Sisteme de alimentare cu căldură
DesenEconomisirea energiei în sistemele de alimentare cu căldură
Finalizat: elevii gr.T-23
introducere
Până în prezent, politica de conservare a energiei reprezintă o prioritate pentru dezvoltarea sistemelor de alimentare cu energie și termică. De fapt, la fiecare întreprindere de stat se fac planuri de economisire a energiei și de îmbunătățire a eficienței energetice a întreprinderilor, a magazinelor etc.
Sistemul de alimentare cu căldură al țării nu face excepție. Este destul de mare și greoaie, consumă cantități colosale de energie și, în același timp, nu există pierderi mai puțin colosale de căldură și energie.
Să analizăm ce sistem de alimentare cu căldură este, unde se produc cele mai mari pierderi și care măsuri de economisire a energiei pot fi aplicate pentru a spori "eficiența" acestui sistem.
Sisteme de alimentare cu căldură
Furnizarea de căldură - furnizarea de energie termică pentru clădirile rezidențiale, publice și industriale (structuri) pentru a furniza utilități casnice (încălzire, ventilație, alimentare cu apă caldă) și nevoile tehnologice ale consumatorilor.
În majoritatea cazurilor, furnizarea de căldură este crearea unui mediu confortabil într-o cameră - acasă, la locul de muncă sau într-un loc public. Furnizarea de căldură include încălzirea apei de la robinet și a apei în piscine, încălzirea serelor etc.
Distanța la căldura transportată în sistemele moderne de încălzire urbană atinge câteva zeci de kilometri. Dezvoltarea sistemelor de alimentare cu căldură se caracterizează printr-o creștere a capacității sursei de căldură și a capacității unității instalației instalate. Capacitățile termice ale centralelor de cogenerare moderne ajung la 2-4 Tcal / h, casele de termoficare de la 300-500 Gcal / h. În unele sisteme de alimentare cu căldură, mai multe surse de căldură lucrează împreună pe rețele de căldură comune, ceea ce sporește fiabilitatea, manevrabilitatea și eficiența alimentării cu căldură.
Apa încălzită în camera cazanului poate fi circulată direct în sistemul de încălzire. Apa caldă este încălzită în schimbătorul de căldură al sistemului de alimentare cu apă caldă (DHW) la o temperatură mai mică, de aproximativ 50-60 ° C. Temperatura apei de retur poate fi un factor important în protejarea cazanului. Schimbătorul de căldură nu numai că transferă căldura de la un circuit la altul, dar, de asemenea, face față în mod eficient presiunii de presiune care există între prima și a doua circuite.
Temperatura necesară încălzirii pardoselei (30 ° C) poate fi obținută prin controlul temperaturii apei calde de circulație. Diferența de temperatură poate fi de asemenea realizată utilizând o supapă cu trei căi care amestecă apa caldă în sistem cu retur.
Controlul puterii termice în sistemele de încălzire (diurn și sezonier) se realizează în sursa de căldură și în teplopotreblyayuschih instalații. Sistemele de încălzire a apei produse, de obicei, în așa numitul control centralizat de furnizare a calității de căldură asupra sarcinii de bază de tip termic - încălzire sau printr-o combinație de două tipuri de sarcină - încălzire și alimentare cu apă caldă. Este de a schimba temperatura lichidului de răcire alimentat de la sursa de căldură în rețeaua de încălzire, în conformitate cu graficul de temperatură (adică, dependența de temperatură a apei necesară în rețea la temperatura aerului exterior). Reglementarea calitativă centrală este completată de reglementarea cantitativă locală în punctele de căldură; acesta din urmă este cel mai obișnuit în alimentarea cu apă caldă și este, de obicei, efectuat automat. În sistemele de alimentare cu căldură cu abur se efectuează, în principal, o reglementare cantitativă locală; Presiunea aburului din sursa de căldură este menținută constantă, consumul de abur este reglat de consumatori.
1.1 Compoziția sistemului de alimentare cu căldură
Sistemul de alimentare cu căldură constă din următoarele părți funcționale:
1) sursa de producere a energiei termice (centrale termice, centrale termice, colectoare solare, dispozitive de utilizare a deșeurilor termice industriale, instalații de utilizare a căldurii din surse geotermale);
2) transportul dispozitivelor de energie termică în incinte (rețele de încălzire);
3) aparatele consumatoare de căldură care transmit consumatorului căldură (radiatoare, încălzitoare).
1.2 Clasificarea sistemelor de alimentare cu căldură
În locul generării căldurii, sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în:
1) centralizat (sursa de producere a căldurii pentru alimentarea cu energie termică a unui grup de clădiri și este conectată prin dispozitive de transport cu dispozitive de consum de căldură);
2) local (consumatorul și sursa de alimentare cu energie termică se află în aceeași cameră sau în imediata vecinătate).
Principalele avantaje ale termoficarea locale - o reducere semnificativă a consumului de combustibil și a costurilor de exploatare (de exemplu, din cauza centrale de automatizare și de a îmbunătăți eficiența acestora); posibilitatea utilizării combustibilului de calitate inferioară; Reducerea gradului de poluare a aerului și îmbunătățirea stării sanitare a zonelor populate. În sistemele de încălzire locală a surselor de căldură includ cuptoare, cazane, boilere (inclusiv solare) și m. P.
În funcție de tipul de suport termic, sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în:
1) apă (cu o temperatură de până la 150 ° C);
2) abur (la o presiune de 7-16 atm).
Apa servește, în principal, pentru a acoperi utilitățile casnice și sarcinile tehnologice cu abur. Alegerea temperaturii și presiunii în sistemele de alimentare cu căldură este determinată de cerințele consumatorilor și de considerentele economice. Odată cu creșterea intervalului de transport al căldurii, crește creșterea justificată din punct de vedere economic a parametrilor lichidului de răcire.
Prin modul de conectare a sistemului de încălzire la sistemul de încălzire, acesta din urmă este împărțit în:
1) dependent (agent termic încălzit în sursa de căldură și transportate prin intermediul rețelelor de termoficare, curge direct în dispozitivele teplopotreblyayuschie);
2) mediu independent (căldură care circulă în rețelele de căldură, schimbătorul de căldură încălzește mediul de încălzire care circulă în sistemul de încălzire). (Fig.1)
În sistemele independente, instalațiile pentru clienți sunt izolate hidraulic de la rețeaua de căldură. Astfel de sisteme sunt utilizate în principal în orașele mari - în scopul de a îmbunătăți fiabilitatea alimentării cu căldură, iar în acele cazuri în care regimul de presiune în rețeaua de încălzire nu este permis să se încălzească instalațiile consumatoare pentru condiții de puterea lor, sau atunci când presiunea statică generată de aceasta din urmă, este inacceptabilă pentru rețeaua de încălzire ( cum ar fi, de exemplu, sistemele de încălzire ale clădirilor înalte).
Figura 1 - Diagrame schematice ale sistemelor de alimentare cu căldură prin modul de conectare a acestora la sistemele de încălzire
Prin modul de conectare a sistemului de alimentare cu apă caldă cu sistemul de alimentare cu căldură:
În sistemele închise, apa alimentată cu apă caldă este furnizată sursei de alimentare cu apă caldă, încălzită la temperatura necesară cu apă din rețeaua de căldură din schimbătoarele de căldură instalate în punctele de căldură. În sistemele deschise, apa este furnizată direct de la rețeaua de încălzire (prin apăsarea directă a apei). Scurgerile de apă datorate slăbiciunii în sistem, precum și consumul de apă pentru extragerea apei sunt compensate prin alimentarea suplimentară a unei cantități corespunzătoare de apă în rețeaua de încălzire. Pentru a preveni formarea de coroziune și formare pe suprafața interioară a conductei, apa furnizată rețelei de încălzire trece prin tratarea și dezaerarea apei. În sistemele deschise, apa trebuie să îndeplinească, de asemenea, cerințele pentru apa potabilă. Alegerea sistemului este determinată în principal de disponibilitatea unei cantități suficiente de apă de calitate a băuturii, de proprietățile sale corozive și de formare a scării. În Ucraina, sistemele ambelor tipuri au devenit pe scară largă.
