Проблемы перехода на закрытые системы теплоснабжения
Исследование проблематики перехода от открытых к закрытым системам присоединения потребителей к тепловым сетям. Анализ схем присоединения зданий. Характеристика показателей энергоэффективности и надежности работы открытых и закрытых систем теплоснабжения.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.05.2017 |
Размер файла | 27,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проблемы перехода на закрытые системы теплоснабжения
С.А.Тихомиров, А.И. Василенко
Получившие широкое распространение в практике теплоснабжения открытые системы теплоснабжения отличаются простотой и сравнительно низкой стоимостью индивидуальных тепловых пунктов (ИТП), малыми площадями для размещения их оборудования. Однако сам принцип зависимого присоединения потребителей к теплосетям и техническая простота ИТП предопределяют низкую энергетическую эффективность системы теплоснабжения в целом по сравнению с независимым присоединением [1,2]. Во многом это вызнано следующим:
- использованием в качестве смесителя и побудителя циркуляции в системе отопления здания элеватора, работающего по принципу струйного нагнетателя с кпд, не превышающим 10 %;
- необходимостью обеспечения разности давлений сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети не менее 0,2 МПа для обеспечения циркуляции теплоносителя в системах водяного отопления зданий;
- необходимостью обеспечения минимально допустимого давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети для предотвращения завоздушивания верхних участков системы отопления, а также гарантированного горячего водоснабжения потребителей;
- подачей сетевой воды под требуемым давлением для горячего водоснабжения потребителей.
Перечисленные условия требуют для обеспечения надежности работы систем отопления и горячего водоснабжения зданий, строгого обеспечения расчетного гидравлического режима работы системы теплоснабжения, в большинстве случаев характеризующегося значительными величинами давлений воды как в подающих, так и в обратных магистралях тепловых сетей[3,4].
Очевидно, что заданный гидравлический режим тепловых сетей поддерживается работой сетевых насосных станций, поэтому практически все затраты электроэнергии на централизованное теплоснабжение потребителей при их зависимом присоединении к тепловым сетям обусловлены электропотреблением сетевых насосных станций. Очевидно также, что отмеченные выше условия обеспечения надежности теплоснабжения потребителей при зависимой схеме их присоединения к тепловым сетям предопределяют высокий уровень потребления электроэнергии электродвигателями сетевых насосных станций вследствие необходимости обеспечения заданных пьезометрических графиков в подающих и обратных магистралях тепловых сетей и подачи расчетных расходов воды, потребных для горячего водоснабжения потребителей.
Кроме того, трубопроводы тепловых сетей с зависимым присоединением потребителей подвергаются значительным силовым нагрузкам вследствие больших значений давления воды в них, что существенно снижает надежность работы и срок эксплуатации тепловых сетей. Повышенные силовые нагрузки на трубопроводы тепловых сетей приводят также к увеличению тепловых потерь трубопроводами, вследствие замачивания их тепловой изоляции при нарушении герметичности тепловой сети и протечках теплоносителя [5,6,7]. Особую остроту эта проблема приобретает в городах с изношенными тепловыми сетями, находящимися в эксплуатации длительные периоды времени.
При независимом присоединении потребителей к тепловым сетям, требования к параметрам сетевой воды в месте подключения здания к тепловой сети, в общем случае, сводятся к обеспечению требуемой температуры воды в подающем сетевом трубопроводе. Все остальные технические вопросы обеспечения эффективности и надежности работы систем отопления и горячего водоснабжения зданий могут быть решены в результате разработки их ИТП [5,6,7].
Поэтому, при переходе на независимое присоединение систем отопления и горячего водоснабжения зданий к тепловым сетям появляется возможность значительного, на десятки процентов, уменьшения расчетных величин давлений воды в подающих и обратных трубопроводах тепловых сетей, что позволит существенно повысить надежность их работы. Необходимо отметить также возможность резкого снижения потребления электроэнергии электродвигателями сетевых насосных станций вследствие уменьшения создаваемого ими давления воды а также сокращения расхода сетевой воды и перевода тепловых сетей в режим полной рециркуляции теплоносителя.
Необходимость повышения надежности и снижения энергозатрат системами теплоснабжения предопределила закрепление в нормативных документах обязательность перехода на закрытые схемы присоединения систем отопления и горячего водоснабжения к тепловым сетям.
В соответствии с федеральным законом РФ [7] с 1 января 2022 года использование открытых централизованных систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается. Аналогичные требования содержатся в Своде Правил [8], в котором указывается, что системы отопления и внутреннего теплоснабжения жилых и общественных зданий следует, как правило, присоединять к тепловым сетям по независимой схеме.
Эти законодательные нормы и нормативы требуют изменения практики проектирования индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) и проведения к 2022 году коренной модернизации ИТП зданий, присоединенных к системам централизованного теплоснабжения по зависимым схемам. По нашему мнению, организация работ по проведению модернизации существующих ИТП должна выполняться комплексно с учетом необходимости реконструкции других сетей инженерно-технического обеспечения.
