إيجابيات وسلبيات إمداد الحرارة اللامركزي. تحليل أنظمة الإمداد بالحرارة المتقدمة

آفاق تطوير اللامركزية

امدادات الحرارة

يؤدي تطوير علاقات السوق في روسيا إلى تغيير جذري في الأساليب الأساسية لإنتاج واستهلاك جميع أنواع الطاقة. في سياق الارتفاع المستمر في أسعار موارد الطاقة وتقاربها الحتمي مع الأسعار العالمية ، تصبح مشكلة الحفاظ على الطاقة مهمة حقًا ، وتحدد إلى حد كبير مستقبل الاقتصاد المحلي.

قضايا التنمية تقنيات توفير الطاقةاحتلت المعدات دائمًا مكانًا مهمًا في البحث النظري والتطبيقي لعلمائنا ومهندسينا ، ولكن في الممارسة العملية ، لم يتم تقديم الحلول التقنية المتقدمة بنشاط في قطاع الطاقة. أدى نظام الدولة لأسعار الوقود المنخفضة بشكل مصطنع (الفحم وزيت الوقود والغاز) والأفكار الخاطئة حول الاحتياطيات غير المحدودة من الوقود الطبيعي الرخيص في باطن الأرض الروسية إلى حقيقة أن المنتجات الصناعية المحلية هي حاليًا واحدة من أكثر المنتجات استهلاكًا للطاقة. في العالم ، وخدماتنا السكنية والمجتمعية غير مربحة اقتصاديًا ومتخلفة تقنيًا.

تحول قطاع الطاقة الصغير للإسكان والخدمات المجتمعية إلى رهينة قطاع الطاقة الكبير. تحولت القرارات العرفية التي تم تبنيها سابقًا لإغلاق بيوت الغلايات الصغيرة (بحجة تدني كفاءتها والمخاطر التقنية والبيئية) اليوم إلى تركيز مفرط في الإمداد الحراري ، عندما يمر الماء الساخن من CHP إلى المستهلك ، مسار 25-30 كم ، عند إطفاء مصدر الحرارة بسبب عدم السداد أو حالة الطوارئ تؤدي إلى تجميد المدن التي يبلغ عدد سكانها مليون نسمة.

ذهبت معظم البلدان الصناعية في الاتجاه الآخر: لقد حسنت معدات توليد الحرارة من خلال زيادة مستوى الأمان والأتمتة ، وكفاءة مواقد الغاز ، والمؤشرات الصحية والبيئية ، والمريحة والجمالية ؛ إنشاء نظام شامل لمحاسبة الطاقة لجميع المستهلكين ؛ جعل القاعدة التنظيمية والتقنية تتماشى مع متطلبات الملاءمة وراحة المستهلك ؛ تحسين مستوى مركزية إمداد الحرارة ؛ انتقل إلى التبني على نطاق واسع

مصادر بديلة للطاقة الحرارية. كانت نتيجة هذا العمل توفيرًا حقيقيًا للطاقة في جميع مجالات الاقتصاد ، بما في ذلك الإسكان والخدمات المجتمعية.

بلدنا في بداية تحول معقد للإسكان والخدمات المجتمعية ، الأمر الذي سيتطلب تنفيذ العديد من القرارات غير الشعبية. يعتبر الحفاظ على الطاقة هو الاتجاه الرئيسي في تطوير الطاقة على نطاق صغير ، حيث يمكن للحركة على طولها أن تخفف بشكل كبير من العواقب المؤلمة لغالبية السكان من ارتفاع أسعار المرافق.

زيادة تدريجية في الحصة دي التدفئة المركزية، القرب الأقصى من مصدر الحرارة للمستهلك ، فإن محاسبة المستهلك لجميع أنواع موارد الطاقة لن تخلق فقط ظروفًا أكثر راحة للمستهلك ، بل ستضمن أيضًا توفيرًا حقيقيًا في وقود الغاز.