În funcție de numărul de conducte utilizate pentru transferul de căldură, se disting sistemele de alimentare cu căldură:
Sistemul monotubular este utilizat în cazurile în care mediul termic este complet utilizat de către consumatori și nu sa întors înapoi (de exemplu, sistemele de abur fără condens retur și apă în sisteme deschise, în cazul în care întreaga cantitate de apă de intrare de la sursa de apă caldă deviate pentru consumatori).
În sistemele cu două țevi, mediul de transfer de căldură revine complet sau parțial la sursa de căldură, unde este încălzită și completată.
Sistemele multitube asigură, dacă este necesar, separarea anumitor tipuri de sarcină termică (de exemplu, alimentarea cu apă caldă), ceea ce simplifică reglarea alimentării cu căldură, modul de funcționare și modul în care consumatorii se conectează la rețelele de încălzire. În Rusia, sistemele de alimentare cu căldură cu două țevi au devenit mai răspândite.
1.3 Tipuri de consumatori de căldură
Consumatorii de căldură în sistemul de alimentare cu căldură sunt:
1) sistemele sanitare de clădiri care utilizează căldură (încălzire, ventilație, aer condiționat, alimentare cu apă caldă);
2) instalații tehnologice.
Utilizarea apei încălzite pentru încălzirea spațiului este un lucru foarte comun. În același timp, diferite metode de transfer de energie a apei sunt folosite pentru a crea un mediu confortabil în cameră. Una dintre cele mai frecvente este utilizarea radiatoarelor.
O alternativă la radiatoare este încălzirea podelei când circuitele de încălzire sunt situate sub podea. Circuitul de încălzire prin pardoseală este, de obicei, conectat la circuitul radiatorului de încălzire.
Ventilația - o bobină ventilator care furnizează aer cald în cameră, este de obicei folosită în clădirile publice. Adesea se utilizează o combinație de dispozitive de încălzire, de exemplu, radiatoare de încălzire și încălzire prin pardoseală sau radiatoare pentru încălzire și ventilație.
Apa caldă de la robinet a devenit o parte a vieții de zi cu zi și a nevoilor zilnice. Prin urmare, sistemul de alimentare cu apă caldă trebuie să fie fiabil, igienic și economic.
Conform modului de consum al căldurii pe parcursul anului, se disting două grupuri de consumatori:
1) sezonier, care necesită căldură numai în perioada rece a anului (de exemplu, sisteme de încălzire);
2) pe tot parcursul anului, care necesită încălzire pe tot parcursul anului (sisteme de apă caldă).
În funcție de raportul și modurile de consum individual de căldură, se disting trei grupuri caracteristice de consumatori:
1) clădiri rezidențiale (costuri tipice de încălzire sezoniere pentru încălzire și ventilație și pe tot parcursul anului - pentru aprovizionarea cu apă caldă);
2) clădirile publice (costurile de încălzire sezoniere pentru încălzire, ventilație și aer condiționat);
3) clădiri și structuri industriale, inclusiv complexe agricole (toate tipurile de consum de căldură, raportul cantitativ dintre care este determinat de tipul de producție).
2 Încălzire urbană
Centralizarea furnizării de căldură este un mod sigur și sigur pentru mediu de a furniza căldură. Sistemele de încălzire urbană distribuie apă caldă sau, în unele cazuri, abur de la o centrală de cazane între mai multe clădiri. O varietate foarte largă de surse, care servesc pentru a produce căldură, inclusiv arderea petrolului și a gazelor naturale sau a apei geotermale. Folosirea surselor de căldură de temperatură scăzută, cum ar fi căldura geotermală, eventual cu utilizarea de schimbătoare de căldură și pompe de căldură. Capacitatea de a utiliza căldura Nonrecycled din industrie, excesul de căldură din deșeuri, procese industriale și sisteme de canalizare, centrale electrice sau centrale termice orientate în termoficare, permite selectarea optima a sursei de căldură și din punct de vedere al eficienței energetice. Astfel, optimizați costurile și protejați mediul.
Apa caldă din incinta cazanului este furnizată schimbătorului de căldură, care separă locul de producție de conductele de distribuție din rețeaua de termoficare. Apoi, căldura este distribuită între utilizatorii finali și prin intermediul stațiilor este furnizată clădirilor respective. Fiecare dintre aceste stații include de obicei un schimbător de căldură pentru încălzirea clădirilor și pentru alimentarea cu apă caldă.
Există mai multe motive pentru instalarea schimbătoarelor de căldură pentru separarea centralei termice și a rețelei de termoficare. În cazul în care există presiuni diferențiale substanțiale și temperaturi care pot provoca pagube serioase echipamentelor și proprietății, schimbătorul de căldură poate proteja echipamentul de încălzire și ventilație sensibilă împotriva pătrunderii mediilor contaminate sau corozive. Un alt motiv important pentru separarea camerei centralei, rețeaua de distribuție și utilizatorii finali este de a defini în mod clar funcțiile fiecărei componente a sistemului.
În cazul unei centrale termice și de putere combinate (CHP), căldura și electricitatea sunt produse simultan, produsul secundar fiind căldură. În mod obișnuit, căldura este utilizată în sistemele de termoficare, ceea ce duce la creșterea eficienței energetice și a economiei. Gradul de utilizare a energiei primite de la arderea combustibilului va fi de 85-90%. Eficiența va fi mai mare cu 35-40% decât în cazul producției separate de energie termică și electrică.
La CHP, arderea combustibilului încălzește apa, care se transformă în abur sub presiune ridicată și temperatură ridicată. Aburul acționează o turbină conectată la un generator care generează energie electrică. După turbină, aburul se condensează în schimbătorul de căldură. Căldura eliberată în timpul acestui proces este apoi alimentată de conductele de încălzire urbană și distribuită utilizatorilor finali.
Pentru utilizatorul final, furnizarea centralizată de căldură înseamnă producerea neîntreruptă a energiei. Sistemul de încălzire urbană este mai convenabil și eficient decât sistemele de încălzire individuale individuale. Tehnologiile moderne de ardere a combustibililor și de curățare a emisiilor reduc impactul negativ asupra mediului.
În clădiri de apartamente sau alte clădiri, încălzite de unitate de încălzire centrală, principala cerință este de încălzire, apă caldă, ventilație și încălzire prin pardoseală pentru un număr mare de utilizatori cu un consum minim de energie. Utilizând echipamente de înaltă calitate în sistemul de alimentare cu căldură, puteți reduce costurile totale.
O altă sarcină foarte importantă a schimbătorilor de căldură în furnizarea centralizată de căldură este asigurarea siguranței sistemului intern prin separarea utilizatorilor finali de rețeaua de distribuție. Acest lucru este necesar din cauza diferenței semnificative de temperatură și presiune. În caz de accident, riscul de inundare poate fi de asemenea minimizat.
În stațiile de încălzire centrală se găsește adesea un circuit în două trepte pentru conectarea schimbătoarelor de căldură (fig.2, A). Această conexiune înseamnă utilizarea maximă a căldurii și o temperatură scăzută a apei de retur atunci când se utilizează un sistem de alimentare cu apă caldă. Este deosebit de avantajos atunci când se lucrează cu o centrală de căldură și o centrala electrică, unde se dorește o temperatură scăzută a apei de retur. Acest tip de substație poate furniza cu ușurință căldură 500 de apartamente, și uneori mai mult.
A) Conexiune în două etape B) Conexiune paralelă
Figura 2 - Schemă de conectare a schimbătoarelor de căldură
Racordarea paralelă a schimbătorului de căldură de apă caldă menajeră (Fig.2, B) este mai puțin dificilă decât conexiunea în două etape și poate fi utilizată pentru orice dimensiune a plantei care nu are nevoie de o temperatură scăzută a apei de retur. Această conexiune este utilizată, de obicei, pentru puncte de căldură mici și medii cu o sarcină de aproximativ 120 kW. Schemă de conectare a încălzitoarelor de apă cu alimentare cu apă caldă în conformitate cu SP 41-101-95.
Cele mai multe sisteme de încălzire centralizată au prezentat cerințe ridicate asupra echipamentelor instalate. Echipamentul trebuie să fie fiabil și flexibil, asigurând siguranța necesară. În unele sisteme, trebuie să respecte și standardele igienice foarte ridicate. Un alt factor important în majoritatea sistemelor este costurile de funcționare reduse.
