Kategórie

Týždenné Aktuality

1 Kotly
Nezávislý výpočet tepelného zaťaženia vykurovania: hodinové a ročné ukazovatele
2 Palivo
Vertikálne radiátory
3 Kotly
Kotlové zariadenia. Typy kotolne.
4 Radiátory
Výber najlepšieho elektrického konvektora pre domácnosti
Hlavná / Palivo

Čo je to dodávka tepla?


Úspory energie v systémoch vykurovania

Dokončené: študenti gr.T-23

úvod

Politika na zachovanie energie je dnes prioritou pre rozvoj systémov zásobovania energiou a teplom. V skutočnosti každý štátny podnik vypracúva, schvaľuje a realizuje plány úspor energie a energetickej efektívnosti podnikov, workshopov atď.

Systém dodávky tepla v krajine nie je výnimkou. Je pomerne veľký a objemný, spotrebováva obrovské množstvo energie a súčasne nemajú žiadne obrovské straty tepla a energie.

Zvážme, aký je systém vykurovania, kde sa vyskytujú najväčšie straty a ktoré komplexy energeticky úsporných opatrení možno použiť na zvýšenie "účinnosti" tohto systému.

Vykurovacie systémy

Dodávka tepla - dodávka tepla do bytových, verejných a priemyselných budov (stavieb) na zabezpečenie užitočnosti (vykurovanie, vetranie, teplá voda) a technologických potrieb spotrebiteľov.

Vo väčšine prípadov je dodávka tepla vytvorením komfortného vnútorného prostredia - doma, v práci alebo na verejnom priestranstve. Dodávka tepla zahŕňa aj ohrev pitnej vody a vody v bazénoch, vykurovanie skleníkov atď.

Vzdialenosť, do ktorej sa prepravuje teplo v moderných systémoch diaľkového vykurovania, dosahuje niekoľko desiatok kilometrov. Vývoj systémov zásobovania teplom je charakterizovaný nárastom výkonu zdroja tepla a jednotkových kapacít inštalovaného zariadenia. Tepelné kapacity moderných elektrární na kogeneráciu dosahujú 2-4 Tcal / h, okresné kotolne 300-500 Gcal / h. V niektorých vykurovacích systémoch sa vykonáva spoločná prevádzka viacerých zdrojov tepla pre spoločné vykurovacie siete, čo zvyšuje spoľahlivosť, manévrovateľnosť a účinnosť dodávky tepla.

Voda ohrievaná v kotli môže cirkulovať priamo v ohrevnom systéme. Horúca voda sa ohrieva vo výmenníku tepla zásobníka teplej vody (TÚV) na nižšiu teplotu, rádovo 50-60 ° С. Teplota vratnej vody môže byť dôležitým faktorom ochrany kotla. Výmenník tepla nielen prenáša teplo z jedného okruhu do druhého, ale tiež účinne zvládne tlakový rozdiel, ktorý existuje medzi prvým a druhým obvodom.

Požadovanú teplotu podlahového vykurovania (30 ° C) je možné dosiahnuť nastavením teploty cirkulujúcej horúcej vody. Teplotné rozdiely je možné dosiahnuť aj použitím trojcestného ventilu, ktorý v systéme mieša spätnú horúcu vodu.

Regulácia dodávok tepla v systémoch zásobovania teplom (denná, sezónna) sa vykonáva v tepelnom zdroji aj v zariadeniach využívajúcich teplo. Vo vykurovacích systémoch sa tzv. Centrálna kontrola kvality dodávky tepla zvyčajne vykonáva podľa hlavného typu tepelného zaťaženia - vykurovania alebo kombinácie dvoch typov vykurovania a teplej vody. Spočíva v zmene teploty chladiacej kvapaliny dodávanej zo zdroja tepla do vykurovacej siete v súlade s prijatým harmonogramom teploty (to znamená závislosť požadovanej teploty vody v sieti na vonkajšej teplote). Centrálna regulácia kvality je doplnená miestnymi kvantitatívnymi bodmi v oblasti tepla; druhá je najčastejšia s horúcou vodou a je zvyčajne automatická. V systémoch vykurovania parou sa vykonáva hlavne miestna kvantitatívna regulácia; tlak pary v zdroji tepla je udržiavaný konštantný, spotreba pary je regulovaná spotrebiteľmi.

1.1 zloženie vykurovacieho systému

Vykurovací systém pozostáva z nasledujúcich funkčných častí:

1) zdrojom výroby tepelnej energie (kotolňa, CHP, solárny kolektor, zariadenia na využitie tepelného odpadu z priemyslu, zariadenia na využitie tepla z geotermálnych zdrojov);

2) prepravu zariadení tepelnej energie do priestorov (tepelné siete);

3) zariadenia spotrebúvajúce teplo, ktoré prenášajú tepelnú energiu spotrebiteľovi (radiátory, ohrievače vzduchu).

1.2 Klasifikácia vykurovacích systémov

V mieste výroby tepla sa vykurovacie systémy delia na:

1) centralizovaný (zdroj teplárenských prác na dodávku tepla skupine budov a je prepojený dopravou so zariadeniami na spotrebu tepla);

2) miestne (spotrebiteľ a zdroj dodávky tepla sú v rovnakej miestnosti alebo v bezprostrednej blízkosti).

Hlavnými výhodami centralizovaného dodávky tepla nad miestnym je výrazné zníženie spotreby paliva a prevádzkových nákladov (napríklad automatizáciou kotolní a zvýšením ich účinnosti); možnosť využitia nízkej spotreby paliva; zníženie znečistenia ovzdušia a zlepšenie sanitárneho stavu obývaných oblastí. V lokálnych vykurovacích systémoch sú zdrojmi tepla kachle, vodné kotly, ohrievače vody (vrátane solárnych) atď.

Podľa charakteru chladiaceho média sú vykurovacie systémy rozdelené na:

1) voda (s teplotou do 150 ° C);

2) pary (pod tlakom 7-16 atm).

Voda slúži hlavne na pokrytie užitočnosti a technologických zaťažení parou. Výber teploty a tlaku v systémoch vykurovania je určený požiadavkami spotrebiteľov a ekonomickými požiadavkami. S nárastom vzdialenosti prepravy tepla sa zvyšuje ekonomicky oprávnené zvýšenie parametrov chladiacej kvapaliny.

Podľa spôsobu pripojenia vykurovacieho systému k vykurovaciemu systému sú tieto vykurovacie systémy rozdelené na:

1) závislý (nosič tepla ohrievaný v tepelnom generátore a prepravovaný cez tepelnú sieť vstupuje priamo do zariadení využívajúcich teplo);

2) nezávislý (chladiaca kvapalina cirkulujúca cez tepelné siete, v tepelnom výmenníku ohrieva chladiacu kvapalinu cirkulujúcu v vykurovacom systéme). (Obr. 1)

V nezávislých systémoch je inštalácia spotrebičov hydraulicky izolovaná od tepelnej siete. Takéto systémy sa používajú hlavne vo veľkých mestách - v záujme zvýšenia spoľahlivosti dodávky tepla, ako aj v prípadoch, keď tlakový režim v tepelnej sieti je neprijateľný pre zariadenia využívajúce teplo podľa ich pevnosti alebo statického tlaku vytvoreného týmito zariadeniami, je neprijateľná pre tepelnú sieť ( napríklad vykurovacie systémy pre výškové budovy).

Obrázok 1 - Schematické diagramy vykurovacích systémov podľa spôsobu pripojenia vykurovacích systémov k nim

Podľa spôsobu pripojenia horúcej vody k vykurovaciemu systému:

V uzavretých systémoch je horúca voda dodávaná vodou z vodovodného systému, ktorá je ohrievaná na požadovanú teplotu vodou z vykurovacej siete v tepelných výmenníkoch inštalovaných v tepelných bodoch. V otvorených systémoch sa voda dodáva priamo z tepelnej siete (priama demontáž). Únik vody z únikov v systéme a jeho spotreba pre prívod vody sú kompenzované dodatočným prívodom vhodného množstva vody do vykurovacej siete. Aby sa zabránilo vzniku korózie a tvorby šupín na vnútornom povrchu potrubia, voda dodávaná do vykurovacej siete sa podrobí úpravám vody a odvzdušňovaniu. V otvorených systémoch musí voda spĺňať aj požiadavky na pitnú vodu. Voľba systému je určená hlavne prítomnosťou dostatočného množstva pitnej kvalitnej vody, jej korozívnych vlastností a vlastností tvoriacich škálu. Na Ukrajine, šírenie oboch typov systémov.