تقليدي بالنسبة لبلدنا ، فإن نظام الإمداد الحراري المركزي من خلال CHPPs وخطوط الأنابيب الحرارية الرئيسية معروف وله عدد من المزايا. بشكل عام ، يبلغ حجم مصادر الطاقة الحرارية 68٪ للغلايات المركزية ، و 28٪ للغلايات اللامركزية ، و 3٪ للغلايات الأخرى. تنتج أنظمة التدفئة الكبيرة حوالي 1.5 مليار سعرة حرارية سنويًا ، منها 47٪ على الوقود الصلب ، و 41٪ على الغاز ، و 12٪ على الوقود. الوقود السائل. تميل أحجام إنتاج الطاقة الحرارية إلى النمو بنحو 2-3٪ سنويًا (تقرير صادر عن نائب وزير الطاقة في الاتحاد الروسي). ولكن في سياق الانتقال إلى آليات اقتصادية جديدة ، وعدم الاستقرار الاقتصادي المعروف وضعف الروابط بين الأقاليم والأقسام ، فإن العديد من مزايا نظام تدفئة المناطق تتحول إلى عيوب.

العامل الرئيسي هو طول أنابيب التدفئة. وفقًا للبيانات الموجزة حول منشآت الإمداد الحراري في 89 منطقة من مناطق الاتحاد الروسي ، يبلغ الطول الإجمالي للشبكات الحرارية ذات الأنبوبين 183.3 مليون كيلومتر. يقدر متوسط ​​نسبة التآكل بـ 60-70٪. ارتفع معدل الضرر المحدد لخطوط الأنابيب الحرارية الآن إلى 200 ضرر مسجل سنويًا لكل 100 كيلومتر من شبكات الحرارة. وفقًا لتقييم الطوارئ ، تتطلب 15٪ على الأقل من شبكات التدفئة استبدالًا عاجلاً. لمقاطعة شيخوخة شبكات التدفئة وإيقافها متوسط ​​العمربالمستوى الحالي ، من الضروري تحويل حوالي 4٪ من خطوط الأنابيب سنويًا ، أي حوالي 7300 كيلومترًا من الشبكات ذات الأنبوبين ، وهذا يتطلب تخصيص ما يقرب من 40 مليارًا. فرك. بالأسعار الجارية (تقرير نائب وزير الاتحاد الروسي). بالإضافة إلى ذلك ، على مدى السنوات العشر الماضية ، نتيجة لنقص التمويل ، لم يتم تحديث الصندوق الرئيسي للصناعة عمليًا. ونتيجة لذلك ، بلغ الفاقد من الطاقة الحرارية أثناء الإنتاج والنقل والاستهلاك 70٪ ، مما أدى إلى انخفاض جودة الإمداد بالحرارة وبتكاليف عالية.

لا يحفز الهيكل التنظيمي للتفاعل بين المستهلكين وشركات الإمداد الحراري الأخيرة على الادخار مصادر الطاقة. لا يعكس نظام التعريفات والإعانات التكاليف الحقيقية للإمداد الحراري.

بشكل عام ، يشير الوضع الحرج الذي وجدت فيه الصناعة نفسها إلى أنه في المستقبل القريب ستظهر حالة أزمة واسعة النطاق في مجال الإمداد الحراري ، والتي سيتطلب حلها استثمارات مالية ضخمة.

السؤال الملح للوقت هو اللامركزية المعقولة للإمداد الحراري لتدفئة الشقة. اللامركزية في الإمداد الحراري (DH) هي الأكثر جذرية وفعالية و طريقة رخيصةالقضاء على العديد من أوجه القصور. إن الاستخدام المبرر لوقود الديزل إلى جانب تدابير توفير الطاقة في تشييد المباني وإعادة إعمارها سيوفر قدرًا أكبر من توفير الطاقة في روسيا. لمدة ربع قرن ، لم تقم معظم البلدان المتقدمة ببناء بيوت غلايات ربع سنوية ومناطق. في ظل الظروف الصعبة الحالية ، فإن المخرج الوحيد هو إنشاء وتطوير نظام وقود الديزل من خلال استخدام مصادر الحرارة المستقلة.