Cu toate acestea, în țara noastră sistemul de încălzire urbană se află într-o stare deplorabilă:
echipamentul tehnic și nivelul soluțiilor tehnologice pentru construcția rețelelor de căldură corespund stadiului anilor 1960, în timp ce razele sursei de căldură au crescut puternic și s-au schimbat noi tipuri de diametre ale țevilor;
calitatea valvelor conductoare de căldură din metal, izolație, supape și comandă, construcția și instalarea conductelor de încălzire este considerabil inferior analogii străine, ceea ce conduce la pierderi mari de căldură din rețea;
izolarea termică și termică slabă a țevilor de căldură și a canalelor rețelelor de încălzire au contribuit la creșterea deteriorării conductelor de încălzire subterane, ceea ce a dus la probleme serioase de înlocuire a echipamentelor de rețea termică;
echipamente casnice mari HPP corespunde mediei străine URS 1980 NU, iar în prezent turbina cu abur CHP caracterizate prin rata ridicată a accidentelor, în aproape jumătate din durata de viață a turbinei de proiectare capacitate instalată dezvoltată;
La centralele existente pe bază de cărbune nu există sisteme de curățare a gazelor de ardere de NOx și SOx, iar eficiența capcanei particulelor solide adesea nu atinge valorile cerute;
competitivitatea SCT în stadiul actual poate fi asigurată doar prin introducerea unor soluții tehnice deosebit de noi, atât în structura sistemelor, cât și în schemele, echipamentele surselor de energie și rețelele termice.
2.2 Eficiența sistemelor de termoficare
Una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea normală a sistemului de încălzire este de a asigura un mod de alimentare cu presiune hidraulică la căldură suficientă pentru a crea o rețea în setările de rețea teplopotreblyayuschih debitului de apă în conformitate cu o sarcină termică predeterminată. Funcționarea normală a sistemelor de căldură sunt furnizarea consumatorilor cu energie termică de calitate corespunzătoare, și este pentru compania de alimentare cu energie în menținerea setările modului de încălzire la un nivel în operațiuni de reglementare tehnică (PTE) și centralele termice RF rețelele electrice PTE. Modul hidraulic este determinat de caracteristicile elementelor principale ale sistemului de alimentare cu căldură.
În timpul funcționării în sistemul de termoficare actuală datorită naturii schimbătoare a sarcinii termice, racordarea noilor consumatori de căldură, creșterea rugozitatea conductelor de reglare a temperaturii calculată la încălzire, modificări ale curbei de alimentare cu căldură de căldură (FC) cu sursa TE apare, de obicei, de alimentare cu căldură non-uniformă consumatorii, supraevaluarea costului apei din rețea și reducerea capacității conductelor.
În plus, de regulă, există probleme în sistemele de consum de căldură. Cum ar fi regimurile nealiniere de căldură demontare nodurilor lift circuite de conexiune neautorizată consumatorilor încălcare (proiecte instalate caietul de sarcini și contracte). Aceste probleme se manifestă sisteme de căldură, în primul rând în dereglarea întregului sistem, caracterizat prin creșterea costurilor de lichid de răcire. Ca o consecință - insuficientă (din cauza pierderii de presiune crescută) a lichidului de răcire cap de unică folosință, la bucșele, care, la rândul său, duce la abonatul dorit să ofere picătură necesară prin drenarea rețelei de apă a liniilor de retur pentru a crea cel puțin dispozitivele minime de încălzire circulație (scheme de conectare încălcări și etc.), ceea ce conduce la o creștere suplimentară a ratei de curgere și, prin urmare, la pierderi de presiune suplimentare și la noi abonați cu căderi de presiune mai mici etc. Există o "reacție în lanț" în direcția totală dezechilibrată a sistemului.
Toate acestea au un impact negativ asupra întregului sistem de alimentare cu căldură și asupra activităților organizației de furnizare a energiei: incapacitatea de a respecta programul de temperatură; creșterea alimentării sistemului de alimentare cu căldură și atunci când capacitatea de tratare a apei este epuizată - reîncărcarea forțată a apei brute (o consecință - corodarea internă, defecțiuni premature ale conductelor și echipamentelor); extinderea forțată a furnizării de căldură pentru a reduce numărul plângerilor din partea populației; creșterea costurilor de exploatare în sistemul de transport și distribuția energiei termice.
Trebuie subliniat faptul că în sistemul de alimentare cu căldură există întotdeauna o corelație între regimurile termice și hidraulice stabilite. Schimbarea distribuției debitului (valoarea sa absolută inclusiv) modifică întotdeauna starea de schimb de căldură, atât direct pe instalațiile de încălzire, cât și în sistemele de consum de căldură. Rezultatul funcționării ne-normale a sistemului de alimentare cu căldură este, de regulă, o temperatură ridicată a apei din rețeaua de retur.
Trebuie remarcat faptul că temperatura apei de retur a sursei de căldură este o caracteristici majore ale regimului concepute pentru analiza echipamentelor de rețea termică și modurile de funcționare a sistemului de încălzire, precum și pentru a evalua eficacitatea organizării intervențiilor de funcționare a rețelei de încălzire, pentru a spori funcționarea sistemului de alimentare cu energie termică. De obicei, în cazul sistemelor de încălzire nealinierea, valoarea reală a temperaturii diferă semnificativ de aria sa de reglementare, calculată pentru o valoare dată a sistemului de încălzire.
Astfel, atunci când încălzirea sistemului nealiniere temperaturii apei de livrare ca unul dintre principalii indicatori ai modului de consum și eliberarea de energie termică în sistemul de încălzire, este: în flux practic toate intervalele sezonului de încălzire se caracterizează prin valori reduse; Temperatura rețelei de apă inversă, în ciuda acestui fapt, este caracterizată de valori ridicate; scădere a temperaturii în conductele de alimentare și retur, și anume valoarea (împreună cu debitul specific de conducta de apă conectate la sarcina termică) caracterizează nivelul de calitate al consumului de energie termică, este subestimat în comparație cu valorile dorite.
Trebuie remarcat încă un alt aspect legat de valoarea estimată în creștere în raport cu rețeaua de curgere a apei de căldură privind regimul termic sistemelor (HVAC). Pentru analiza directă oportun să fie dependență care determină abaterea în cazul parametrilor reali și a componentelor din sistemul de încălzire calculat, raportul real de flux de căldură în motoarele termice la valoarea sa de design.
unde Q - consumul de energie termică în sistemele de consum de căldură;
g - consumul de apă de rețea;
tp și t - temperatura în conductele de alimentare și retur.
Această dependență (*) este prezentată în Fig. Raportul dintre debitul actual de energie termică și valoarea calculată este reprezentat grafic de-a lungul axei de coordonate și raportul dintre debitul real al apei de rețea și valoarea calculată de-a lungul axei abscise.
Figura 3 - Graficul dependenței consumului de sisteme de energie termică
consumul de căldură din fluxul de apă din rețea.
Ca tendințe generale, trebuie subliniat că, în primul rând, creșterea fluxului de apă de rețea de n ori nu determină o creștere a consumului de energie termică corespunzătoare acestui număr, adică coeficientul de consum de căldură rămâne în urma coeficientului de curgere a apei din rețea. În al doilea rând, dacă debitul de apă al rețelei scade, furnizarea de căldură către sistemul local de consum de căldură scade cu cât este mai rapid, cu atât fluxul real al apei din rețea este mai mic decât cel calculat.
Astfel, sistemele de încălzire și ventilație reacționează foarte slab la utilizarea excesivă a apei din rețea. Astfel, creșterea fluxului de apă de rețea către aceste sisteme față de valoarea calculată cu 50% determină o creștere a consumului de căldură cu numai 10%.