Podľa počtu potrubí, ktoré sa používajú na prenos chladiacej kvapaliny, existujú systémy na zásobovanie teplom:

Systémy s jedným potrubím sa používajú v prípadoch, keď je chladiaca kvapalina spotrebičom úplne používaná a nie je vrátená späť (napríklad v parných systémoch bez návratu kondenzátu av otvorených vodných systémoch, kde je všetka voda zo zdroja rozoberaná na dodávku teplej vody spotrebiteľom).

Pri dvojrubových systémoch sa chladiaca kvapalina úplne alebo čiastočne vráti do zdroja tepla, kde sa ohrieva a doplňuje.

Systémy s viacerými potrubiami zariaďujú podľa potreby prideľovanie určitých druhov tepelného zaťaženia (napríklad teplej vody), čo zjednodušuje reguláciu dodávky tepla, spôsob prevádzky a spôsoby pripojenia spotrebičov k tepelnej sieti. V Rusku sa prevažujú dva trubkové vykurovacie systémy.

1.3 Typy spotrebičov tepla

Spotrebitelia tepla z tepelného zdroja sú:

1) tepelné sanitárne a technické systémy budov (systémy vykurovania, vetrania, klimatizácie, dodávky teplej vody);

2) technologické inštalácie.

Použitie ohrievanej vody na vykurovanie miestností je úplne normálne. Súčasne sa na vytvorenie pohodlného vnútorného prostredia používa celý rad metód prenosu vody. Jedným z najbežnejších je použitie radiátorov.

Alternatívou k vykurovacím radiátorom je podlahové vykurovanie, keď sú vykurovacie okruhy umiestnené pod podlahou. Podlahový vykurovací okruh je obvykle pripojený k okruhu vykurovacieho telesa.

Vetranie - ventilátorová cievka, ktorá dodáva teplú vzduch do miestnosti, zvyčajne sa používa vo verejných budovách. Často sa používa kombinácia vykurovacích zariadení, napríklad radiátorov a podlahového vykurovania alebo radiátorov vykurovania a vetrania.

Horká voda z vodovodu sa stala súčasťou každodenného života a každodenných potrieb. Zariadenie na teplú vodu by preto malo byť spoľahlivé, hygienické a ekonomické.

Podľa spôsobu spotreby tepla v priebehu roka sa rozlišujú dve skupiny spotrebiteľov:

1) sezónne, ktoré potrebujú teplo iba v chladnom období roka (napríklad vykurovacie systémy);

2) celoročne, ktoré potrebujú teplo po celý rok (systémy teplej vody).

V závislosti od pomeru a režimov jednotlivých typov spotreby tepla sa rozlišujú tri charakteristické skupiny spotrebiteľov:

1) obytné budovy (charakterizované sezónnou spotrebou tepla pre vykurovanie a vetranie a celoročné - pre teplú vodu);

2) verejné budovy (sezónna spotreba tepla pre vykurovanie, vetranie a klimatizáciu);

3) priemyselné budovy a stavby vrátane poľnohospodárskych komplexov (všetky druhy spotreby tepla, kvantitatívny pomer medzi ktorými je určený typom výroby).

2 Diaľkové vykurovanie

Diaľkové vykurovanie je ekologicky bezpečný a spoľahlivý spôsob, ako zabezpečiť teplo. Systémy diaľkového vykurovania distribuujú horúcu vodu alebo v niektorých prípadoch aj paru z centrálnej kotolne medzi početnými budovami. Existuje široký výber zdrojov, ktoré slúžia na výrobu tepla, vrátane spaľovania ropy a zemného plynu alebo využitia geotermálnych vôd. Používanie tepla z nízkoteplotných zdrojov, ako je geotermálne teplo, je možné pri použití výmenníkov tepla a tepelných čerpadiel. Možnosť využitia nevyužitého tepla z priemyselných podnikov, prebytočného tepla zo spracovania odpadov, priemyselných procesov a odpadových vôd, cielených vykurovacích telies alebo tepelných elektrární v centralizovanom zásobovaní teplem umožňuje optimálnu voľbu zdroja tepla z hľadiska energetickej účinnosti. Týmto spôsobom môžete optimalizovať náklady a chrániť životné prostredie.

Teplá voda z kotla je napájaná do výmenníka tepla, ktorý oddeľuje výrobné miesto od distribučných potrubí siete diaľkového vykurovania. Potom je teplo rozdelené medzi koncových užívateľov a dodáva sa cez rozvodne do príslušných budov. Každá z týchto staníc zvyčajne zahŕňa jeden výmenník tepla pre vykurovanie a teplú vodu.

Existuje niekoľko dôvodov na inštaláciu výmenníkov tepla na oddelenie teplárne a siete diaľkového vykurovania. Ak existujú významné tlakové a teplotné rozdiely, ktoré môžu spôsobiť vážne poškodenie zariadenia a majetku, môže výmenník tepla chrániť citlivé vykurovacie a ventilačné zariadenie pred prienikom kontaminovaných alebo korozívnych médií. Ďalším dôležitým dôvodom pre oddelenie kotla, distribučnej siete a koncových užívateľov je jasne definovať funkcie jednotlivých komponentov systému.

V kombinovanej teplárni a elektrárni (CHP) sa vyrábajú súčasne teplo a elektrina a vedľajší produkt je teplo. Teplo sa bežne používa v systémoch diaľkového vykurovania, čo vedie k vyššej energetickej účinnosti a nákladovej efektívnosti. Stupeň využitia energie získanej zo spaľovania paliva bude 85-90%. Efektivita bude o 35-40% vyššia ako v prípade samostatnej výroby tepla a elektriny.

V zariadení na kombinovanú výrobu tepla a elektrickej energie spaľuje palivo vodu, ktorá sa mení na vysokotlakovú a vysokoteplotnú paru. Para poháňa turbínu pripojenú k generátoru, ktorý vyrába elektrickú energiu. Po turbíne sa pary kondenzujú vo výmenníku tepla. Teplo uvoľnené počas tohto procesu je potom dodávané do potrubia ústredného vykurovania a rozdelené medzi koncových užívateľov.

Pre koncového používateľa znamená diaľkové vykurovanie neprerušené vytváranie energie. Systém diaľkového vykurovania je pohodlnejší a efektívnejší ako malé individuálne vykurovacie systémy. Moderné technológie spaľovania a čistenia emisií znižujú negatívny vplyv na životné prostredie.

V bytových domoch alebo iných budovách vykurovaných ústrednými kúrikami je hlavnou požiadavkou vykurovanie, dodávka teplej vody, vetranie a podlahové kúrenie pre veľký počet spotrebiteľov s minimálnou spotrebou energie. Používanie vysokokvalitného zariadenia v systéme vykurovania môže znížiť celkové náklady.

Ďalšou veľmi dôležitou úlohou výmenníkov tepla v diaľkovom vykurovaní je zabezpečiť bezpečnosť vnútorného systému oddelením koncových užívateľov od distribučnej siete. To je potrebné z dôvodu významného rozdielu v teplotných a tlakových hodnotách. V prípade nehody je možné minimalizovať aj riziko zaplavenia.

V centrálnych zásobníkoch tepla je často dvojstupňová schéma na pripojenie výmenníkov tepla (obr. 2, A). Takéto pripojenie znamená maximálne využitie tepla a nízku teplotu spiatočky pri používaní systému horúcej vody. Je obzvlášť výhodné pri práci s teplárňou a elektrárňou, kde je žiaduca nízka teplota spiatočky. Tento typ rozvodne môže ľahko dodávať teplo na 500 bytov a niekedy viac.

A) Dvojstupňové pripojenie B) Paralelné pripojenie

Obrázok 2 - Schéma pripojenia výmenníkov tepla

Paralelné pripojenie tepelného výmenníka teplej vody (obr. 2, B) je menej komplikované ako dvojstupňové pripojenie a môže sa použiť s ľubovoľnou veľkosťou inštalácie, ktorá nevyžaduje nízku teplotu spiatočky. Takéto pripojenie sa zvyčajne používa pre malé a stredné teplo so zaťažením do približne 120 kW. Schéma zapojenia teplovodných ohrievačov podľa SP 41-101-95.

Väčšina systémov diaľkového vykurovania kladie vysoké nároky na inštalované zariadenia. Zariadenie musí byť spoľahlivé a flexibilné a musí poskytovať potrebnú bezpečnosť. V niektorých systémoch musí spĺňať aj veľmi vysoké hygienické normy. Ďalším dôležitým faktorom vo väčšine systémov je nízka údržba.