مصدر تدفئة الشقة هو مصدر مستقل للحرارة و ماء ساخنمنزل فردي أو شقة منفصلة في مبنى متعدد الطوابق. العناصر الرئيسية لهذه الأنظمة المستقلة هي: مولدات الحرارة - السخانات ، وخطوط الأنابيب للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة ، وإمدادات الوقود ، وأنظمة عادم الهواء والدخان.

اليوم ، تم تطوير محطات الغلايات المعيارية ويتم إنتاجها بكميات كبيرة ، وهي مصممة لتنظيم وقود الديزل المستقل. يوفر مبدأ البناء المعياري للكتل إمكانية البناء البسيط لمنزل المرجل بالطاقة المطلوبة. إن عدم الحاجة إلى وضع أنابيب التدفئة وبناء منزل مرجل يقلل من تكلفة الاتصالات ويمكن أن يزيد بشكل كبير من وتيرة البناء الجديد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا يجعل من الممكن استخدام بيوت الغلايات هذه للتوفير الفوري لإمدادات الحرارة في حالات الطوارئ و حالات الطوارئخلال موسم التدفئة.

غرف غلايات الكتل عبارة عن منتج نهائي عمليًا ومجهز بكل شيء الأجهزة اللازمةالأتمتة والأمان. يوفر مستوى الأتمتة عملية سلسةجميع المعدات دون التواجد المستمر للمشغل.

يراقب التشغيل الآلي احتياج الجسم للحرارة ، اعتمادًا على احوال الطقسوينظم بشكل مستقل تشغيل جميع الأنظمة لضمان الأوضاع المحددة. ينتج عن هذا امتثال أفضل الرسم البياني الحراريوالاقتصاد في استهلاك الوقود الإضافي. في حالات الطوارئ ، تسرب الغاز ، يقوم نظام الأمان تلقائيًا بإيقاف إمداد الغاز ويمنع احتمال وقوع حوادث.

العديد من الشركات ، التي وجهت نفسها لظروف اليوم وحسبت الفوائد الاقتصادية ، تبتعد عن الإمداد الحراري المركزي ، من بيوت الغلايات البعيدة والتي تستهلك الكثير من الطاقة.

كان لدى OJSC * Levokumskraygaz * منزل مرجل كثيف الطاقة مع أربع غلايات Universal-5 بقيمة دفترية 750 ألف روبل ، ومصدر تسخين بطول إجمالي يبلغ 220 مترًا وبتكلفة 150 ألف روبل. روبل (الشكل 1).

بلغت التكلفة السنوية لإصلاح وصيانة منزل المرجل ، ونظام التدفئة في حالة جيدة 50 ألف روبل. خلال فترة التدفئة 2001-2002 ، تكلفة صيانة أفراد الصيانة

(80 طنًا) ، الكهرباء (90 طنًا) ، المياه (12 طنًا) ، الغاز (130 طنًا) ، التشغيل الآلي للأمن (8 طنًا) ، إلخ (30 طنًا) 340 طن.

في عام 2002 ، تم تفكيك منزل المرجل المركزي بواسطة غاز راي ، وتم تركيب غلايتين للتدفئة المنزلية سعة 100 كيلووات من Zelenokumsky selmash في المبنى الإداري المكون من 3 طوابق (بمساحة إجمالية تبلغ 1800 متر مربع) واثنين تم تركيب غلايات منزلية في مبنى الإنتاج (500 م 2) (دون 20) للتدفئة وتزويد الماء الساخن.

كلف إعادة الإعمار الشركة 80 ألف روبل. وبلغت تكلفة الغاز والكهرباء والمياه وراتب عامل واحد 110 تريليون ريال عن فترة التدفئة.

بلغ الدخل من بيع المعدات المفرج عنها 90 ألف روبل ، وهي:

ShGRP (خزانة نقطة التحكم في الغاز) - 20 طن متري

4 غلايات "يونيفرسال" - 30 طن تبريد.