în Figura 3. Punctul cu coordonatele (1, 1) reprezintă, operarea efectiv realizabilă sistemul de încălzire calculat după activitățile punerea în funcțiune. Prin fapt, modul de operare realizabil se înțelege un regim care se caracterizează prin starea existentă a elementelor structurale ale sistemelor de încălzire, pierderi clădiri de căldură și a structurilor și totalizate debitului de apă de alimentare la sursa de energie termică necesară pentru a furniza o sarcină termică dată în graficul existent de energie termică.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că consumul crescut de apă de rețea, având în vedere valoarea limitată a debitului rețelelor de căldură, duce la o reducere a valorilor capetelor disponibile pentru intrările consumatorilor, necesare pentru funcționarea normală a echipamentului consumator de căldură. Trebuie remarcat că scăderea presiunii în rețeaua de căldură este determinată de dependența patratică de debitul apei din rețea:
Aceasta este, prin creșterea efectivă a debitului de apă de livrare GF de 2 ori valoarea calculată a pierderii presiunii GP a rețelei de încălzire sunt crescut de 4 ori, ceea ce poate duce la inacceptabil de mici consumatori nodurile HEADS termice și de alimentare cu căldură, prin urmare, insuficientă a consumatorilor, poate provoca drenarea neautorizată a rețelei de apă pentru a crea circulație (interferențe neautorizate ale consumatorilor cu scheme de conectare etc.)
Dezvoltarea în continuare a sistemului de alimentare cu energie termică la moduri de a crește rata de curgere a lichidului de răcire, în primul rând, va necesita înlocuirea secțiunilor capului de conductoare de căldură, instalarea suplimentară a unităților de pompare de rețea, creșterea productivității de tratare a apei, etc., pe de altă parte, aceasta duce la o creștere suplimentară a costurilor suplimentare - costurile compensarea energiei electrice, aducțiunii, pierderea energiei termice.
Astfel, un punct de vedere tehnic și economic mai rezonabil dezvoltarea unui astfel de sistem, prin îmbunătățirea indicatorilor de calitate - creșterea temperaturii lichidului de răcire, presiunea diferențială, creșterea diferenței de temperatură (de îndepărtare a căldurii), ceea ce este imposibil de realizat fără o reducere fundamentală a debitelor de lichid de răcire (care circulă și hrănire) în motoare termice și, respectiv, în întregul sistem de alimentare cu căldură.
Astfel, principala măsură care poate fi propusă pentru optimizarea unui astfel de sistem de alimentare cu căldură este ajustarea regimului hidraulic și termic al sistemului de alimentare cu căldură. Esența tehnică a evenimentului constă în stabilirea distribuției debitului în sistemul de încălzire pe baza calculat (adică sarcina termică respectivă și atașată la programul de temperatură selectat) debitul de apă de rețea pentru fiecare sistem de căldură. Acest lucru se realizează prin instalarea pe intrările în sistemul de dispozitive corespunzătoare de căldură supraincarcarea (avtoregulyator, orificii, duze elevatoare), care calculul se efectuează pe baza presiunii diferențiale calculate la fiecare intrare, care se calculează pe baza proiectarea hidraulică și termică a întregului sistem de încălzire.
Trebuie remarcat faptul că crearea unui mod normal de funcționare al unui astfel de sistem de alimentare cu căldură nu se limitează la implementarea măsurilor de punere în funcțiune, este de asemenea necesar să se efectueze optimizarea modului hidraulic al sistemului de alimentare cu căldură.
ajustare a regimului acoperă de bază sistem de district unități de încălzire: sursă de căldură de apă a instalației de încălzire, unități de încălzire centrală (dacă există), rețea de încălzire, de control și de puncte de distribuție (dacă există), și unitățile de încălzire individuale căldură sistemul local.
Ajustarea începe cu un sondaj al sistemului de termoficare. Realizarea colectarea și analiza datelor inițiale privind condițiile reale de funcționare ale sistemului de transport și distribuție a energiei termice, informații cu privire la starea tehnică a rețelelor termice, gradul de echipare a sursei de căldură, sistemele de încălzire și utilizatorii de mijloace comerciale și tehnologice de măsurare. Analizează moduri de alimentare cu energie termică aplicate, identificarea defectelor potențiale de proiect și informații de instalare pentru analiza caracteristicilor selectate ale sistemului. Analiza producției informațiilor (statistică) (declarații ale parametrilor contabile ale agentului de răcire, modul de vacanță și a consumului de energie, regimurile hidraulice și termice reale ale rețelelor termice) pentru diferite valori ale temperaturii exterioare în perioada de bază, obținută prin indicațiile standardului IS și a avut loc organizații specializate raport de analiză.
În paralel, se dezvoltă schema de proiectare a rețelelor termice. Un model matematic al sistemului de alimentare cu căldură este creat pe baza complexului de decontare ZuluThermo, dezvoltarea Polytherm (Sankt-Petersburg) capabilă să simuleze funcționarea termică și hidraulică a sistemului de alimentare cu căldură.
Trebuie subliniat că există o abordare destul de răspândită, care este de a minimiza costurile financiare asociate cu elaborarea măsurilor de ajustare și optimizare a sistemului de alimentare cu energie termică, și anume, costurile sunt limitate la achiziționarea unui pachet software specializat.
"Piatra subacvatică" cu această abordare este fiabilitatea datelor originale. Modelul matematic al sistemului de alimentare cu energie termică, creat pe baza unor date sursă nesigure despre caracteristicile elementelor principale ale sistemului de alimentare cu energie termică, este, de regulă, o realitate inadecvată.
2.3 Economisirea energiei în sistemele DH
În ultimii ani, au existat comentarii critice privind alimentarea centralizată a căldurii pe bază de încălzire - generarea în comun a energiei termice și electrice. Ca principalele dezavantaje, există pierderi mari de căldură în conductele cu transport termic, o scădere a calității sursei de căldură din cauza nerespectării programului de temperatură și a presiunii necesare în consumatori. Se propune trecerea la furnizarea de căldură descentralizată, autonomă, din cazanele automate, inclusiv cele situate pe acoperișurile clădirilor, justificând-o cu un cost mai mic și fără necesitatea de a instala tevi de căldură. Dar în acest caz, de regulă, nu se ia în considerare faptul că conectarea încărcăturii termice la cazanul lipsește posibilitatea producerii de energie electrică ieftină pentru consumul de căldură. Prin urmare, această parte a energiei electrice neprelucrate ar trebui înlocuită cu producția sa prin ciclul de condensare, a cărui eficiență este de 2-2, 5 ori mai mică decât eficiența de încălzire. Astfel, costul energiei electrice consumate de clădire, care este furnizat de centrala termică, trebuie să fie mai mare decât costul clădirii conectate la sistemul de termoficare, ceea ce va duce la o creștere accentuată a costurilor de funcționare.
SA Chistovich la conferința jubiliară „75 de ani de încălzire urbană în Rusia“, a avut loc la Moscova, în noiembrie 1999, a propus ca sistemul de termoficare complementului cazan de construcție, acționând ca surse de vârf de căldură, în cazul în care lățimea de bandă de rețea lipsă nu permite să efectueze aprovizionare de înaltă calitate caldura consumatorilor. În același timp, calitatea căldurii și a căldurii este păstrată, însă această soluție este stagnantă și fără speranță. Este necesar ca alimentarea centralizată a căldurii să-și îndeplinească pe deplin funcțiile. Într-adevăr, în termoficare are microcentralele vârf puternice, și este evident că un singur cazan este de sute economice de mici, iar daca suficientă banda de rețea, este necesar să se schimbe rețea sau taie sarcina de la rețea, astfel încât nu prejudiciază calitatea alimentării cu căldură a altor consumatori.
Marele succes realizat în termoficare Danemarca, care, în ciuda concentrației scăzute a sarcinii termice pe 1 m2 de suprafață, este în fața noastră pentru a ajunge la incalzire industriale pe cap de locuitor. În Danemarca, se urmărește o politică specială de stat pentru a preveni conectarea la furnizarea centralizată de căldură a noilor consumatori de căldură. În Germania de Vest, de exemplu, în Manheim, o furnizare centralizată de căldură pe bază de încălzire se dezvoltă rapid. În ținuturile orientale, în cazul în care, ghidați de tara noastra, este, de asemenea, utilizat pe scară largă de termoficare, în ciuda respingerii construcției de panouri, CTP în cartiere rezidențiale, au fost ineficiente în condițiile economiei de piață și stilul de viață occidental, continuă să se dezvolte termoficare bazate pe cogenerare ca cel mai mult ecologic și profitabil din punct de vedere economic.