Avšak v našej krajine je systém diaľkového vykurovania v žalostnom stave:

technické vybavenie a úroveň technologických riešení pre výstavbu tepelných sietí zodpovedajú stavu 60-tych rokov 20. storočia, zatiaľ čo polia zásobovania teplom sa výrazne zvýšili a došlo k prechodu na nové veľkosti priemerov rúr;

kvalita kovu tepelných rúrok, tepelná izolácia, uzatváracie a regulačné ventily, návrh a pokládka tepelných rúr je výrazne nižšia ako u zahraničných kolegov, čo vedie k veľkým stratám tepelnej energie v sieťach;

zlé podmienky na tepelnú izoláciu tepelných potrubí a kanály distribučných rozvodov tepla prispeli k zvýšenému poškodeniu podzemných tepelných potrubí, čo viedlo k vážnym problémom pri výmene tepelných sieťových zariadení;

domáce zariadenie veľkých CHPP zodpovedá priemernej zahraničnej úrovni v 80. rokoch minulého storočia av súčasnosti sa CHPP parnej turbíny vyznačujú vysokou mierou nehôd, keďže takmer polovica inštalovanej kapacity turbín vyvinula odhadovaný zdroj;

nie sú žiadne systémy čistenia dymových plynov pre NOx a SOx pri prevádzkových zariadeniach spaľujúcich uhlie a účinnosť zachytávania pevných častíc často nedosahuje požadované hodnoty;

Konkurencieschopnosť STS v súčasnej etape možno zabezpečiť len zavedením špeciálne nových technických riešení, a to tak v štruktúre systémov, ako aj v schémach, vybavení energetických zdrojov a tepelných sietí.

2.2 Účinnosť systémov diaľkového vykurovania

Jednou z najdôležitejších podmienok pre bežnú prevádzku systému zásobovania teplom je vytvorenie hydraulického režimu, ktorý zaistí, že tlak v tepelnej sieti postačuje na vytvorenie prietokov sieťovej vody v tepelne náročných zariadeniach v závislosti od daného tepelného zaťaženia. Normálna prevádzka systémov spotreby tepla je poskytovanie spotrebičov s tepelnou energiou primeranej kvality a pre organizáciu poskytujúcu energiu je potrebné udržiavať parametre režimu dodávky tepla na úrovni regulovanej technickými pravidlami prevádzky (PTE) elektrární a sietí Ruskej federácie, PTE tepelných elektrární. Hydraulický režim je určený charakteristikami hlavných prvkov vykurovacieho systému.

Počas prevádzky v súčasnom systéme centralizovaného zásobovania teplom v dôsledku zmien v povaze tepelného zaťaženia, pripojením nových spotrebičov tepla, zvýšením drsnosti potrubí, nastavením odhadovanej teploty pre vykurovanie, zmenou teplotného rozvrhu dodávky tepla zo zdroja paliva, je spravidla nerovnomerný prívod tepla spotrebiteľov, nadhodnotenie nákladov na sieťové vody a zníženie priepustnosti potrubí.

Okrem toho sa spravidla vyskytujú problémy v systémoch spotreby tepla. Ako deregulácia režimov spotreby tepla, demontáž výťahových uzlov, neoprávnené narušenie pripojovacích schém zo strany spotrebiteľov (stanovené projektmi, technickými podmienkami a dohodami). Tieto problémy systémov spotreby tepla sa prejavujú predovšetkým v nesúlade celého systému, ktorý sa vyznačuje zvýšeným prietokom chladiaceho média. Výsledkom je nedostatočná (kvôli zvýšenej tlakovej strate) prietok chladiacej kvapaliny na vstupe, čo vedie k želaniu účastníkov zabezpečiť potrebný diferenciál vypustením sieťovej vody z vratných potrubí, aby sa vytvoril minimálny obeh v ohrievacích zariadeniach (porušenie schém zapojenia a atď.), čo vedie k ďalšiemu zvýšeniu spotreby a následne k ďalším stratám na hlave ak vzniku nových účastníkov so zníženým poklesom tlaku atď. V smere celkovej odchýlky systému dochádza k "reťazovej reakcii".

To všetko má negatívny vplyv na celý systém vykurovania a na činnosti energetickej organizácie: nemožnosť dodržiavať teplotný rozvrh; zvýšené napájanie systému dodávky tepla a keď je kapacita čistenia vody vyčerpaná, nútené plnenie surovej vody (v dôsledku toho vnútorná korózia, predčasné zlyhanie potrubí a zariadení); nútené zvýšenie dodávok tepla na zníženie počtu sťažností obyvateľov; zvýšenie prevádzkových nákladov v systéme prepravy a distribúcie tepelnej energie.

Treba poznamenať, že v systéme vykurovania existuje vždy vzťah medzi zavedenými tepelnými a hydraulickými režimami. Zmena rozloženia toku (vrátane jeho absolútnej hodnoty) vždy mení stav tepelnej výmeny, a to priamo v vykurovacích zariadeniach av systémoch spotreby tepla. Výsledkom abnormálnej prevádzky vykurovacieho systému je spravidla vysoká teplota vody z vratnej siete.

Treba poznamenať, že teplota vody vratnej siete pri zdroji tepelnej energie je jednou z hlavných charakteristík výkonu určených na analýzu stavu vykurovacích sieťových zariadení a prevádzkových režimov systému zásobovania teplom, ako aj na vyhodnotenie účinnosti opatrení prijatých organizáciami prevádzkujúcimi vykurovacie siete na zvýšenie úrovne prevádzku vykurovacieho systému. V prípade deregulácie systému dodávky tepla sa spravidla skutočná hodnota tejto teploty výrazne líši od normatívnej hodnoty vypočítanej pre systém zásobovania teplom.

Ak je teda vykurovací systém nesprávne nasmerovaný, teplota sieťovej vody ako jeden z hlavných indikátorov spôsobu dodávky a spotreby tepelnej energie v vykurovacom systéme je: v prívodnom potrubí je v takmer všetkých intervaloch vykurovacieho obdobia charakteristická nižšou hodnotou; teplota vratnej siete vody je napriek tomu charakterizovaná zvýšenými hodnotami; teplotný rozdiel v dodávateľskom a vratnom potrubí, konkrétne tento ukazovateľ (spolu s špecifickou spotrebou sieťovej vody pre pripojené tepelné zaťaženie) charakterizuje úroveň kvality spotreby tepelnej energie, je podhodnotený v porovnaní s požadovanými hodnotami.

Treba poznamenať ďalší aspekt spojený s nárastom vzhľadom na vypočítanú hodnotu spotreby sieťovej vody pre tepelný režim systémov spotreby tepla (vykurovanie, vetranie). Pre priamu analýzu je vhodné použiť závislosť, ktorá v prípade odchýlky skutočných parametrov a konštrukčných prvkov vykurovacieho systému od vypočítaných parametrov určuje pomer skutočnej spotreby tepelnej energie v systémoch spotreby tepla k jej vypočítanej hodnote.

kde Q je spotreba tepelnej energie v systémoch spotreby tepla;

g - spotreba sieťovej vody;

tp a t - teplota v napájacích a vratných potrubiach.

Táto závislosť (*) je zobrazená na obrázku 3. Osová súradnica zobrazuje pomery skutočnej spotreby tepelnej energie k jej vypočítanej hodnote, pozdĺž abscisu pomer skutočnej spotreby sieťovej vody k jej vypočítanej hodnote.

Obrázok 3 - Graf závislosti závislosti spotreby tepelnej energie na systémoch

spotreba tepla zo spotreby siete.

Ako všeobecné tendencie je potrebné poukázať na to, že po prvé nárast spotreby sieťovej vody o n-krát nespôsobuje zvýšenie spotreby tepelnej energie zodpovedajúcej tomuto počtu, to znamená, že koeficient spotreby tepla zaostáva za koeficientom spotreby sieťovej vody. Po druhé, pri znižovaní spotreby sieťovej vody, dodávka tepla do miestneho systému spotreby tepla klesá rýchlejšie, čím je nižšia skutočná spotreba sieťovej vody v porovnaní s vypočítanou.

Systémy vykurovania a vetrania teda veľmi zle reagujú na nadmerné využívanie sieťovej vody. Zvýšenie spotreby sieťovej vody pre tieto systémy vzhľadom na vypočítanú hodnotu o 50% spôsobuje zvýšenie spotreby tepla iba o 10%.

Bod na obrázku 3 so súradnicami (1; 1) zobrazuje vypočítaný, skutočne dosiahnuteľný režim prevádzky vykurovacieho systému po uvedení do prevádzky. Za skutočne dosiahnuteľný spôsob prevádzky sa rozumie takýto režim, ktorý je charakterizovaný existujúcou polohou konštrukčných prvkov vykurovacieho systému, tepelnými stratami budov a konštrukcií a určeným celkovým prietokom sieťovej vody na vývodoch zdroja tepelnej energie potrebnej na zaistenie daného tepelného zaťaženia s existujúcim rozvrhom dodávky tepla.