اثنين مضخة طرد مركزي- 10 طن

أتمتة سلامة المرجل - 20 طنًا

معدات كهربائية، أغلق الصباباتإلخ - 10 طن

تم تحويل مبنى المرجل إلى ورش عمل.

فترة التدفئة 2002-2003 كانت ناجحة وأقل تكلفة بكثير من سابقاتها.

بلغ الأثر الاقتصادي من انتقال "Levokumskraygaz" لشركة OJSC إلى الإمداد الحراري المستقل حوالي 280 ألف روبل سنويًا ، كما غطى بيع المعدات المفككة تكاليف إعادة الإعمار.

مثال آخر.

في. يحتوي Levokumskoye على منزل مرجل يوفر الحرارة والماء الساخن للعيادة الشاملة ومبنى الأمراض المعدية في Levokumskoye TMT ، الموجود في الميزانية العمومية لشبكات التدفئة Levokumsk (الشكل 2). تبلغ تكلفة منزل المرجل 414 ألف روبل ، وتكلفة أنابيب التدفئة 230 ألف روبل. تم العثور على R. يبلغ طول أنابيب التدفئة حوالي 500 متر.بسبب التشغيل طويل الأمد واستهلاك الشبكات ، هناك خسائر كبيرة في الحرارة في أنابيب التدفئة كل عام. بلغت تكاليف إصلاح الشبكة في عام 2002 حوالي 60 ألف روبل. التكاليف المتكبدة خلال موسم التدفئة

وزارة التربية والتعليم في الاتحاد الروسي

المؤسسة التعليمية الاتحادية لميزانية الدولة للتعليم المهني العالي "جامعة ماغنيتوغورسك التقنية الحكومية

هم. جي. نوسوف "

(FGBOU VPO "MGTU")

قسم الطاقة الحرارية وأنظمة الطاقة

مقال

في تخصص "مقدمة في الاتجاه"

حول موضوع: "التدفئة المركزية واللامركزية"

أكمله: الطالب سلطانوف رسلان ساليكوفيتش

المجموعة: ZEATB-13 "الطاقة الحرارية وهندسة الحرارة"

الكود: 140100

راجعه: أغابيتوف يفجيني بوريسوفيتش ، دكتور في العلوم التقنية.

Magnitogorsk 2015

1. مقدمة 3

2. تدفئة المناطق 4

3-إمداد حراري لامركزي 4

4. أنواع أنظمة التدفئة ومبادئ عملها. 4

5- أنظمة التدفئة الحديثة وإمدادات المياه الساخنة في روسيا

6. آفاق تطوير الإمداد الحراري في روسيا 15

7- الخلاصة 21

مقدمة

العيش في مناطق خطوط العرض المعتدلة ، حيث يكون الجزء الرئيسي من السنة باردًا ، من الضروري توفير إمداد حراري للمباني: المباني السكنيةوالمكاتب والمباني الأخرى. يوفر الإمداد الحراري حياة مريحة إذا كانت شقة أو منزل ، وعمل منتج إذا كان مكتبًا أو مستودعًا.

أولاً ، دعنا نتعرف على المقصود بمصطلح "إمداد الحرارة". الإمداد الحراري هو إمداد أنظمة التدفئة بالمبنى بالماء الساخن أو البخار. المصدر المعتاد لإمدادات الحرارة هو CHP وغلايات. هناك نوعان من الإمداد الحراري للمباني: مركزي ومحلي. مع إمداد مركزي ، يتم توفير مناطق معينة (صناعية أو سكنية). من أجل التشغيل الفعال لشبكة التدفئة المركزية ، يتم بناؤها عن طريق تقسيمها إلى مستويات ، وعمل كل عنصر هو أداء مهمة واحدة. مع كل مستوى ، تقل مهمة العنصر. مصدر الحرارة المحلي - إمداد واحد أو أكثر من المنازل بالحرارة. تتمتع شبكات تدفئة المناطق بعدد من المزايا: تقليل استهلاك الوقود وخفض التكلفة ، واستخدام وقود منخفض الدرجة ، وتحسين الصرف الصحي للمناطق السكنية. يشتمل نظام تدفئة المناطق على مصدر للطاقة الحرارية (CHP) ، وشبكة حرارية ومنشآت مستهلكة للحرارة. تنتج محطات CHP الحرارة والطاقة معًا. مصادر التدفئة المحلية هي المواقد والغلايات وسخانات المياه.

