимо оставлять пространство вокруг поворотов труб, иначе они могут лопнуть под воздействием горячего теплоносителя из-за отсутствия возможности для расширения.

Запорная арматура и безопасность

Запорная арматура играет ключевую роль, позволяя прекратить подачу теплоносителя в случае аварии. Без нее пришлось бы отключать от тепла целые районы. Для защиты вентилей от несанкционированного доступа еще на этапе проектирования необходимо предусмотреть съемные краны или защитные запирающиеся кожухи. Несанкционированное вмешательство может привести к повышению давления в системе и, как следствие, к прорыву трубопровода.

Тепловые камеры и доступ к трубопроводам

Тепловые камеры обеспечивают удобный доступ к подземному трубопроводу для планового осмотра и ремонта. При бесканальном способе укладки для перекрытия потока теплоносителя используются штоки со штурвалом, которые поставляются в комплекте с трубами и доступны через колодец. Для труб малого диаметра штоки размещают в ковере — цилиндре с запирающейся крышкой. Для средних трубопроводов штоки иногда размещают в бетонированных колодцах, но это может усложнить управление арматурой.

Для труб большого диаметра, оснащенных электроприводом или редуктором, требуется больше пространства, поэтому лучше использовать электрифицированные тепловые камеры.

Дренаж и удаление воды

Дренаж является важным элементом системы теплоснабжения, представляя собой ответвление от нижней части трубопровода, выходящее в бетонный колодец. Если требуется сбросить теплоноситель, открывают кран и воду откачивают спецтехникой. Если дренаж соединен с централизованной канализацией или ливневкой, откачка не требуется. Небольшие сети могут обходиться без дренажа, при ремонте воду сбрасывают, разрезая трубу.

Воздушники

Воздушники устанавливаются в верхних точках трубопровода для сброса газовых пробок. Без них система не сможет функционировать стабильно, так как другого способа для удаления газов из трубопровода пока не существует.

Таким образом, тепловая сеть состоит из множества элементов, каждый из которых выполняет важную функцию и обеспечивает надежность и эффективность всей системы.

Этапы проектирования тепловых сетей

Сбор информации

Этот этап проводится в рамках подготовки к созданию проекта. Сбор информации может выполняться заказчиком или сотрудником компании-проектировщика.
Необходимо провести переписку с различными государственными и муниципальными органами и получить ряд разрешительных документов.

Инженерные изыскания

Некоторые проектировщики имеют ресурсы для выполнения геодезических работ своими силами, другие передают эту деятельность на субподряд.
В случае субподряда заказчик может сэкономить, самостоятельно выбрав компанию для проведения инженерных изысканий.

Проектирование

На этом этапе создается проект, формируются спецификации и сметы.
Заказчик имеет возможность контролировать ход работ в любое время.

Согласование проектной документации

После проверки и утверждения проекта заказчиком начинается процесс согласования с контролирующими организациями и получения разрешительных документов.
Заказчик может участвовать в процессе согласования, чтобы ускорить сроки, обнаружить ошибки проектировщика и контролировать спорные моменты во время строительства.

Дополнительные услуги и их влияние на проект

Некоторые исполнители предлагают дополнительные услуги, такие как трехмерная визуализация проекта и создание цветных рабочих чертежей. Эти услуги увеличивают стоимость работ, но не влияют на их качество. Такие дополнительные предложения часто используются маркетологами для повышения привлекательности предложения.

Важность профессионализма

Результат монтажа теплосети будет зависеть от профессионализма строителей и корректности проектной документации. Независимо от наличия дополнительных услуг, ключевым фактором успеха остается квалификация исполнителей и тщательность проектирования.

Типового проекта теплосети не существует, так как для каждого заказчика выполняются индивидуальные расчеты и подбирается уникальный перечень оборудования. Это делает стоимость проекта достаточно высокой. Однако при выборе подрядчика не стоит ориентироваться только на цену. Важно учитывать и другие факторы.

Репутация компании играет ключевую роль. Сегодня получить объективную информацию о любом предприятии несложно. В открытых источниках можно найти реальные отзывы клиентов. Также можно связаться с предыдущими заказчиками и лично обсудить их опыт работы с проектировщиком. Если отзывы положительные и вы находите взаимопонимание с подрядчиком, подписывайте договор. При малейшем подозрении в недостоверности информации лучше продолжить поиск подрядчика.

Важно убедиться, что в штате компании есть опытные инженеры-проектировщики. Репутация компании может быть хорошей, но иногда для снижения затрат компании нанимают молодых специалистов, что может негативно сказаться на качестве проектов. Наведите справки о профессионалах, которые будут работать над вашим проектом.

Стабильность компании также является значимым фактором. Хотя молодые компании иногда способны разработать сложные проекты, больше доверия заслуживают фирмы, работающие в отрасли долгие годы. Компания с многолетним опытом чаще всего более надежна и стабильна.

При заключении договора с выбранной организацией убедитесь, что договор содержит полные наименования сторон, четко указаны сроки и стоимость работ с датой, месяцем и годом. Обязательно обозначьте предмет договора, то есть точное наименование проектируемого объекта. Также не помешает указать штрафы за несоблюдение сроков проектировщиком. Эти меры помогут выбрать надежного подрядчика и обеспечить успешное выполнение проекта теплосети.

Наши услуги