Toate acestea arată că la noua etapă nu ar trebui să ne pierdem pozițiile de lider în domeniul ingineriei termice și pentru aceasta avem nevoie să modernizăm sistemul de termoficare pentru a-și crește atractivitatea și eficiența.
Toate avantajele de cogenerare de energie termică și energie electrică pe partea tratată a energiei electrice, termoficare a fost finanțată cu resturi - uneori CHP a fost deja construit, iar rețeaua de încălzire nu a fost încă anunțată. Ca urmare, conducte de căldură de calitate scăzută sunt proiectate cu izolație slabă și ineficiente consumatorii de conexiune de drenaj de energie termică pentru încălzirea rețelelor realizata fara reglare automată a sarcinii în cel mai bun caz, folosind o hidraulice regulatoare de debit a lichidului de răcire a stabiliza o calitate foarte scăzută.
Aceasta a forțat să efectueze eliberarea de căldură de la sursa prin metoda unui control central de calitate (prin modificarea temperaturii de tur în funcție de temperatura exterioară în conformitate cu un singur grafic pentru toți consumatorii cu circulație constantă în rețele), ceea ce a dus la un important de consumatori de căldură depășire din cauza diferențelor în modul lor de funcționare și imposibilitatea funcționării în comun a mai multor surse de căldură pe o singură rețea de rezervă reciprocă. Absența sau ineficacitatea dispozitive de reglare acțiune la conexiunile consumatorilor la căldură rețele, de asemenea, a condus la depășiri de costuri de volum a lichidului de răcire. Acest lucru a condus la o creștere a temperaturii apei de retur într-o asemenea măsură încât a apărut un risc de deteriorare a stației de pompe de circulație și este forțat să reducă sursa de alimentare cu căldură, perturbarea programului de temperatură, chiar și în condiții de capacitate suficientă.
Spre deosebire de noi, în Danemarca, de exemplu, toate beneficiile de încălzire urbană în primii 12 ani sunt date la căldură, și apoi împărțită în jumătate cu energie electrică. Ca urmare, Danemarca a fost prima țară au fost realizate țevi preizolate pentru pozarea subteran cu un strat de acoperire ermetic și sistemul automat de detectare a scurgerilor, care a redus drastic pierderile de căldură în timpul transportului. În Danemarca, pentru prima dată, au fost inventate Circulatoare silențioase, fără suport „ud-funcționare“, contoare de căldură și un sistem eficient de sarcină termică auto, ceea ce a permis să construiască direct în clădiri consumatori puncte termice individuale automatizate (PTI), cu control automat al debitului și de măsurare a căldurii în zonele pe care le utilizați.
Automatizarea capului tuturor consumatorilor de căldură a permis: abandonarea metodei calitative de reglare centrală la sursa de căldură, generând fluctuații de temperatură nedorite în conductele rețelei de încălzire; pentru a reduce parametrii maximi ai temperaturii apei la 110-1200С; pentru a asigura posibilitatea utilizării mai multor surse de căldură, inclusiv a incineratoarelor, care operează într-o singură rețea cu cea mai eficientă utilizare a fiecăruia.
Temperatura apei din rețeaua de căldură conducte de alimentare variază în funcție de nivelul temperaturii aerului exterior de echilibru în trei etape: 120-100-80 ° C sau 100-85-70 ° C (o tendință spre reducere suplimentară a temperaturii). Și în cadrul fiecărei etape, în funcție de schimbările de sarcină sau abaterile în afara temperaturii variază debitului care circulă în agentul de răcire rețele termice pe valoarea semnalului latched a presiunii diferențiale între tur și retur - în cazul în care diferența de presiune scade sub o valoare predeterminată, apoi stațiilor incluse generatoare de căldură ulterioară și pompare instalare. Companiile de furnizare a căldurii garantează fiecărui consumator un anumit nivel minim de diferență de presiune în rețelele de aprovizionare.
Conectarea consumatorilor se realizează prin schimbătoarele de căldură, care, în opinia noastră, se aplică un număr excesiv de etape de conectare, care este cauzată, aparent, limitele proprietății. la rețelele de coloana vertebrală, cu parametrii calculați la 125 ° C, sub responsabilitatea producătorului de energie, prin schimbătorul de căldură, după care temperatura de curgere a apei scade la 120 ° C, rețelele de distribuție conectate, municipalitati deținute Astfel, a fost demonstrată următoarea schemă de conectare.
Nivelul de întreținere al acestei temperaturi este stabilit de regulatorul electronic care acționează asupra supapei instalate pe linia de retur a circuitului primar. În circuitul secundar circulația lichidului de răcire se realizează prin pompe. Conectarea la aceste rețele de distribuție a sistemelor locale de încălzire și alimentare cu apă caldă a clădirilor individuale se realizează prin schimbătoare de căldură independente instalate în pivnițele acestor clădiri cu un set complet de dispozitive de reglare și măsurare a căldurii. Mai mult decât atât, reglarea temperaturii apei care circulă în sistemul de încălzire locală se realizează în conformitate cu programul, în funcție de schimbarea temperaturii aerului exterior. În condițiile calculate, temperatura maximă a apei atinge 95 ° C, recent a existat tendința de a se reduce la 75-70 ° C, valoarea maximă a temperaturii apei de retur este de 70 și respectiv 50 ° C.
Conectarea punctelor termice clădiri separate efectuate în conformitate cu regimuri standard cu apă caldă cilindru de atașare paralel sau o schemă în două etape utilizând capacitatea agentului de răcire a conductei de retur după încălzirea încălzitorului folosind viteza de alimentare cu apă caldă de schimbătoare de căldură, cu posibila utilizare a cutiei de capăt depozitării apei calde cu pompa pentru încărcarea rezervorului. În circuitul de încălzire pentru colectarea apei atunci cand se extinde prin cap folosit rezervoare cu membrană de presiune de căldură, avem aplicații mai largi vase de expansiune atmosferica montat la partea superioară a sistemului.
Pentru a stabiliza funcționarea supapelor de comandă la intrarea în punctul de încălzire, este instalat de regulă un controler diferențial de presiune hidraulică constantă. Dar pentru a obține funcționarea optimă a sistemelor de încălzire cu pompă de recirculare și de a facilita distribuirea sistemului lichidului de răcire a urcări - „supapă-partener“, sub forma unei supape de echilibru, care permite valoarea măsurată a presiunii pe el pentru a pune corect rata de pierdere a fluidului circulant.
În Danemarca, nu acordați o atenție deosebită creșterii debitului estimat al agentului de răcire la punctul de căldură atunci când încălzirea apei pentru nevoile interne. In Germania, interzis prin lege să ia în considerare atunci când selectarea puterii sarcinii termice pe apă caldă, și automatizarea centralelor termice, se presupune că, atunci când încălzitorul de apă de apă caldă și umplerea rezervorului de stocare în afara pompelor, circulă în sistemul de încălzire, adică. De intrare E. căldură încetează să încălzire.
Și în țara noastră se acordă o importanță serioasă prevenirii creșterii puterii sursei de căldură și a fluxului estimat de agent de răcire care circulă în rețeaua de căldură în timpul orelor maxime de alimentare cu apă caldă. Dar decizia luată în Germania în acest scop nu poate fi aplicată în condițiile noastre, deoarece avem un raport mult mai mare de încărcare a apei calde și de încălzire, din cauza consumului absolut ridicat de apă menajeră și a densității mai mari de decontare.
Prin urmare, pentru automatizarea punctelor termice ale consumatorilor utilizate pentru a limita debitul maxim al rețelei de încălzire în plus față de o valoare predeterminată determinată pe baza greutății pe oră de încărcare de apă caldă menajeră. Când alimentarea cu căldură a cartiere rezidențiale se realizează prin acoperirea supapei de alimentare cu regulator de căldură pentru încălzire în timpul orelor de trecere maximă a consumului de apă. Prin stabilirea unui program de temperatură a lichidului de răcire regulator de încălzire supraestimare sprijinit apare atunci când subrăcirea maximă de cotitură în sistemul de încălzire este compensată în remiză sub perioadele medii (până la un debit predeterminat de rețele termice - reglare conectate).