Treba tiež poznamenať, že zvýšená spotreba sieťovej vody v dôsledku obmedzenej hodnoty kapacity vykurovacích sietí vedie k zníženiu hodnôt jednorázových hláv na vstupoch spotrebiteľov, ktoré sú potrebné pre normálnu prevádzku zariadenia využívajúceho teplo. Treba poznamenať, že tlaková strata prostredníctvom tepelnej siete je určená kvadratickou závislosťou od prietoku sieťovej vody:

To znamená, že ak sa skutočná prietoková rýchlosť siete siete GF zvýši o faktor 2 vzhľadom na vypočítanú hodnotu GP, stúpne tlakové straty v tepelnej sieti o 4-krát, čo môže viesť k neprijateľne malému disponibilnému tlaku na vykurovacie uzly spotrebičov a následne k nedostatočnému dodávaniu tepla týmto spotrebičom môže spôsobiť neoprávnené vypúšťanie vody kvôli vzniku obehu (neoprávnené porušenie schém zapojenia spotrebiteľmi atď.)

Ďalší vývoj takéhoto systému dodávania tepla pozdĺž cesty zvyšovania prietoku chladiacej kvapaliny bude vyžadovať najprv výmenu hlavových častí tepelných rúr, dodatočnú inštaláciu sieťových čerpacích jednotiek, zvýšenie kapacity čistenia vody atď. A za druhé vedie k ešte väčšiemu nárastu dodatočných nákladov - výdavkov na kompenzácia elektriny, doplňujúca voda, tepelné straty.

Preto je technicky a ekonomicky vhodnejšie vyvinúť takýto systém zlepšením jeho ukazovateľov kvality - zvýšenie teploty chladiacej kvapaliny, pokles tlaku, zvýšenie teplotného rozdielu (odstránenie tepla), čo je nemožné bez drastického zníženia prietoku chladiaceho média (cirkulácie a nabíjania) v systémoch spotreby tepla a, resp. v celom vykurovacom systéme.

Hlavnou udalosťou, ktorá môže byť navrhnutá na optimalizáciu takéhoto vykurovacieho systému, je teda nastavenie hydraulických a tepelných podmienok vykurovacieho systému. Technickou podstatou tejto udalosti je stanovenie rozloženia toku vo vykurovacom systéme na základe vypočítaného (tj zodpovedajúceho pripojeného tepelného zaťaženia a zvoleného teplotného rozvrhu) prietokových rýchlostí sieťových vôd pre každý systém spotreby tepla. To sa dosiahne inštaláciou príslušných škrtiacich zariadení (autoregulátory, škrtiace klapky, výťahové dýzy) na vstupe do systémov spotreby tepla, ktoré sa vypočítajú na základe vypočítaného tlakového rozdielu na každom vstupe, ktorý sa vypočítava na základe hydraulického a tepelného výpočtu celého systému zásobovania teplom.

Treba poznamenať, že vytvorenie normálneho režimu prevádzky takéhoto systému zásobovania teplom nie je obmedzené len na činnosti pri uvedení do prevádzky, ale je tiež potrebné pracovať na optimalizácii hydraulického režimu zásobovania teplom.

Nastavenie režimu pokrýva hlavné časti centrálneho systému zásobovania teplom: vykurovanie vody z tepelného zdroja, ústredné tepelné body (ak existujú), tepelná sieť, kontrolné a distribučné miesta (ak sú k dispozícii), jednotlivé tepelné body a lokálne systémy spotreby tepla.

Úprava začína prieskumom systému diaľkového vykurovania. Zber a analýza základných údajov o aktuálnych prevádzkových podmienkach systému prepravy a distribúcie tepelnej energie, informácie o technickom stave vykurovacích sietí, stupni vybavenia tepelného zdroja, vykurovacích sietí a účastníkov s komerčnými a technologickými prostriedkami merania. Použijú sa aplikovateľné režimy dodávky tepla, identifikujú sa možné chyby v konštrukcii a inštalácii, zhromažďujú sa informácie na analýzu charakteristík systému. Analýza prevádzkových (štatistických) informácií (záznamy parametrov chladiacej kvapaliny, spôsoby dodávky a spotreby energie, skutočné hydraulické a tepelné režimy tepelných sietí) sa vykonáva pri rôznych hodnotách vonkajšej teploty v základných periódach získaných zo štandardných hodnôt SI a analyzujú sa správy špecializovaných organizácií,

Súčasne sa vyvíja návrhová schéma tepelných sietí. Matematický model systému dodávky tepla je vytvorený na základe dizajnérskeho komplexu ZuluThermo vyvinutého firmou Politerm (St. Petersburg), ktorý je schopný simulovať skutočnú tepelnú a hydraulickú prevádzku systému zásobovania teplom.

Treba zdôrazniť, že existuje pomerne bežný prístup, ktorým je minimalizácia finančných nákladov spojených s vývojom opatrení na zriadenie a optimalizáciu systému zásobovania teplom, konkrétne, že náklady sa obmedzujú na získanie špecializovaného softvérového balíka.

"Podvodným kameňom" v tomto prístupe je spoľahlivosť pôvodných údajov. Matematický model vykurovacieho systému, vytvorený na základe nespoľahlivých zdrojových údajov o charakteristikách hlavných prvkov vykurovacieho systému, je spravidla nedostatočná.

2.3 Úspora energie v DH systémoch

V poslednej dobe došlo k kritike centralizovanej dodávky tepla na základe systému diaľkového vykurovania - spoločnej výroby tepla a elektrickej energie. Ako hlavné nevýhody existujú veľké tepelné straty v potrubiach počas prepravy tepla, pokles kvality dodávky tepla v dôsledku nedodržania teplotného rozvrhu a požadovaného tlaku spotrebiteľov. Navrhuje sa prechod k decentralizovanému, nezávislému zásobovaniu teplo z automatizovaných kotolní vrátane tých, ktoré sa nachádzajú na strechách budov, čím sa zdôvodňujú tieto náklady pri nižších nákladoch a eliminuje sa potreba kladenia tepelných potrubí. Zároveň sa však nezohľadňuje, že pripojenie tepelnej záťaže do kotolne znemožňuje generovať lacnú elektrinu na spotrebu tepla. Táto časť nevyprodukovanej elektrickej energie by sa preto mala nahradiť jej výrobou v kondenzačnom cykle, ktorého účinnosť je 2 až 2, 5 krát nižšia ako účinok generujúceho teplo. V dôsledku toho musí byť cena elektriny spotrebovanej v budove dodávanej z kotolne vyššia ako náklady na budovu napojenú na diaľkovú vykurovaciu sústavu, čo spôsobí prudký nárast prevádzkových nákladov.

Na jubilejnej konferencii "75 rokov diaľkového vykurovania v Rusku", ktorá sa konala v Moskve v novembri 1999, S. Chistovič navrhol, aby domáce kotolne dopĺňali centralizované dodávky tepla a zohrávali úlohu špičkových zdrojov tepla, kde chýbajúca sieťová kapacita neumožňuje kvalitnú dodávku teplo spotrebiteľov. Súčasne dochádza k zachovaniu dodávky tepla a zlepšuje sa kvalita dodávky tepla, ale toto riešenie je stagnujúce a beznádejné. Je potrebné, aby diaľkové vykurovanie plne plnilo svoje funkcie. Napokon teplárna má vlastné výkonné špičkové kotolne a je zrejmé, že jedna taká kozubová miestnosť bude úspornejšia ako stovky malých a ak kapacita sietí nie je dostatočná, je potrebné presunúť siete alebo odrezať toto zaťaženie zo sietí tak, aby nenarušovala kvalitu dodávky tepla ostatným spotrebiteľom.

Dánsko dosiahlo veľký úspech v oblasti diaľkového vykurovania, ktoré je napriek nízkej koncentrácii tepelného zaťaženia na 1 m2 plochy pred námi, pokiaľ ide o dodávku tepla na obyvateľa. Dánsko má osobitnú štátnu politiku týkajúcu sa uprednostňovania pripojenia k centralizovanej dodávke tepla pre nových spotrebiteľov tepla. Napríklad v západnom Nemecku sa v meste Mannheim centralizované zásobovanie teplom rýchlo rozvíja na základe diaľkového vykurovania. V krajinách východnej Európy, kde sa zameriava na našu krajinu, bolo aj diaľkové vykurovanie rozšírené aj napriek tomu, že prestala bytová výstavba, ústredné vykurovanie v obytných štvrtiach, ktoré sa ukázalo ako neúčinné v trhovom hospodárstve a západnom spôsobe života, šetrné k životnému prostrediu a nákladovo efektívne.

