Перспективы и прогноз развития поквартирного теплоснабжения в современных условиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перспективы и прогноз развития поквартирного теплоснабжения в современных условиях

Семинар «Применение газовых конвекторов в жилых и нежилых помещениях», г. Воронеж, 04.10.2006 г.

ОАО «ГИПРОНИИГАЗ» г. Саратов, Суворова Л.П.

Жилищно-коммунальный сектор в нашей стране является одним из потребителей тепловой энергии, емкость которого составляет 700 млн. ГКал в год. Одновременно он также является основным потребителем государственных средств и дотаций.

В наследие от Советского Союза Россия получила самый высокий в мире уровень централизованного теплоснабжения при котором обеспечивалась комбинированная выработка тепла и электрической энергии, эффективно очищались и рассеивались продукты сгорания.

В современных условиях оборудование ТЭЦ и котельных, введенных в эксплуатацию в 60-х -70-х годах прошлого столетия, нуждается в замене или коренной модернизации вследствие его морального и физического износа. Кроме того, существующие недостатки централизованного теплоснабжения:

* перегрев зданий в переходный период;

* большие потери тепла трубопроводами;

* отключение потребителей на время проведения профилактических работ;

* несовершенство систем качественного регулирования отпуска тепловой энергии;

* включение в тарифы сверхнормативных потерь тепла и требования оплаты за произведенное, а не потребленное тепло.

Все это создает напряженную ситуацию в стране и требует необходимости применения энергосберегающих технологий.

Положение с обеспечением тепловой энергией потребителей усугубляется критическим состоянием тепловых сетей. В настоящее время, при нормируемых тепловых потерях от внешнего охлаждения 5%, они составляют, по разным оценкам, от 20 до 65%, т.е. каждая пятая тонна условного топлива, сжигаемого в котельных агрегатах, идет на обогрев воздуха и грунта. Число аварий на сетях теплоснабжения увеличилось по сравнению с 1991 г. в 5 раз и составляет две аварии на каждый километр тепловых сетей в год.

На отказы, вследствие аварийных ситуаций, на котельных, ЦТП и тепловых сетях приходится 80% отключений потребителей от тепла и горячей воды.

Вследствие выше перечисленных факторов, а также отсутствия финансирования по модернизации и замене энергооборудования и тепловых сетей появился повышенный интерес к системам децентрализованного теплоснабжения, включающих в себя как автономные котельные, так и системы поквартирного теплоснабжения. Использование децентрализации позволяет лучше адаптировать систему теплоснабжения к условиям потребления теплоты обслуживаемого объекта, отсутствие внешних распределительных сетей практически исключает непроизводственные потери теплоты при транспорте теплоносителя. При децентрализации достигается снижение капитальных затрат на тепловые сети и перекладываются расходы на установку и обслуживание теплогенерирующего оборудования на собственников жилья. Использование, например, в системах поквартирного теплоснабжения высокоэффективных теплогенераторов зарубежного или отечественного производства с использованием энергосберегающих систем автоматического управления позволяет в полной мере удовлетворить запросы самого взыскательного потребителя. децентрализованный теплоснабжение автономный котельная

Эти преимущества децентрализованного теплоснабжения уже привели к тому, что оно рассматривается некоторыми специалистами как альтернатива централизованному. На мой взгляд, децентрализованное теплоснабжение - это разумное дополнение к существующим ТЭЦ и котельным. Действительно, в больших городских районах с большой теплоплотностью (0,3 Гкал/час Год) оно наиболее выгодно для коммунальных и промышленных потребителей. С другой стороны, существуют концевые участки теплотрасс, районы хронического недогрева, строящиеся многоэтажные дома в центре городов, где изношенные тепловые сети не выдерживают дополнительную нагрузку, производится реконструкция существующего жилого фонда с целью улучшения его технических характеристик… Или возьмите, например, такие варианты:

* сельская местность. Плотность застройки 30-40 домов на километр тепловых сетей. Даже при нормальной их эксплуатации теплопотери неоправдано высоки;

* поселок городского типа, где располагалась расформированная ныне воинская часть, а жилье сохранилось…

В любом случае, для того, чтобы определить эффективность той или иной системы теплоснабжения требуется в каждом конкретном случае, качественное технико-экономическое обоснование.