Senzorul de debit de apă, care este un semnal de restricție, este debitmetrul de apă inclus în contorul de căldură setat la intrarea rețelei de încălzire din TSC sau ITP. Regulatorul de presiune diferențială de pe intrare nu poate servi ca limitator de debit, deoarece asigură o presiune diferențială presetată în condițiile deschiderii complete a regulatoarelor regulatorului de încălzire și a alimentării cu apă caldă instalată în paralel.
Pentru a spori eficiența producției în comun de energie termică și electrică și pentru a egaliza consumul maxim de energie în Danemarca, acumulatorii termici au fost utilizați pe scară largă, care sunt instalați la sursă. Partea inferioară a bateriei este conectată la conducta de retur a rețelei de încălzire, partea superioară prin difuzorul mobil cu conducta de alimentare. Atunci când circulația în rețelele de distribuție de încălzire este redusă, rezervorul este încărcat. Când circulația crește, lichidul de răcire în exces din linia de retur intră în rezervor, iar apa caldă este stinsă din acesta. Necesitatea acumulatorilor de căldură crește în CHP cu turbine de contrapresiune, în care raportul energiei electrice și termice generate este fixat.
Dacă temperatura estimată a circula în sistemele de încălzire sub 100 ° C apa, apoi se aplică un rezervoare de stocare la presiune atmosferică, la o temperatură mai mare de proiectare în rezervoare este presurizat furnizează apă nevskipanie fierbinte.
Cu toate acestea, instalarea termostatului în combinație cu etriere încălziți debitului pentru fiecare dispozitiv de încălzire care duce la o creștere aproape dublă în costul sistemului de încălzire, și într-un circuit de țeavă, în plus, crește dispozitivul de încălzire de suprafață necesară la 15% și deține dispozitive semnificative de transfer de căldură reziduală într-o poziție termostat închisă reduce eficiența autoreglementării. Prin urmare, o alternativă la astfel de sisteme, în special în sistemul municipal de construcție ieftin sunt controlul pofasadnogo încălzire automată - pentru clădiri extinse și complot centrală temperatură corectarea abaterii temperaturii conductelor de ventilație modulare din bucătării apartamente - pentru clădiri punctuale sau clădiri cu configurație complexă.
Cu toate acestea, trebuie să ținem cont de faptul că în timpul reconstrucției de clădiri rezidențiale existente pentru instalarea de termostate este necesară sudarea merge în fiecare apartament. În același timp, organizarea de auto pofasadnogo suficient pod pumn între ramuri pofasadnymi sistem de încălzire secțiune în subsol și în pod, și pentru clădirea de 9 etaje, construit de construcție în masă a 60-70-e - singurul în pivniță.
Trebuie remarcat faptul că noua construcție pe an nu depășește 1-2% din stocul de locuințe existent. Aceasta indică importanța reconstrucției clădirilor existente pentru a reduce costurile de încălzire pentru încălzire. Cu toate acestea, este imposibil de a automatiza imediat clădirea, iar în condițiile în care sunt automatizate mai multe clădiri, economii reale nu sunt atinse, t. Pentru a. Salvat în instalații automate de lichid de răcire redistribuite între non-automate. Marcat confirmă încă o dată că este necesar să se construiască mai rapid rețelele de încălzire ritmul PKK existente, deoarece este mult mai ușor de a automatiza toate clădirile în același timp, alimentat de o PKK decât de la CET, iar altele au început deja PKK nu va lipsi prea mult cantitatea de lichid de răcire în rețelele de distribuție.
Toate cele de mai sus nu exclud posibilitatea conectării unor clădiri individuale la cazanele cu studiul de fezabilitate adecvat, cu o creștere a tarifului pentru energia electrică consumată (de exemplu, atunci când un număr mare de rețele urmează să fie așezate sau replanate). Dar, în condițiile sistemului existent de alimentare centralizată a căldurii de la CHP, acesta ar trebui să aibă un caracter local. Nu este exclusă posibilitatea utilizării pompelor de căldură, care transferă o parte a încărcăturii către CCGT și GTU, dar cu prețurile actuale ale combustibilului și energiei, acest lucru nu este întotdeauna profitabil.
Încălzirea clădirilor rezidențiale și cartiere din țara noastră, de regulă, se realizează printr-un unități de încălzire de grup (TSC), după care clădirile individuale sunt alimentate cu apă caldă conducte independente pentru încălzire și pentru apa utilizare la robinet casnic încălzit în schimbătoarele de căldură instalate în CTP. Uneori vine de la CTP la 8 conducte de încălzire (cu sistem de alimentare cu apă caldă 2 zone și există o ventilație semnificativă de sarcină), și cu toate că apa caldă de conducte galvanizat aplicate, dar din cauza lipsei de tratare a apei în care sunt supuse la coroziune intensive, și după 3-5 ani de utilizare pentru a le apar fistule.
În prezent, în legătură cu privatizarea locuințelor și a sectorului de servicii întreprinderilor, precum și creșterea costurilor de energie, este efectiv tranziția de la grup la puncte individuale de căldură (PTI), situate într-o clădire încălzită. Acest lucru vă permite să aplice un sistem mai eficient de incalzire auto pofasadnogo pentru clădiri sau centrul extins cu corecția pentru temperatura aerului interior în clădiri punct, elimină rețelele de distribuție a apei calde, reducerea pierderilor de căldură în timpul transportului și a consumului de energie electrică pentru pomparea apei calde menajere. Și este recomandabil să facem acest lucru nu numai în construcții noi, dar și în reconstrucția clădirilor existente. Această experiență este în statele est ale Germaniei, în cazul în care, în același mod ca am construit Centrul de Tranzit, dar acum ele sunt lăsate doar ca stație de rapel de pompare a apei (dacă este necesar), și echipamente de schimb de căldură cu pompe de circulație, de control și unitățile contabile transferate la clădiri ITP. rețea Intradistrict nu este pavat, conductele de apă caldă este lăsată în pământ, iar țevile de încălzire, ca mai durabil, este utilizat pentru alimentarea cu apă caldă în clădire.
Pentru realizarea rețelelor de încălzire, care vor fi conectate la un număr mare de ITP, și de a furniza redundanță în modul automat ar trebui să revină la controlul dispozitivului și punctele de distribuție (PKK), în punctele de conexiune ale rețelelor de distribuție la coloana vertebrală. Fiecare PSC este conectat la linia principală de ambele părți ale supapelor secționale și servește consumatorilor cu o sarcină termică de 50-100 MW. PKK a stabilit elektrozadvizhki de comutare pe intrarea, regulatoare de presiune, pompa de recirculare șunt, regulatorul de temperatură, supapa de siguranță, dispozitivele de contorizare a căldurii și costurile de lichid de răcire, de control și dispozitivele de comandă la distanță.
Schema de automatizare PSC asigură menținerea presiunii la un nivel minim constant în linia de retur; menținerea unei presiuni diferențiale presetate presetate în rețeaua de distribuție; reducerea și menținerea temperaturii apei în conducta de alimentare a rețelei de distribuție în conformitate cu programul stabilit. Ca urmare, în modul de redundanță, o cantitate redusă de apă circulantă cu o temperatură ridicată poate fi alimentată de-a lungul rețelei de alimentare de la CHP fără a încălca regimurile de temperatură și hidraulică din rețelele de distribuție.
PKK ar trebui să fie plasate în pavilioane sol, acestea pot fi blocate de la stațiile auxiliare de alimentare cu apă (acest lucru va fi, în cele mai multe cazuri refuza instalarea de înaltă presiune și pompe, prin urmare, mai zgomotoase în clădiri), și poate servi ca frontiera de organizare echilibru teplootpuskayuschey și teploraspredelyayuschey (după granița dintre teploraspredelyayuschey și organizațiile care utilizează căldură vor fi zidul clădirii). Mai mult decât atât, IF trebuie administrat teplotpuskayuschey organizație, deoarece acestea sunt folosite pentru a controla trunchiul și redundanță rețelelor și pentru a permite funcționarea mai multor surse de căldură pentru rețeaua cu parametrii organizației de întreținere teploraspredelyayuschey predeterminate ale lichidului de răcire la ieșirea din IF.