To všetko naznačuje, že v novom štádiu nesmieme strácať vedúce pozície v oblasti diaľkového vykurovania, a preto je potrebné modernizovať systém diaľkového vykurovania s cieľom zvýšiť jeho atraktívnosť a efektívnosť.

Všetky výhody spoločnej výroby tepla a elektrickej energie boli na strane elektrickej energie, centralizovaná dodávka tepla bola financovaná podľa reziduálneho princípu - niekedy bola CHP už vybudovaná a tepelné siete ešte neboli spojené. V dôsledku toho boli vytvorené nekvalitné tepelné potrubia s nízkou izoláciou a neefektívnym odvodňovaním a spotrebiče tepla boli pripojené k tepelným sieťam bez automatického riadenia zaťaženia, prinajlepšom pomocou hydraulických regulátorov na stabilizáciu toku veľmi nízkej kvality chladiacej kvapaliny.

Toto prinútilo dodávku tepla zo zdroja podľa metódy centrálnej regulácie kvality (zmenou teploty chladiacej kvapaliny v závislosti od vonkajšej teploty podľa jediného harmonogramu pre všetkých zákazníkov s neustálym obehom v sieťach), čo viedlo k významnému plytvaniu spotrebičmi kvôli rozdielom v ich režime prevádzky a nemožnosť spoločnej práce viacerých zdrojov tepla v jednej sieti na realizáciu vzájomného zálohovania. Neprítomnosť alebo neefektívnosť činnosti nastavovacích zariadení v miestach, kde sa spotrebitelia pripájajú k vykurovacím sieťam, tiež spôsobili prekročenie objemu chladiacej kvapaliny. To viedlo k zvýšeniu teploty vratnej vody do takej miery, že hrozí nebezpečenstvo poruchy stacionárnych cirkulačných čerpadiel a to prinútilo znížiť prívod tepla pri zdroji, čo narušilo teplotný rozvrh aj za podmienok dostatočného výkonu.

Na rozdiel od nás, napríklad v Dánsku, všetky výhody diaľkového vykurovania v prvých 12 rokoch sú uvádzané na strane tepelnej energie a potom rozdelené na polovicu elektrickou energiou. V dôsledku toho sa Dánsko ukázalo ako prvá krajina, v ktorej boli vyrobené predizolované rúrky pre bezkamenové tesnenia s uzavretou krycou vrstvou a automatickým systémom na detekciu netesností, ktoré drasticky znížili tepelné straty počas prepravy. V Dánsku sa prvýkrát objavili tiché, nepodporované obehové čerpadlá s mokrým chodom, zariadenia na meranie tepla a efektívne systémy na samoreguláciu tepelnej záťaže, čo umožnilo vybudovať automatizované individuálne tepelné body (IHP) v budovách spotrebičov s automatickým riadením dodávky tepla a merania tepla použitia.

Vnútorná automatizácia všetkých spotrebiteľov tepla umožnila: upustiť od kvalitatívnej metódy centrálnej regulácie zdroja tepla, ktorá spôsobuje nežiaduce teplotné výkyvy v potrubiach tepelnej siete; znížiť maximálne parametre teploty vody na 110-1200С; zabezpečiť schopnosť pracovať s viacerými zdrojmi tepla, vrátane spaľovní, v jednej sieti s čo najefektívnejším využitím každého z nich.

Teplota vody v prívodnom potrubí vykurovacej siete sa líši v závislosti od úrovne stanovenej vonkajšej teploty v troch krokoch: 120-100-80 ° C alebo 100-85-70 ° C (tendencia k ďalšiemu znižovaniu tejto teploty). V závislosti od zmeny zaťaženia alebo odchýlky vonkajšej teploty sa v závislosti od zmeny zaťaženia alebo odchýlky vonkajšej teploty mení tok nosiča tepla v tepelných sieťach podľa signálu zaznamenanej hodnoty tlakového rozdielu medzi napájacím a spätným potrubím - ak pokles tlaku klesne pod vopred stanovenú hodnotu, zapnú sa nasledujúce stanice na výrobu tepla a čerpacie stanice inštalácie. Dodávatelia tepla garantujú každému spotrebiteľovi minimálnu úroveň poklesu tlaku v dodávateľských sieťach.

Spojenie spotrebiteľov sa uskutočňuje prostredníctvom výmenníkov tepla a podľa nášho názoru sa uplatňuje nadmerné množstvo pripojovacích krokov, čo je zjavne spôsobené hranicami vlastníctva majetku. Preukázala sa teda nasledovná schéma pripojenia: k hlavným sieťam s konštrukčnými parametrami 125 ° C, ktoré spravuje výrobca energie cez výmenník tepla, po ktorom sa teplota vody v prívodnom potrubí znižuje na 120 ° C, sú zapojené komunálne distribučné siete.

Úroveň udržiavania tejto teploty je nastavená elektronickým regulátorom pôsobiacim na ventil inštalovaný na vratnom potrubí primárneho okruhu. V sekundárnom okruhu chladiaca kvapalina cirkuluje pomocou čerpadiel. Prístup k týmto distribučným sieťam miestnych systémov vykurovania a teplej vody jednotlivých budov sa realizuje prostredníctvom nezávislých výmenníkov tepla inštalovaných v pivniciach týchto budov s kompletným súborom zariadení na reguláciu tepla a tepelného merania. Navyše regulácia teploty vody cirkulujúcej v miestnom vykurovacom systéme sa uskutočňuje podľa plánu, v závislosti od zmeny vonkajšej teploty. Pri konštrukčných podmienkach dosahuje maximálna teplota vody 95 ° C, v poslednej dobe bola tendencia jej poklesu na 75-70 ° С, maximálnu hodnotu teploty spiatočky 70 a 50 ° С.

Pripojenie tepelných bodov jednotlivých budov sa vykonáva podľa štandardných schém s paralelným pripojením nádrže na horúcu vodu alebo dvojstupňovým schémou s využitím potenciálu chladiaceho média z vratného potrubia po ohrievači vody pomocou vysokorýchlostných výmenníkov tepla s teplou vodou, je možné použiť tlakovú nádrž na teplú vodu s čerpadlom nabíjacej nádrži. Vo vykurovacom okruhu sa používajú tlakové membránové nádrže na zber vody z expanzie z vykurovania, v hornej časti systému máme rozsiahlejšie použitie atmosférických expanzných nádrží.

Na stabilizáciu prevádzky regulačných ventilov na vstupe do rozvodne je obvykle inštalovaný hydraulický regulátor pre stálosť tlakového rozdielu. Pre optimálnu prevádzku vykurovacích systémov s čerpacou cirkuláciou a uľahčenie distribúcie chladiacej kvapaliny na stúpače systému je "partnerský ventil" vo forme vyvažovacieho ventilu, ktorý umožňuje nastaviť správny prietok cirkulujúcej chladiacej kvapaliny na meranú stratu tlaku.

V Dánsku nevenujú osobitnú pozornosť nárastu odhadovaného prietoku chladiacej kvapaliny pre teplo, keď je ohrev vody zapnutý pre domáce potreby. V Nemecku je legálne zakázané pri výbere tepelného výkonu zohľadniť zaťaženie na dodávku teplej vody a pri automatizácii tepelných bodov sa predpokladá, že keď sa zapne ohrievač teplej vody a keď je plniaca nádrž plná, čerpadlá, ktoré cirkulujú v vykurovacom systéme, sú vypnuté, t.j. kúrenie.

Naša krajina tiež kladie veľký dôraz na zabránenie zvýšeniu výkonu zdroja tepla a vypočítaného prietoku chladiaceho média, ktorý cirkuluje v tepelnej sieti počas hodín maximálneho prívodu teplej vody. Rozhodnutie vydané v Nemecku za týmto účelom nemožno v našich podmienkach uplatniť, pretože máme oveľa vyšší pomer dodávok teplej vody a vykurovania kvôli veľkej absolútnej spotrebe vody v domácnosti a vyššej hustote obyvateľstva.

Preto pri automatizácii tepelných bodov spotrebičov sa maximálna vypúšťanie vody z tepelnej siete používa pri stanovení špecifikovanej hodnoty na základe priemerného hodinového zaťaženia TÚV. V prípade dodávky tepla v obytných oblastiach sa to robí pokrytím ventilu prívodu tepla do regulátora vykurovania počas hodín maximálnej spotreby vody. Nastavením regulátora vykurovania na určité nadhodnotenie udržiavacieho grafu teploty teplonosného média sa počas vybíjania pod priemerom (v rámci špecifikovaného prietoku vody z regulácie súvisiacej s vykurovacou sieťou) kompenzuje prehriatie vykurovacieho systému vznikajúce počas prechodu maximálneho povodia.