Как известно, ранее действовавшие нормативы по теплоснабжению предписывали обязательность присоединения зданий к тепловым сетям по зависимым схемам, отличающихся конструктивной простотой и отсутствием теплообменного и насосного оборудования. В большинстве случаев присоединение систем отопления зданий к тепловым сетям осуществлялось с использованием элеваторов, совмещающих функции смесителя и побудителя циркуляции теплоносителя в системе отопления. Элеваторные ИТП отличаются компактностью, требуют минимальных площадей для размещения оборудования и не расходуют электроэнергию на циркуляцию теплоносителя. Независимое присоединение системы отопления требует установки в ИТП циркуляционной насосной установки, теплообменника, расширительного бака и системы автоматического управления, регистрирующей расход теплоты на отопление здания, управляющей работой насосов и регулирующей температуру горячей воды, поступающей в систему отопления.
Оборудование ИТП, предназначенное для зависимого присоединения системы горячего водоснабжения здания к тепловой сети, отличается технической простотой и малыми габаритами, которые практически не требуют площадей для своего размещения. При переходе на закрытую схему присоединения, в ИТП требуется установка дополнительного теплообменника и повысительной насосной установки для системы горячего водоснабжения здания и системы автоматического регулирования [9,10].
Очевидно, что при переходе на независимую схему присоединения систем отопления и горячего водоснабжения в ряде случаев может потребоваться увеличение площади помещения для размещения оборудования ИТП, а также реконструкция системы внутреннего электроснабжения здания.
Кроме того, при независимой схеме присоединения системы горячего водоснабжения, для нагрева в теплообменник и далее к потребителям подается вода из хозяйственно-питьевого водопровода, вследствие чего значительно увеличивается расход холодной воды на водоснабжение здания. Поэтому переход на закрытые схемы горячего водоснабжения потребует коренной реконструкции внутренних систем хозяйственно-питьевого водопровода. Важно отметить также, что массовое внедрение независимого присоединения систем горячего водоснабжения зданий к тепловым сетям вызовет значительное увеличение нагрузки на наружные сети хозяйственно-питьевого водоснабжения, так как они должны будут подавать потребителям дополнительные объемы воды, потребные для горячего водоснабжения, которые в настоящее время подаются по тепловым сетям. Для многих городов это может стать трудно разрешимой проблемой, требующей для своего решения огромных капитальных вложений.
Массовое применение повысительных насосных установок в системах горячего водоснабжения и циркуляционных насосных установок в системах отопления зданий вызовет дополнительную нагрузку на внутренние и наружные электрические сети и должно быть учтено при их реконструкции.
Изложенное выше показывает, что переход на независимые схемы присоединения систем отопления и горячего водоснабжения существующих зданий является не частной задачей реконструкции их ИТП, а комплексной проблемой, которая может быть решена только в рамках специальной программы реконструкции сетей инженерно-технического обеспечения не только зданий, но и городов в целом.
теплоснабжение сеть потребитель надежность
Литература
1. Кравченко Г.М. Определение расхода теплоносителя в зависимых схемах теплоснабжения [Текст]//Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2011. № 5. С. 28-29.
2. Матросов Ю.А. Энергосбережение в зданиях. Проблема и пути ее решения [Текст]. - М., НИИСФ, 2008, 496 с.
3. Bykov A.B., Babenkov V.I., Kravchenko G.M. Controlling the heat-supply sysyems during abrupt cold snaps// Thermal Engineering. 2003. Т. 50. № 7. С. 578-579.
4. Кравченко Г.М. К вопросу выбора гидроэлеватора смешения [Текст]// Инженерный вестник Дона. 2012. Т. 23. № 4-2 (23). С. 155.
5. Прохоренков A.M., Сабуров Е.И. Реализация программ энергосбережения при автоматизации процессов управления теплоснабжением города Современные наукоемкие технологии. 2005. № 6. С. 84-85.
6. Шеина С.Г., Федяева П.В., Эффективность выполнения энергосберегающих мероприятий в жилых зданиях повышенной этажности [Электронный ресурс]//«Инженерный вестник Дона», 2012, No3. - Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/971
7. Федеральный закон РФ № 190-ФЗ от 27.07.2010 г. «О теплоснабжении».
8. СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование».
9. Allen B., Savard-Goguen M., Gosselin L. Optimizing heat exchanger networks with genetic agorithms for designing each heat exchanger including condensers// Applied Thermal Engineering. 2009.
10. Qi Y., Kawaguchi Y., Lin Z., Ewing M., Christensen R.N., Zakin J.L. Enhanced heat transfer of drag reducing surfactant solutions with fluted tube-in-tube heat exchanger// International Journal of Heat and Mass Transfer. 2001. Т. 44. № 8. С. 1495-1505.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет гидравлического режима тепловой сети, диаметров дроссельных диафрагм, сопел элеваторов. Сведения о программно-расчетном комплексе для систем теплоснабжения. Технико-экономические рекомендации по повышению энергоэффективности системы теплоснабжения.