Utilizarea corectă a agentului de răcire de către consumatorul de căldură este asigurată de utilizarea unor sisteme eficiente de automatizare a controlului. Acum, există un număr mare de sisteme informatice care pot efectua orice sarcină de gestionare a complexității, însă sarcinile definitorii sunt sarcinile tehnologice și soluțiile de circuit pentru conectarea sistemelor de consum de căldură.
Recent s-au construit sisteme de încălzire a apei cu termostate, care efectuează controlul individual individual al transferului de căldură al dispozitivelor de încălzire pe baza temperaturii aerului din camera în care este instalat dispozitivul. Aceste sisteme sunt utilizate pe scară largă în străinătate prin adăugarea măsurării obligatorii a cantității de căldură utilizată de dispozitiv, în fracțiuni ale consumului total de căldură de către sistemul de încălzire al clădirii.
În țara noastră, în construcții în masă, astfel de sisteme au început să fie utilizate pentru accesul liftului la rețelele termice. Cu toate acestea, liftul este proiectat astfel încât, la un diametru constant duză și aceleași ȘEFILOR se trece un debit constant de lichid de răcire prin duza, indiferent de schimbările debitului de apă care circulă în sistemul de încălzire. Ca urmare, sistemele de încălzire cu două conducte în care termostatul, de închidere, duce la o reducere a ratei de curgere a lichidului de răcire circulat în sistem la aderare EhLEVATORNAJa va crește temperatura de curgere a apei, și apoi în sens invers, rezultând o creștere a transferului de căldură parte nereglementată a sistemului (risers) și subutilizarea agentului de răcire.
Sistemul de încălzire conductei cu o funcționează continuu trailing porțiuni când se închide apa termostat caldă fără răcire este descărcată în zona ascendentă, ceea ce duce de asemenea la o creștere a temperaturii apei în conducta de retur și datorita raportului de amestecare constantă în ascensor - o creștere a temperaturii apei din conducta de alimentare și, prin urmare, să aceleași consecințe ca în cazul sistemului cu 2 tuburi. De aceea, în astfel de sisteme este necesar implementarea controlului automat al temperaturii apei în conducta de alimentare cu graficelor ca răspuns la schimbările de temperatură a aerului exterior. O astfel de ajustare este posibilă prin variația circuitele de conectare a sistemului de încălzire pentru a încălzi web: înlocuirea unui ascensor convențional în direcție prin aplicarea unei pompe de amestecare cu o supapă de reglare sau prin atașarea unui schimbător de căldură cu pompa de circulație și supapa de control asupra apei înainte rețelei schimbătorului de căldură. [
3 FURNIZARE DE CALCUL DECENTRALIZAT
3.1 Perspective pentru dezvoltarea furnizării de energie termică descentralizată
Deciziile anterioare de a închide cazanele mici (sub pretextul eficienței lor scăzute, tehnice și pericolele pentru mediu) astăzi transformat peste centralizarea sistemelor de încălzire atunci când apa caldă curge din CHP consumatorului modul de a 25-30 de km, în cazul în care sursa de căldură din cauza neplății sau de urgență situația duce la înghețarea orașelor cu un milion de locuitori.
Majoritatea țărilor industrializate s-au dus în schimb: au îmbunătățit echipamentele de generare a căldurii prin creșterea nivelului de siguranță și automatizare, eficiența dispozitivelor de ardere a gazelor, indicatorii sanitar-igienici, ecologici, ergonomici și estetici; a creat un sistem cuprinzător de contabilitate energetică de către toți consumatorii; a condus baza de reglementare și tehnică în conformitate cu cerințele privind oportunitatea și comoditatea consumatorului; optimizarea nivelului de centralizare a furnizării de energie termică; sa mutat la introducerea pe scară largă a surselor alternative de energie termică. Rezultatul acestei lucrări a fost o economie reală de energie în toate sferele economiei, inclusiv în serviciile de locuințe și în serviciile comunale.
Creșterea treptată a proporției de furnizare a energiei termice descentralizate, cât mai aproape de sursa de căldură către consumator, contabilitatea de consum a tuturor tipurilor de energie nu va crea doar un mediu mai confortabil pentru consumator, dar, de asemenea, oferă economii reale de combustibil gazos.
Sistemul modern de încălzire descentralizat este un set complex de echipamente funcționale interconectate, inclusiv unitate autonomă de generare a căldurii și ingineria sistemelor de construcție (alimentare cu apă caldă, încălzire și ventilație). Principalele elemente ale fiecărui sistem de încălzire apartament, care este un fel de căldură descentralizate în care fiecare apartament în clădire de apartamente este echipat cu un sistem autonom furnizarea de căldură și apă caldă sunt cazan, dispozitivele de încălzire, alimentarea cu aer și evacuarea produselor de ardere. Rutarea este realizată cu ajutorul unei țevi de oțel sau sisteme moderne termoconductoare - plastic sau plastic compozit. [4]
Sistemul tradițional pentru țara noastră de alimentare centralizată cu căldură prin CHP și conducte de căldură principale este cunoscut și are o serie de avantaje. Dar în contextul tranziției către noi mecanisme economice, instabilitatea economică cunoscută și slăbiciunea relațiilor interregionale, interdepartamentale, multe dintre avantajele sistemului de încălzire urbană se dovedesc a fi deficiențe.
Principalul dintre acestea este lungimea rețelei de încălzire. Procentul mediu de deteriorare este estimat la 60-70%. Defecțiunile specifice conductelor de căldură au crescut acum la 200 de pagube înregistrate pe an la 100 km de rețele de încălzire. La o evaluare de urgență, nu mai puțin de 15% din rețelele termice necesită înlocuirea urgentă. În plus, în ultimii 10 ani, ca urmare a subfinanțării, fondul de bază al industriei nu a fost practic actualizat. Ca urmare, pierderile de energie termică în producție, transport și consum au ajuns la 70%, ceea ce a dus la o calitate scăzută a furnizării de energie termică la costuri ridicate.
Structura organizatorică a interacțiunii dintre consumatori și întreprinderile de furnizare a energiei termice nu îi stimulează pe cei din urmă să economisească resursele energetice. Sistemul de tarife și subvenții nu reflectă costurile reale ale furnizării de energie termică.
În general, situația critică în care industria sa dovedit, în viitorul apropiat, presupune apariția unei situații de criză la scară largă în domeniul furnizării de căldură pentru soluționarea unor investiții financiare enorme care vor fi necesare.
O problemă urgentă este o descentralizare rezonabilă a furnizării de energie termică, încălzirea caselor. Descentralizarea furnizării de căldură (DT) este cea mai radicală, eficientă și ieftină modalitate de a elimina multe deficiențe. Utilizarea justificată a DT în combinație cu măsurile de economisire a energiei în construcția și reconstrucția clădirilor va avea ca rezultat o economie mare de resurse energetice în Ucraina. În condițiile dificile predominante, singura cale de ieșire este crearea și dezvoltarea unui sistem DT prin utilizarea surselor de căldură autonome.
Pentru alimentarea cu energie a apartamentului - este o prestație independentă de căldură și apă caldă a unei case individuale sau a unui apartament separat într-o clădire cu mai multe etaje. Elementele principale ale unor astfel de sisteme autonome sunt: generatoare de căldură - încălzitoare, conducte pentru încălzire și alimentare cu apă caldă, sisteme de eliminare a combustibilului, aerului și fumului.
Obiectivele prealabile pentru introducerea sistemelor autonome (descentralizate) de alimentare cu căldură sunt:
absența în unele cazuri a capacităților libere pe surse centralizate;
Compactizarea dezvoltării urbane în unitățile de locuit;
În plus, o parte semnificativă a construcției se află în zona cu infrastructură inginerească nedezvoltată;
investiții mai mici și posibilitatea unei acoperire treptată a sarcinilor termice;
capacitatea de a menține condiții confortabile în apartamentul din proprie inițiativă, care, la rândul său, este mult mai atractivă în comparație cu apartamente cu termoficare, temperatura depinde de deciziile politice cu privire la începutul și sfârșitul sezonului de încălzire;
apariția pe piață a unui număr mare de modificări diferite ale generatoarelor de căldură interne și importate (străine) cu putere redusă.