Snímač prietoku vody, ktorý je signálom na obmedzenie, je vodomer, ktorý je súčasťou zostavy merača tepla inštalovaného na vstupe vykurovacej siete v ústrednej kúrení alebo ITP. Regulátor diferenčného tlaku na vstupe nemôže slúžiť ako obmedzovač prietoku, pretože zaisťuje špecifikovaný diferenciálny tlak v podmienkach úplného otvorenia ventilov paralelne inštalovaných regulátorov zásobovania teplej a horúcej vody.

S cieľom zvýšiť účinnosť spoločnej výroby tepla a elektrickej energie a vyrovnať maximálnu spotrebu energie v Dánsku sa používajú široko používané tepelné akumulátory, ktoré sú inštalované pri zdroji. Spodná časť batérie je pripojená k vratnému potrubi teplej siete, cez hornú časť pohyblivého difuzéra s prívodným potrubím. Znížením obehu pri distribúcii tepelných sietí je nádrž nabitá. S rastúcim obehom preteká nadbytočný tok chladiaceho média z spätného vedenia do nádrže a z nej sa vytlačí horúca voda. Potreba tepelných akumulátorov sa zvyšuje pri CHP s pretlakovými turbínami, pri ktorých je pomer vytvorenej elektrickej a tepelnej energie pevný.

Ak je vypočítaná teplota vody cirkulujúcej v tepelnej sieti nižšia ako 100 ° C, potom sa používajú akumulačné nádrže s atmosferickým typom, s vyššou konštrukčnou teplotou v nádržiach sa vytvára tlak, aby sa zaistilo, že horúca voda nie je varená.

Inštalácia termostatov spolu s meračmi tepla na každom vykurovacom zariadení vedie takmer k dvojnásobnému nárastu nákladov na vykurovacie zariadenie a pri jednostupňovej schéme sa navyše požadovaný ohrevný povrch prístrojov zvyšuje o 15% a v zariadeniach v uzavretej polohe termostatu dochádza k významnému znižovaniu zvyškového tepla zo zariadení znižuje účinnosť autoregulácie. Preto je alternatívou k takýmto systémom, predovšetkým v nízko nákladových mestských konštrukciách, systém automatickej automatickej regulácie vykurovania - pre dlhé budovy a centrálne s korekciou teplotnej krivky pre odchýlku teploty vzduchu v modulárnych odťahových ventilačných kanáloch z bytových kuchýň - pre pevné budovy alebo budovy so zložitou konfiguráciou.

Je však potrebné mať na pamäti, že pri rekonštrukcii existujúcich obytných budov pre inštaláciu termostatov je potrebné, aby sa pri zváraní dostali do každého bytu. Súčasne pri organizovaní autoregulácie na prednej úrovni postačí vložiť prepojky medzi čelné vetvy sekcionálnych vykurovacích systémov v suteréne av podkroví a pre 9-podlažných bezkĺzových budov masovej konštrukcie 60-70s - iba v suteréne.

Je potrebné poznamenať, že nová stavba za rok nepresahuje 1-2% z existujúceho bývania, pokiaľ ide o objem. To dokazuje dôležitosť rekonštrukcie existujúcich budov s cieľom znížiť náklady na teplo na vykurovanie. Nie je však možné automatizovať všetky budovy naraz av podmienkach automatizácie viacerých budov sa nedosiahli reálne úspory, pretože tepelný nosič uložený na automatizovaných zariadeniach sa prerozdeľuje medzi neautomatizované. To opäť potvrdzuje, že je potrebné rýchlejšie stavať CPK na existujúcich tepelných sieťach, pretože je oveľa jednoduchšie automatizovať všetky budovy, ktoré sa napájajú z jednej PKK, než z elektrární CHP, zatiaľ čo iné, ktoré už vytvoril PKK, nedovolia nadmerné množstvo chladiacej kvapaliny do svojich distribučných sietí.

To všetko nevylučuje možnosť pripojenia jednotlivých budov k kotolňam s príslušnou štúdiou uskutočniteľnosti so zvýšenou sadzbou spotrebovanej elektrickej energie (napríklad pri kladení väčšieho počtu sietí). V podmienkach existujúceho systému centralizovaného zásobovania teplom z CHP by to malo mať miestny charakter. To nevylučuje možnosť používať tepelné čerpadlá, ktoré prenášajú časť nákladov na CCGT a GTU, ale nie je to vždy nákladovo efektívne vzhľadom na existujúcu situáciu v cenách palív a energií.

Vykurovanie obytných budov a štvrtí v našej krajine sa zvyčajne vykonáva prostredníctvom skupinových tepelných miest (TSC), po ktorých sa jednotlivé budovy dodávajú prostredníctvom nezávislých potrubí s teplou vodou na vykurovanie a potreby domácnosti s vodovodnou vodou ohrievanou v tepelných výmenníkoch inštalovaných v CHP. Niekedy sa z ústredného vykurovania (s dvojzónovou teplovodnou sústavou a významným vetracím zaťažením) vyskytuje až 8 tepelných potrubí, hoci sa používajú pozinkované horúcovodné potrubia, ale kvôli nedostatku čistenia vody sa na nich po 3 až 5 rokoch prevádzky intenzívne korózia Fistuly sa objavujú.

V súčasnosti je v súvislosti s privatizáciou podnikov v oblasti bývania a služieb a zvyšujúcimi sa nákladmi na energiu naliehavý prechod z tepelných elektrární do jednotlivých budov (ITP) nachádzajúcich sa vo vykurovanej budove. To vám umožňuje aplikovať efektívnejší systém čelnej autoregulácie vykurovania pre rozšírené budovy alebo ústrednú budovu s korekciou teploty vnútorného vzduchu v bodových budovách, eliminuje rozvody teplej vody, znižuje tepelné straty pri preprave a spotrebu energie na čerpanie teplej úžitkovej vody. Okrem toho sa odporúča nielen v novej výstavbe, ale aj pri rekonštrukcii existujúcich budov. Takéto skúsenosti existujú vo východných krajinách Nemecka, kde, rovnako ako v budovách ústredného vykurovania, ale teraz sú ponechané iba ako čerpacie stanice čerpanej vody (ak je to potrebné) a zariadenia na výmenu tepla spolu s obehovými čerpadlami, kontrolné a meracie stanice sú prevedené do ITP budov, Štvrťročné siete nie sú položené, prívody teplej vody zostávajú v zemi a vykurovacie potrubia, ako odolnejšie, sa používajú na dodávanie prehriatej vody do budov.

Na zvýšenie ovládateľnosti tepelných sietí, ku ktorým bude pripojený veľký počet ITP a na zabezpečenie redundancie v automatickom režime, sa vrátia do zariadenia riadiacich a distribučných miest (ISC) na miestach, kde sú distribučné siete prepojené s hlavnými sieťami. Každá PKD je pripojená k sieti na oboch stranách sekčných ventilov a slúži spotrebičom s tepelným zaťažením 50-100 MW. Na PKK sú inštalované spínacie elektrické ventily na vstupe, regulátory tlaku, obehové čerpadlá, regulátor teploty, bezpečnostný ventil, meracie prístroje tepla a tepla, ovládacie zariadenia a telemechanika.

Schéma automatizácie KPI udržuje tlak na konštantnej minimálnej úrovni v spätnom vedení; udržiavanie konštantného vopred určeného poklesu tlaku v distribučnej sieti; zníženie a udržiavanie teploty vody v napájacom potrubí distribučnej siete podľa vopred stanoveného rozvrhu. Výsledkom toho je, že v režime redundancie je možné dodávať znížené množstvo cirkulujúcej vody so zvýšenou teplotou po diaľniciach zo zariadení CHP bez narušenia teploty a hydraulických režimov v distribučných sieťach.

PKK by mali byť umiestnené v pôdnych pavilónoch, môžu byť zablokované čerpacími stanicami (vo väčšine prípadov to odmietne inštalovať vysokotlakové a tým aj hlučnejšie čerpadlá v budovách) a môže slúžiť ako hranica rovnováhy medzi dodávkou tepla a distribúciou tepla (ďalšia hranica medzi rozvodom tepla a organizácie využívajúce teplo budú múrou budovy). Okrem toho by PKK mala byť pod jurisdikciou organizácie poskytujúcej teplo, pretože slúži na riadenie a rezerváciu hlavných sietí a zabezpečenie prevádzky viacerých zdrojov tepla v týchto sieťach, berúc do úvahy udržiavanie parametrov tepelného nosiča špecifikovaných organizáciou na distribúciu tepla na výstupe PKK.