дипломная работа [784,5 K], добавлен 20.03.2017Особенности теплоснабжения населенных пунктов. Характеристика потребителей тепловой энергии поселка Шексна. Анализ параметров системы теплоснабжения, рекомендации по ее модернизации. Технико-экономическая оценка инвестиций в реконструкцию тепловых сетей.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2017Анализ принципа действия и технологических схем ЦТП. Расчет тепловых нагрузок и расходов теплоносителя. Выбор и описание способа регулирования. Гидравлический расчет системы теплоснабжения. Определение расходов по эксплуатации системы теплоснабжения.
дипломная работа [639,3 K], добавлен 13.10.2017Описание существующей системы теплоснабжения зданий в селе Шуйское. Схемы тепловых сетей. Пьезометрический график тепловой сети. Расчет потребителей по теплопотреблению. Технико-экономическая оценка регулировки гидравлического режима тепловой сети.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 10.04.2017Выбор вида теплоносителей и их параметров, обоснование системы теплоснабжения и ее состав. Построение графиков расходов сетевой воды по объектам. Тепловой и гидравлический расчёты паропровода. Технико-экономические показатели системы теплоснабжения.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.04.2009Расчет тепловых нагрузок района города. График регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке в закрытых системах теплоснабжения. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях, расход воды на горячее водоснабжение и отопление.
курсовая работа [269,3 K], добавлен 30.11.2015Виды систем центрального отопления и принципы их действия. Сравнение современных систем теплоснабжения теплового гидродинамического насоса типа ТС1 и классического теплового насоса. Современные системы отопления и горячего водоснабжения в России.
реферат [353,4 K], добавлен 30.03.2011Исследование методов регулирования тепла в системах централизованного теплоснабжения на математических моделях. Влияние расчетных параметров и режимных условий на характер графиков температур и расходов теплоносителя при регулировании отпуска тепла.
лабораторная работа [395,1 K], добавлен 18.04.2010Описание источника теплоты и потребителей. Определение расхода и движения теплоносителя. Тепловые потери на участках. Расчет гидравлического режима тепловой сети. Рекомендации по осуществлению ее регулировки. Построение пьезометрического графика.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.03.2017Исследование и характеристика особенностей объектов теплоснабжения. Расчет и построение температурного графика сетевой воды. Определение и анализ аэродинамического сопротивления котла. Рассмотрение основных вопросов безопасности и экологичности проекта.
дипломная работа [525,9 K], добавлен 22.03.2018Состав и характеристика закрытой системы теплоснабжения. Комплектация котельного агрегата. Характеристика КТС объекта автоматизации, назначение и устройство регулирующих приборов и исполнительных механизмов. Организация безударных переходов САУ.
курсовая работа [634,1 K], добавлен 14.01.2011Тепловые сети - один из самых ответственных и технически сложных элементов системы трубопроводов. Методика определения расхода сетевой воды для бесперебойного обеспечения теплоснабжения. Специфические особенности построения пьезометрического графика.
дипломная работа [747,1 K], добавлен 10.07.2017Расчет тепловых нагрузок цехов промышленного предприятия, тепловой и гидравлический расчет водяных тепловых сетей, паропроводов и конденсатопроводов, выбор схем присоединения зданий к тепловой сети. График температур в подающем и обратном трубопроводах.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.09.2021Краткая характеристика ОАО "САРЭКС". Реконструкция теплоснабжения. Определение тепловых нагрузок всех потребителей. Расчет схемы тепловой сети и тепловой схемы котельной. Выбор соответствующего оборудования. Окупаемость затрат на сооружение котельной.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 01.01.2009Развитие в России децентрализованных (автономных) систем теплоснабжения. Экономическая целесообразность строительства крышных котельных. Источники их питания. Присоединение к наружным и внутренним инженерным сетям. Основное и вспомогательное оборудование.
реферат [21,7 K], добавлен 12.07.2010Описание тепловых сетей и потребителей тепловой энергии. Рекомендации по децентрализации, осуществлению регулировки и отводящим трубопроводам. Технико-экономическая оценка инвестиций в реконструкцию тепловых сетей. Анализ потребителей в зимний период.
дипломная работа [349,8 K], добавлен 20.03.2017Системы вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Неисправности вентиляционных систем. Схема выпуска канализации из здания. Схема насосной системы отопления, принципы ее работы и причины присоединения расширительного сосуда с обработкой магистрали.
контрольная работа [9,0 M], добавлен 10.10.2014Подготовительные и вскрышные работы в карьере. Способы добычи глины для производства кирпича. Добыча глины в зимнее время в районах с суровым климатом. Добыча глины в закрытых и открытых карьерах. Предварительная подготовка и методы усреднения глины.
реферат [1,5 M], добавлен 25.07.2010Разработка мероприятий по повышению эффективности системы теплоснабжения поселка Тарногский городок. Расчет гидравлического режима тепловой сети, ее регулировка. Расчет технико-экономической эффективности инвестиций в проект модернизации тепловых сетей.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.03.2017Характеристика объемно-планового решения. Особенность определения тепловых потерь. Гидравлический расчет однотрубной системы отопления. Тепловой подсчет системы отопления и подбор отопительных приборов. Фактический расход теплоносителя на участке.
курсовая работа [485,8 K], добавлен 09.11.2022