În prezent, au fost dezvoltate și fabricate în serie centrale modulare pentru cazane destinate organizării DT-urilor autonome. Principiul de construcție bloc-modular permite construcția simplă a cazanelor cu capacitatea necesară. Lipsa necesității de a amplasa o rețea de încălzire și de a construi o centrală de cazane reduce costurile de comunicare și poate crește semnificativ ritmul construcțiilor noi. În plus, aceasta permite utilizarea unor astfel de cazane pentru furnizarea operativă de alimentare cu căldură în situații de urgență și de urgență în timpul sezonului de încălzire.
Casele termoizolate de tip bloc sunt produse finite complet funcționale, echipate cu toate dispozitivele necesare automatizării și siguranței. Nivelul de automatizare asigură funcționarea neîntreruptă a tuturor echipamentelor fără prezența constantă a unui operator.
Automatizarea monitorizează necesitatea obiectului la căldură, în funcție de condițiile meteorologice și reglementează independent funcționarea tuturor sistemelor pentru a furniza modurile specificate. Aceasta asigură o mai bună respectare a programului termic și reduceri suplimentare de combustibil. În cazul unor situații anormale, scurgeri de gaze, sistemul de siguranță oprește automat alimentarea cu gaz și previne posibilitatea accidentelor.
Multe întreprinderi, orientate spre condițiile actuale și după ce au calculat beneficiile economice, se îndepărtează de centralizarea surselor de căldură, de la cazanele de la distanță și consumatoare de energie.
Avantajele furnizării de energie termică descentralizată sunt:
nu este necesară alocarea terenurilor pentru rețelele de încălzire și cazanele;
reducerea pierderilor de căldură din cauza lipsei de rețele de căldură externe, reducerea pierderilor de apă din rețea, reducerea costurilor pentru tratarea apei;
o reducere semnificativă a costului reparării și întreținerii echipamentelor;
automatizarea completă a modurilor de consum.
Dacă luăm în considerare lipsa de încălzire independent de cazane mici și tuburi relativ scăzute de colectare a fumului și în legătură cu încălcarea mediului, reducerea semnificativă a consumului de gaze asociate cu dezmembrarea casei vechi cazan, și reduce emisiile de 7 ori!
Cu toate avantajele, alimentarea cu căldură descentralizată are și fețe negative. La cazanele mici, inclusiv „acoperișul“, înălțimea coșurilor sunt, de obicei considerabil mai mici decât mai mare, din cauza condițiilor de dispersie brusc deteriorare. În plus, cazanele mici sunt situate, de regulă, în apropierea unei zone rezidențiale.
Introducerea programelor de descentralizare a surselor de căldură permite reducerea de două ori a necesarului de gaze naturale și de câteva ori pentru a reduce costul furnizării de căldură utilizatorilor finali. Principiile de conservare a energiei inerente sistemului actual de încălzire a orașelor ucrainene, a stimula apariția unor noi tehnologii și abordări care pot rezolva pe deplin această problemă, și rentabilitatea DT face ca această zonă de investiții foarte atractive. [8]
Utilizarea sistemului de încălzire pe-un apartament case apartament vă permite să elimine complet pierderea de căldură în sistemele de încălzire și în alocarea între consumatori, și de a reduce în mod semnificativ pierderea unei surse. Acesta permite organizarea de contorizare si reglarea consumului individual de energie termică, în funcție de posibilitățile economice și nevoile fiziologice. Per-un apartament de încălzire va duce la o scădere a cheltuielilor de capital non-recurente și costurile de exploatare, precum și economisirea de energie și materii prime în producția de energie termică și ca o consecință, reduce sarcina asupra mediului.
Sistemul de alimentare cu energie a apartamentului este o solutie eficienta din punct de vedere economic, energetic, ecologic a problemei furnizarii de energie termica pentru case cu mai multe etaje. Cu toate acestea, este necesar să se efectueze o analiză cuprinzătoare a eficacității unui anumit sistem de alimentare cu energie termică, luând în considerare mai mulți factori. [5]
Astfel, analiza pierderilor componentelor în furnizarea de căldură autonomă permite:
1) pentru stocul de locuințe existent pentru a crește factorul de eficiență energetică a furnizării de căldură la 0, 67 față de 0, 3 cu alimentare centralizată cu căldură;
2) pentru construcții noi numai prin creșterea rezistenței termice a structurilor de închidere, creșterea coeficientului de eficiență energetică a alimentării cu căldură la 0, 77 față de 0, 45 cu alimentare centralizată cu căldură;
3) utilizarea întregului complex de tehnologii de economisire a energiei, creșterea coeficientului la 0, 85 față de 0, 66 cu furnizarea centralizată de căldură. [9]
3.2 Soluții eficiente din punct de vedere energetic pentru DT-uri
În cazul în care alimentarea cu căldură autonomă, puteți utiliza noile soluții tehnice și tehnologice pentru a elimina complet sau reduce semnificativ toate pierderile neproductive în generarea de circuit, transportul, distribuția și consumul de energie termică, și nu doar prin construirea unui mini-cazan, precum și capacitatea de a utiliza noile tehnologii de economisire a energiei și eficiente, cum ar ca:
1) trecerea la un sistem fundamental de reglementare cantitativă a producției și furnizării de căldură la o sursă;
2) utilizarea eficientă a transmisiei electrice controlate cu frecvență pe toate unitățile de pompare;
3) reducerea lungimii rețelelor de căldură circulante și reducerea diametrului acestora;
4) refuzul de a construi puncte centrale de căldură;
5) Trecerea la noua schemă fundamental de centrale termice individuale cu reglementări cantitative și calitative care depind de temperatura exterioară actuală prin pompe multirate de amestec și trei căi supape regulatoare;
6) instalarea unui mod hidraulic "plutitor" al rețelei termice și defectarea completă a legăturii hidraulice a consumatorilor conectați la rețea;
7) instalarea termostatelor de control pe dispozitivele de încălzire ale apartamentelor;
8) cablare trimestrială a sistemelor de încălzire cu instalarea contoarelor individuale de căldură;
9) întreținerea automată a presiunii constante la dispozitivele de alimentare cu apă caldă la consumatori.
Implementarea acestor tehnologii permite, în primul rând, minimizarea tuturor pierderilor și crearea condițiilor pentru coincidența în timp a regimurilor cu cantitatea de căldură generată și consumată.
3.3 Beneficiile furnizării de energie termică descentralizată
Dacă urmărim întregul lanț: sursa-transport-distribuție-consumator, atunci putem observa următoarele:
1 Sursa de căldură - reduce semnificativ alocarea terenurilor, construcții mai ieftine (nu este necesar echipament pentru fundație). Capacitatea instalată a sursei poate fi aleasă aproape egală cu cea consumată și este posibilă ignorarea alimentării cu apă caldă, deoarece în orele maxime aceasta este compensată de capacitatea de acumulare a clădirii consumatorului. Astăzi este o rezervă. Schema de control este simplificată și mai ieftină. Pierderile de căldură sunt eliminate datorită neconcordanței modurilor de generare și consum, a căror corespondență este stabilită automat. În practică, există numai pierderi legate de eficiența cazanului. Astfel, la sursă, este posibil să se reducă pierderile cu mai mult de 3 ori.
2 Rețele termice - lungimea este redusă, diametrele scad, rețeaua devine mai reparabilă. Un regim de temperatură constantă mărește rezistența la coroziune a materialului conductei. Reduce cantitatea de apă circulantă, pierderile prin scurgere. Nu este nevoie să se construiască o schemă complexă de tratare a apei. Nu este necesar să se mențină o scădere de presiune garantată înainte de a intra în consumator și, prin urmare, nu este nevoie să se ia măsuri pentru legarea hidraulică a rețelei de încălzire, deoarece acești parametri sunt setați automat. Specialiștii își imaginează ce este o problemă dificilă de a efectua anual calcule hidraulice și de a efectua lucrări la legarea hidraulică a unei rețele termice ramificate. Astfel, pierderile de căldură sunt reduse cu aproape o ordine, iar în cazul unui dispozitiv cazan pe acoperiș pentru un consumator de aceste pierderi nu.
3 Sisteme de distribuție TSC și ITP. facultativ