تتميز أنظمة التدفئة بدرجات حرارة وضغوط مختلفة للمياه. يعتمد على متطلبات العميل والاعتبارات الاقتصادية. مع زيادة المسافة التي من الضروري "نقل" الحرارة خلالها ، تزداد التكاليف الاقتصادية. في الوقت الحاضر ، تُقاس مسافة نقل الحرارة بعشرات الكيلومترات. يتم تقسيم أنظمة الإمداد بالحرارة وفقًا لحجم الأحمال الحرارية. أنظمة التدفئة موسمية ، وأنظمة الماء الساخن دائمة.

التدفئة المركزية

تتميز تدفئة المناطق بوجود شبكة تدفئة مشتركة متفرعة مع مصدر طاقة للعديد من أجهزة استقبال الحرارة (المصانع ، المؤسسات ، المباني ، الشقق ، المباني السكنية ، إلخ).

المصادر الرئيسية لتدفئة المناطق هي: - محطات التدفئة والطاقة المشتركة (CHP) ، والتي تولد أيضًا الكهرباء على طول الطريق ؛ - غرف المرجل (في التدفئة والبخار).

إمداد حراري لامركزي

يتميز الإمداد الحراري اللامركزي بنظام إمداد حراري يتم فيه دمج مصدر الحرارة مع المشتت الحراري ، أي أنه توجد شبكة تدفئة قليلة أو معدومة على الإطلاق. إذا تم استخدام أحواض حرارية منفصلة كهربائية أو تدفئة محلية في المبنى ، فسيكون مصدر الحرارة هذا فرديًا (مثال على ذلك هو تدفئة غرفة المرجل الصغيرة الخاصة بالمبنى بالكامل). قوة مصادر الحرارة هذه ، كقاعدة عامة ، صغيرة جدًا وتعتمد على احتياجات أصحابها. لا يزيد ناتج الحرارة لمصادر الحرارة الفردية عن 1 Gcal / h أو 1.163 MW.

الأنواع الرئيسية لمثل هذا التسخين اللامركزي هي:

الكهربائية وهي: - مباشر. - التراكم - مضخة الحرارة؛ - فرن. بيوت الغلايات الصغيرة.

أنواع أنظمة التدفئة ومبادئ عملها

يتكون تدفئة المناطق من ثلاث مراحل مترابطة ومتسلسلة: التحضير والنقل واستخدام الناقل الحراري. وفقًا لهذه المراحل ، يتكون كل نظام من ثلاث روابط رئيسية: مصدر حرارة (على سبيل المثال ، وحدة تدفئة وتوليد مشتركة أو بيت مرجل) ، وشبكات حرارية (خطوط أنابيب حرارية) ومستهلكين للحرارة.

في أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية ، يكون لكل مستهلك مصدر حرارة خاص به.

يمكن أن تكون ناقلات الحرارة في أنظمة التدفئة المركزية من الماء والبخار والهواء ؛ تسمى الأنظمة المقابلة أنظمة الماء أو البخار أو تسخين الهواء. كل واحد منهم له مزاياه وعيوبه. تدفئة تدفئة مركزية

تتمثل مزايا نظام التسخين بالبخار في انخفاض تكلفته واستهلاكه للمعادن بشكل ملحوظ مقارنة بالأنظمة الأخرى: عند تكثيف 1 كجم من البخار ، يتم إطلاق حوالي 535 سعرة حرارية ، أي 15-20 مرة أكثر من كمية الحرارة المنبعثة عند 1 كجم من يبرد الماء في أجهزة التسخين ، وبالتالي فإن أنابيب البخار لها قطر أصغر بكثير من خطوط أنابيب نظام تسخين المياه. في أنظمة التسخين بالبخار ، يكون سطح أجهزة التسخين أصغر أيضًا. في الغرف التي يقيم فيها الأشخاص بشكل دوري (المباني الصناعية والعامة) ، فإن نظام التسخين بالبخار يجعل من الممكن إنتاج التدفئة بشكل متقطع ولا يوجد خطر من تجميد المبرد مع تمزق خطوط الأنابيب لاحقًا.