Správne používanie chladiacej kvapaliny spotrebičom tepla je zabezpečené použitím efektívnych systémov riadenia automatizácie. Teraz existuje veľké množstvo počítačových systémov, ktoré môžu vykonávať akúkoľvek kontrolnú úlohu, ale technologické úlohy a riešenia obvodov pre pripojenie systémov spotreby tepla zostávajú rozhodujúce.

V poslednej dobe začali stavať systémy na ohrev vody s termostatmi, ktoré vykonávajú individuálnu automatickú reguláciu prenosu tepla vykurovacích zariadení podľa teploty vzduchu v miestnosti, kde je zariadenie inštalované. Takéto systémy sa vo veľkej miere používajú v zahraničí s doplnením povinného merania množstva tepla používaného zariadením v podieloch na celkovej spotrebe tepla vykurovacieho systému budovy.

V našej krajine sa v hromadnej konštrukcii takéto systémy začali používať na výťahy do tepelných sietí. Výťah je navrhnutý tak, že pri konštantnom priemere dýzy a rovnakej hlave prechádza konštantným prúdom chladiacej kvapaliny cez dýzu bez ohľadu na zmenu prietoku vody cirkulujúcej v ohrievacom systéme. Výsledkom je, že vykurovacie systémy dve rúrky, v ktorej sa termostat, uzatváracie, vedie k zníženiu rýchlosti prúdenia chladiacej kvapaliny cirkulujúcej v systéme na vstupe EhLEVATORNAJa zvýši teplota vody, a potom v opačnom smere, čo vedie k zvýšeniu prenosu tepla neregulované časti systému (stúpačky) a nedostatočného využitia chladiacej kvapaliny.

Vykurovací trubkový systém s plynule pracujúci koncovej časti pri zatváraní termostat teplej vody bez chladenia sa dodáva do stúpačky, čo tiež vedie k zvýšeniu teploty vody v spätnom potrubí a konštantnom zmiešavacom pomere vo výťahu v dôsledku - zvýšenie teploty vody v prívodnom potrubí, a preto rovnaké účinky ako 2-rúrkový systém. Preto je v takýchto systémoch potrebné automaticky regulovať teplotu vody v prívodnom potrubí podľa plánu v závislosti od zmeny teploty vonkajšieho vzduchu. Takáto regulácia je možná zmenou konštrukcie okruhu pripojenia vykurovacieho systému k tepelnej sieti: výmena konvenčného výťahu s nastaviteľným výmenníkom pomocou miešania čerpadla s regulačným ventilom alebo pripojením cez výmenník tepla s obehovým čerpadlom a regulačným ventilom na napájacej vode pred výmenníkom tepla. [

3 DECENTRALIZOVANÝ NAPÁJANIE TEPLA

3.1 Perspektívy rozvoja decentralizovaného vykurovania

Skoršie rozhodnutia o uzavretí malých kotlov (pod zámienkou ich nízkej efektívnosti, technického a ekologického ohrozenia) sa ukázalo byť nad centrálnym zásobovaním teplom, keď teplá voda prechádza z CHP spotrebiteľovi na vzdialenosť 25-30 km, keď je zdroj tepla odpojený z dôvodu neplatenia alebo núdze Situácia vedie k zmrazeniu miest s miliónom obyvateľov.

Väčšina industrializovaných krajín prešla opačným smerom: zlepšenie zariadení na výrobu tepla, zvyšovanie ich bezpečnosti a automatizácie, účinnosť zariadení na spaľovanie plynov, sanitárne hygienické, environmentálne, ergonomické a estetické ukazovatele; vytvoril komplexný systém merania energie pre všetkých spotrebiteľov; priniesol regulačnú a technickú základňu v súlade s požiadavkami vhodnosti a pohodlia spotrebiteľa; optimalizovala úroveň centralizácie dodávok tepla; prešli na rozsiahle zavádzanie alternatívnych zdrojov tepelnej energie. Výsledkom tejto práce bola skutočná úspora energie vo všetkých oblastiach hospodárstva, vrátane verejných služieb.

Postupné zvyšovanie podielu decentralizovanej dodávky tepla, maximálna aproximácia zdroja tepla pre spotrebiteľa a účtovanie všetkých druhov energetických zdrojov zo strany spotrebiteľa umožní nielen vytvorenie komfortnejších podmienok pre spotrebiteľa, ale aj zabezpečenie reálnych úspor v plynových palivách.

Moderný systém decentralizovaného zásobovania teplom je komplexný súbor funkčne prepojených zariadení, vrátane samostatnej inštalácie tepla a inžinierskych systémov budovy (dodávka teplej vody, vykurovacie a ventilačné systémy). Hlavnými prvkami bytového vykurovacieho systému, ktorý je druhom decentralizovaného zásobovania teplom, v ktorom je každý byt v bytovom dome vybavený samostatným systémom na dodávku tepla a teplej vody, sú vykurovacie kotly, ohrievače, systémy na dodávku vzduchu a produkty spaľovania výfukových plynov. Distribúcia sa vykonáva pomocou oceľových rúrok alebo moderných systémov tepelnej vodivosti - plastov alebo kovových plastov. [4]

Tradičný systém centrálneho zásobovania teplom pre našu krajinu prostredníctvom CHP a hlavných tepelných potrubí je dobre známy a má niekoľko výhod. Avšak v podmienkach prechodu na nové ekonomické mechanizmy, známej ekonomickej nestability a slabosti medziregionálnych, medzirezortných vzťahov sa mnohé výhody centralizovaného zásobovania teplom stávajú nevýhodami.

Hlavným dôvodom je dĺžka vykurovacieho rozvodu. Priemerné percento odpisovania sa odhaduje na 60-70%. Špecifické poškodenie tepelných potrubí sa teraz zvýšilo na 200 poškodení zaznamenaných za rok na 100 km tepelných sietí. Podľa hodnotenia havarijnej situácie vyžaduje minimálne 15% vykurovacích sietí naliehavú náhradu. Okrem toho v priebehu posledných desiatich rokov v dôsledku nedostatočného financovania nebol základný fond tohto odvetvia prakticky aktualizovaný. V dôsledku toho stratu tepla počas výroby, dopravy a spotreby dosiahlo 70%, čo viedlo k zlej kvalite dodávky tepla pri vysokých nákladoch.

Organizačná štruktúra vzájomného pôsobenia medzi spotrebiteľmi a dodávateľmi tepla nevedie k tomu, aby sa energetické zdroje šetrili. Systém taríf a dotácií neodráža skutočné náklady na dodávku tepla.

Vo všeobecnosti kritická situácia, v ktorej sa priemysel nachádza, znamená, že v blízkej budúcnosti vznikne rozsiahla krízová situácia v oblasti dodávok tepla, ktorej riešenie si bude vyžadovať obrovské finančné investície.

Naliehavou otázkou je primeraná decentralizácia dodávok tepla, bytového tepla. Decentralizácia dodávky tepla (DF) je najradikálnejšia, najpodstatnejšia a najlacnejšia cesta na odstránenie mnohých nedostatkov. Odôvodnené používanie nafty v kombinácii s opatreniami na úsporu energie pri výstavbe a rekonštrukcii budov prinesie na Ukrajine veľké úspory energetických zdrojov. V súčasných ťažkých podmienkach je jediným východiskovým príkladom vytvorenie a rozvoj systému DT prostredníctvom využívania nezávislých zdrojov tepla.

Obytná dodávka tepla je samostatné poskytovanie tepla a teplej vody do individuálneho domu alebo samostatného bytu vo výškovej budove. Hlavnými prvkami takýchto autonómnych systémov sú: generátory tepla - vykurovacie zariadenia, potrubia pre vykurovanie a zásobovanie teplou vodou, systémy na odstraňovanie paliva, vzduchu a dymu.

Objektívne predpoklady na zavedenie samostatných (decentralizovaných) vykurovacích systémov sú:

nedostatok niektorých prípadov voľných kapacít v centralizovaných zdrojoch;

zhutňovanie mestských oblastí s bytovými zariadeniami;

okrem toho významná časť budovy spadá do terénu s nevyvinutou inžinierskou infraštruktúrou;

nižšie kapitálové investície a schopnosť postupne pokrývať tepelné zaťaženie;

schopnosť udržiavať pohodlne v apartmáne komfortné podmienky, čo je naopak atraktívnejšie v porovnaní s bytmi s centralizovaným zásobovaním teplom, ktorých teplota závisí od rozhodnutia začiatku a konca obdobia vykurovania;

objavenie veľkého počtu rôznych úprav domácich a dovážaných (cudzích) generátorov tepla s nízkym výkonom na trhu.