Системы поквартирного теплоснабжения, в которых владелец квартиры или дома является их собственником, абсолютно автономен в их использовании и самостоятельно определяет режим энергосбережения, расходуют, по разным оценкам, в 1,4-2 раза меньше газового топлива, чем при централизованном теплоснабжении. Эксплуатационные же расходы ниже в 2-2,5 раза. Т.е. учет потребителем всех видов энергоресурсов и максимальное приближение источника тепла к этому потребителю позволяет создать ему не только более комфортные условия, но и обеспечить реальную экономию газового топлива.

Но как любое техническое решение, применение поквартирных систем не лишено недостатков. Поэтому, считаю необходимым подробно остановиться на тех проблемах, которые возникают при строительстве и эксплуатации систем поквартирного теплоснабжения, с которыми Саратовский ОАО «ГипроНИИгаз» работает с 1998 года.

Первый комплекс проблем связан с недостаточной адаптацией, применяемых в ПСТ (Предельные Санитарные Требования) зарубежных теплогенераторов к российским условиям.

Европейские стандарты требуют подогрева воздуха, подаваемого на горение газа в теплогенераторы до положительной температуры. Некоторые фирмы-производители, например « Baxi », гарантируют надежную работу своих агрегатов при температуре наружного воздуха, поступающего на горение, выше минус 20 0С.

В большинстве российских регионов расчетные зимние температуры наружного воздуха значительно ниже этого значения. Поэтому, работа теплогенератора в условиях низких температур проходит с понижением номинальной тепловой мощности, т.к. часть ее затрачивается на подогрев воздуха, идущего на горение.

Для стабильной работы теплогенераторов в условиях низких температур нужен подогрев воздуха, а следовательно дополнительные затраты. В случае подачи воздуха в теплогенераторы по индивидуальным приточным воздуховодам к каждому теплогенератору такие меры предусмотреть невозможно. Поэтому, применение такого воздухозабора в российских условиях (при t=20 0С), по нашему мнению, нецелесообразно.

Для обеспечения сходных условий тяги во всех режимах работы и при различном числе работающих теплогенераторов в основании дымохода в жилых домах при определенной этажности предусматривается компенсационное отверстие или компенсационный трубопровод, через который подается наружный воздух для компенсации значительной тяги на нижних участках дымохода и предотвращения отрыва пламени от горелок теплогенераторов. Подача холодного воздуха зимой может привести к обмерзанию дымоотводов теплогенераторов 1-го и 2-го этажей здания и к работе дымохода во влажном режиме.

Следующий недостаток работы теплогенераторов для систем поквартирного теплоснабжения в России связан с температурой холодной воды, подаваемой в теплогенератор. Европейские стандарты ориентируются на температуру 10 0С, в наших условиях зимой она имеет значение (+2…+5 0С).

В характеристиках зарубежных теплогенераторов предусмотрен максимальный подогрев воды для нужд горячего водоснабжения на 45 0С (от 10 0С до 55 0С). в наших условиях колическтво горячей воды требуемой температуры, будет значительно меньше, чем определено в характеристиках теплогенератора. В этих случаях следует предусматривать установку бойлеров косвенного нагрева или установку теплогенераторов со встроенными бойлерами.

В российских условиях из-за низких наружных температур ограничено применение отвода продуктов сгорания и подачи воздуха на горение с помощью вертикальных коаксиальных труб.

Российские нормативные документы требуют предусматривать работу дымоходов только в сухом режиме.

Событие минувшей зимы показали нестабильную работу теплогенераторов в регионах с низкими температурами (менее минус 20 0С).

Значительная тяга, создаваемая в дымоходах из-за большой разницы плотностей между наружным воздухом и дымовыми газами приводит к срабатыванию тягопрерывателя теплогенератора, что приводит к их отключению. Поэтому, при установке теплогенераторов необходима тщательная настройка и регулировка автоматики с учетом климатических условий региона. Следовательно, нужны обученные, опытные специалисты для выполнения монтажа и сервисного обслуживания поквартирных систем теплоснабжения. Монтаж поквартирных систем должен выполняться строго в соответствии с проектом.

Большое влияние на работу теплогенераторов оказывает качество исходной воды и состав газа. Невыполнение вышеизложенных условий приводит к выходу из строя дорогостоящего оборудования.

При проектировании систем поквартирного теплоснабжения во вновь строящихся жилых домах я хочу обратить ваше внимание на следующее:

* типовые проекты жилых домов предусматривают централизованную систему теплоснабжения. Поэтому, при устройстве поквартирных систем требуется индивидуальный проект, учитывающий возможность отвода продуктов сгорания, отопление лестничных клеток и подвалов и размещения теплогенераторов в помещениях квартир (кухнях или специально выделенных нежилых помещениях).

Одним из наиболее острых вопросов, связанных с внедрением систем поквартирного теплоснабжения, является возможность использования для энергообеспечения существующего жилого фонда.

Теоретически вопрос применения поквартирных систем в существующем жилом фонде решаем, но на практике возникает ряд сложностей:

* необходимость получения достаточного количества разрешительных документов на реконструкцию системы теплоснабжения квартиры;

* вопрос о техническом состоянии здания и пригодности его для проведения работ по реконструкции. В своей практике мы уже сталкивались с предложениями запроектировать поквартирные системы теплоснабжения для ветхих зданий барачного типа постройки 40-50 гг. прошлого столетия. В подобных случаях мы аргументировано отказываем, но ведь кто-то может и согласиться на такую работу, когда под административным нажимом, а когда и по непониманию сложности задачи;

* решение вопроса по системе дымоудаления от теплогенератора. Принципиально их существует две - через вертикальный дымовой канал и через наружную стену здания с помощью коаксиального дымохода. Вертикальный дымоход для единичных квартир жилого дома практически можно выполнить или наружным приставным, а это влечет за собой согласование с Комитетом по архитектуре (жилой дом из-за стихийного обращения жильцов может обрасти частоколом из дымоходов); или коаксиальным, а данное решение находит резкое неприятие со стороны органов санитарного надзора и часто зависит от согласия владельцев близлежащих квартир, рядом с окнами, которых будет располагаться отверстие дымохода.

* реконструкция сопутствующих инженерных коммуникаций - холодного водоснабжения (с более жесткими требованиями по качеству воды), электрических сетей, внутренних газопроводов, канализации;

* дополнительные непредусмотренные ранее выполненными схемами газоснабжения населенных пунктов нагрузки на существующие сети низкого давления. Хотя и рекомендуется для поддержания стабильного номинального давления газа перед котлами предусматриваться присоединение жилых домов с поквартирными системами теплоснабжения через газорегуляторный пункт к газовым сетям высокого или среднего давления, но не всегда на практике эта рекомендация соблюдается (большая протяженность подводящего газопровода, стесненные условия для размещения ГРП и т.д.). Действующая на настоящий момент методика не рассчитана на применение двухконтурных котлов , работающих с приоритетом работы ГВС. Для того, чтобы определить как на самом деле ведет себя система газоснабжения жилого дома при одновременной работе ее приборов, расходующих газ на пищеприготовление, выработку тепла на отопление и ГВС, ответ может дать только научно-исследовательская работа по определению коэффициентов одновременности работы приборов в зависимости от количества квартир;

* недостаточность нормативно-правовой базы по эксплуатации внутреннего газооборудования жилых и общественных зданий.

Следующей проблемой применения поквартирных систем теплоснабжения, о которой идет много споров, является проблема выброса вредных веществ ( NOx и СО2 ) в атмосферу при сжигании газа в теплогенераторах

Существует мнение, что для нормального рассеивания вредных веществ в атмосфере высота коллективного дымохода с присоединением к нему 10 теплогенераторов должна быть не менее 200 м, что при работе теплогенераторов в течение всего года количество вредных выбросов значительно превышает предельно допустимые концентрации.

Давайте посмотрим на эту проблему с реальной точки зрения.

Во первых, время работы теплогенераторов в течение суток в отопительный период не превышает 8-10 часов, а в теплый период года 6-ти часов в сутки. Это статистические данные, полученные от фирм-производителей теплогенераторов и в результате экспериментального строительства ПСТ в Российской Федерации.

Во вторых, коэффициент избытка воздуха при сжигании газа в теплогенераторах составляет 1,5-1,6. т.е. к дымовым газам подмешивается значительное количество вторичного воздуха для понижения их температуры, и на входе в дымоход образуются не продукты сгорания, а газовоздушная смесь.

Поэтому, эти факторы должны учитываться при расчетах выбросов вредных веществ в атмосферу.

В заключение, хочется еще раз отметить:

Теплоснабжение в России имеет большое социальное значение, повышение его надежности, качества и экономичности - важнейшая задача. Любые сбои в обеспечении населения и других потребителей теплом негативным образом воздействует на экономику страны, и усиливают социальную напряженность.

При сложившейся ситуации внедрение любых ресурсосберегающих технологий будет оправдано.

Поквартирные системы теплоснабжения, на мой взгляд, занимают достойное место в ряду таких технологий. С учетом всех их достоинств и недостатков, о которых мы говорили, они обязательно займут свой сегмент рынка производства и потребления тепловой энергии.

Размещено на Allbest.ru