Dnes sú vyvinuté a hromadne vyrábané modulárne kotolne určené na organizáciu autonómnej nafty. Princíp blokovej modulárnej konštrukcie umožňuje jednoduchú výstavbu kotla potrebného výkonu. Neprítomnosť potreby vykurovania a výstavby kotolní znižuje náklady na komunikáciu a môže výrazne zvýšiť tempo novej výstavby. Okrem toho umožňuje používanie takýchto kotolní pre rýchle zásobovanie teplom v núdzových a núdzových situáciách počas vykurovacej sezóny.

Blokové kotolne sú plne funkčné hotové výrobky, vybavené všetkými potrebnými automatizačnými a bezpečnostnými zariadeniami. Úroveň automatizácie zabezpečuje plynulý chod všetkých zariadení bez neustálej prítomnosti obsluhy.

Automatizácia sleduje potrebu objektu v teple, v závislosti od poveternostných podmienok a nezávisle reguluje prevádzku všetkých systémov na zabezpečenie špecifikovaných režimov. Tým sa dosahuje lepšia zhoda s plánom tepla a dodatočnými úsporami paliva. V prípade núdzových situácií, úniku plynu, bezpečnostný systém automaticky zastaví tok plynu a zabraňuje vzniku nehôd.

Mnoho podnikov, ktoré sú orientované na dnešné podmienky a vypočítavajú ekonomické výhody, sa vzďaľujú od centralizovanej dodávky tepla zo vzdialených a energeticky náročných kotlov.

Výhody decentralizovaného vykurovania sú:

nie je potrebné prideľovanie pozemkov pre vykurovacie siete a kotly;

zníženie tepelných strát v dôsledku nedostatku vonkajších vykurovacích sietí, zníženie straty vody v sieti, zníženie nákladov na úpravu vody;

významné zníženie nákladov na opravu a údržbu zariadení;

plná automatizácia režimov spotreby.

Ak zoberieme do úvahy nedostatok nezávislého vykurovania z malých kotlov a relatívne nízkych dymových výfukov a tým aj narušenie životného prostredia, výrazné zníženie spotreby plynu spojené s demontážou starého kotolne znižuje emisie o 7 krát!

So všetkými výhodami má decentralizované zásobovanie teplom negatívne strany. Pri malých kotloch, vrátane "strechy", je výška komínov spravidla omnoho nižšia ako výška veľkých, pretože dochádza k ostrému zhoršeniu disperzných podmienok. Okrem toho sú malé kotly umiestnené spravidla v blízkosti obytnej zóny.

Zavedenie programov decentralizácie zdrojov tepla umožňuje znížiť na polovicu potrebu zemného plynu a niekoľkokrát znížiť náklady na dodávku tepla pre koncových užívateľov. Zásady ochrany energie stanovené v súčasnom systéme zásobovania teplom v ukrajinských mestách stimulujú vznik nových technológií a prístupov, ktoré dokážu tento problém plne riešiť, a hospodárska účinnosť naftového paliva robí túto oblasť veľmi atraktívnou pre investície [8].

Použitie bytového vykurovania viacpodlažných obytných budov vám umožňuje úplne eliminovať tepelné straty v tepelnej sieti a distribúciu medzi spotrebiteľmi a významne znížiť stratu pri zdroji. Umožní organizovať individuálne účtovníctvo a reguláciu spotreby tepla v závislosti od ekonomických príležitostí a fyziologických potrieb. Dodávka tepla na základe bytov povedie k zníženiu jednorazových kapitálových investícií a prevádzkových nákladov, ako aj k šetreniu energie a surovín na výrobu tepelnej energie a následne k zníženiu zaťaženia životného prostredia.

Bytový vykurovací systém je ekonomicky, energeticky a ekologicky efektívnym riešením vykurovania viacpodlažných budov. Napriek tomu je potrebné vykonať komplexnú analýzu efektívnosti aplikácie konkrétneho vykurovacieho systému, berúc do úvahy veľa faktorov. [5]

Preto analýza strát komponentov pri zásobovaní teplo- mou teplo vám umožňuje:

1) pre existujúci bytový fond na zvýšenie pomeru energetickej účinnosti dodávky tepla na 0, 67 oproti 0, 3 s centralizovaným zásobovaním teplom;

2) pre novú konštrukciu len zvýšením tepelného odporu obvodového plášťa budovy, zvýšiť pomer energetickej účinnosti prívodu tepla na 0, 77 oproti 0, 45 s centralizovaným prívodom tepla;

3) pri použití celého komplexu energeticky úsporných technológií zvyšte koeficient na 0, 85 proti 0, 66 s centralizovaným zásobovaním teplom. [9]

3.2 Energeticky úsporné riešenia pre motorovú naftu

S nezávislým dodávkou tepla môžete využiť nové technické a technologické riešenia na úplné odstránenie alebo významné zníženie všetkých neproduktívnych strát v reťazci výroby, prepravy, distribúcie a spotreby tepla a nielen výstavbou mini-kotolne, ale aj možnosťou využitia nových energeticky úsporných a účinných technológií, ako sú as:

1) prechod na úplne nový systém kvantitatívnej regulácie výroby a dodávky tepla pri zdroji;

2) efektívne používanie frekvenčných meničov vo všetkých čerpacích jednotkách;

3) zníženie dĺžky cirkulačných tepelných sietí a zníženie ich priemeru;

4) zamietnutie výstavby ústredného vykurovania;

5) prechod na úplne novú schému jednotlivých bodov tepla s kvantitatívnou a kvalitatívnou reguláciou v závislosti od aktuálnej vonkajšej teploty pomocou multi-rýchlostných zmiešavacích čerpadiel a trojcestných regulačných ventilov;

6) inštalácia "plávajúceho" hydraulického režimu tepelnej siete a úplné opustenie hydraulického spojenia spotrebičov pripojených k sieti;

7) inštalácia regulačných termostatov pre vykurovacie zariadenia pre byty;

8) Bytové rozvody vykurovacích systémov s inštaláciou individuálnych meračov spotreby tepla;

9) automatická údržba konštantného tlaku na zariadeniach na inštaláciu horúcej vody u spotrebičov.

Zavedenie týchto technológií umožňuje na prvom mieste minimalizovať všetky straty a vytvárať podmienky na načasovanie režimov množstva vyrobeného a spotrebovaného tepla.

3.3 Výhody decentralizovaného zásobovania teplom

Ak vysledujete celý reťazec: source-transport-distribution-consumer, môžete si všimnúť nasledujúce:

1 Zdroj tepla - prideľovanie pozemkov je výrazne znížené, stavebná časť sa stáva lacnejšou (základy nie sú potrebné pre zariadenie). Inštalovanú kapacitu zdroja možno zvoliť takmer tak, aby sa rovnalo spotrebe, zatiaľ čo nie je možné brať do úvahy zaťaženie dodávky teplej vody, pretože v hodinách je maximálne kompenzovaná akumulačnou kapacitou budovy spotrebiteľa. Dnes je to rezerva. Zjednodušuje a znižuje regulačnú schému. Tepelné straty sú vylúčené z dôvodu rozdielu medzi spôsobmi výroby a spotreby, ktorých korešpondencia sa stanovuje automaticky. Prakticky existujú iba straty spojené s účinnosťou kotla. Preto existuje pri zdroji možnosť znížiť straty o viac ako 3 krát.

2 Tepelné siete - dĺžka sa znižuje, priemery sa zmenšujú, sieť sa stáva udržateľnejšou. Konštantné teplotné podmienky zvyšujú odolnosť rúrkového materiálu voči korózii. Množstvo cirkulujúcej vody klesá, jeho straty sú netesné. Nie je potrebné budovať komplexnú schému na úpravu vody. Nie je potrebné udržiavať zaručený pokles tlaku pred vstupom do spotrebiča, a preto nie je potrebné robiť opatrenia na hydraulické prepojenie vykurovacej siete, pretože tieto parametre sú nastavené automaticky. Odborníci si predstavujú, aký ťažký problém je každoročne vykonávať hydraulické výpočty a vykonávať prácu na hydraulickom prepojení rozsiahlej tepelnej siete. Teda straty v tepelných sieťach sa znižujú takmer o rád, a v prípade strešnej kotolne pre jedného spotrebiteľa takéto straty neexistujú.

3 Distribučné systémy TSTP a ITP. voliteľne

Top