عيوب نظام التسخين بالبخار هي صفاته الصحية المنخفضة: الغبار الموجود في الهواء يحترق على السخانات المسخنة حتى 100 درجة مئوية أو أكثر ؛ من المستحيل تنظيم نقل الحرارة لهذه الأجهزة ويجب أن يعمل النظام بشكل متقطع في معظم فترة التسخين ؛ يؤدي وجود هذا الأخير إلى تقلبات كبيرة في درجة حرارة الهواء في الغرف المدفأة. لذلك ، يتم ترتيب أنظمة التدفئة بالبخار فقط في تلك المباني التي يقيم فيها الأشخاص بشكل دوري - في الحمامات والمغاسل وأجنحة الاستحمام ومحطات القطار والنوادي.

تستهلك أنظمة تسخين الهواء القليل من المعدن ، ويمكنها تهوية الغرفة في نفس الوقت الذي يتم فيه تدفئة الغرفة. ومع ذلك ، فإن تكلفة نظام تدفئة الهواء للمباني السكنية أعلى من الأنظمة الأخرى.

أنظمة تسخين المياه لها تكلفة عالية واستهلاك معدني مقارنةً بـ تسخين بالبخار، ولكن لديهم صفات صحية وصحية عالية ، مما يوفر لهم توزيعًا واسعًا. وهي مرتبة في جميع المباني السكنية التي يزيد ارتفاعها عن طابقين في المباني العامة ومعظم المباني الصناعية. يتم تحقيق التنظيم المركزي لنقل الحرارة للأجهزة في هذا النظام عن طريق تغيير درجة حرارة الماء الداخل إليها.

تتميز أنظمة تسخين المياه بطريقة حركة المياه وحلول التصميم.

وفقًا لطريقة نقل المياه ، يتم تمييز الأنظمة ذات الدافع الطبيعي والميكانيكي (الضخ). أنظمة تسخين المياه بدافع طبيعي. يتكون الرسم التخطيطي لمثل هذا النظام من غلاية (مولد حراري) ، وخط أنابيب إمداد ، وأجهزة تسخين ، وخط أنابيب عودة ووعاء تمدد.يدخل الماء المسخن في الغلاية إلى أجهزة التسخين ، ويمنحها جزءًا من حرارتها للتعويض لفقد الحرارة من خلال الأسوار الخارجية للمبنى الساخن ، ثم تعود إلى المرجل ومن ثم يتم تكرار دوران الماء. تحدث حركته تحت تأثير دافع طبيعي يحدث في النظام عند تسخين الماء في الغلاية.

يتم إنفاق ضغط الدوران الناتج أثناء تشغيل النظام على التغلب على مقاومة حركة الماء عبر الأنابيب (من احتكاك الماء بجدران الأنابيب) وعلى المقاومات المحلية (في الانحناءات ، والصنابير ، والصمامات ، والسخانات ، الغلايات ، المحملات ، الصلبان ، إلخ).

قيمة هذه المقاومة هي الأكبر ، وكلما زادت سرعة حركة الماء في الأنابيب (إذا تضاعفت السرعة ، فإن المقاومة تتضاعف أربع مرات ، أي في الاعتماد التربيعي). في الأنظمة ذات الحث الطبيعي في المباني ذات عدد قليل من الطوابق ، يكون حجم الضغط الفعال صغيرًا ، وبالتالي لا ينبغي السماح لها بذلك سرعات عاليةحركة المياه في الأنابيب. لذلك ، يجب أن تكون أقطار الأنابيب كبيرة. قد لا يكون النظام قابلاً للتطبيق اقتصاديًا. لذلك ، لا يُسمح باستخدام الأنظمة ذات الدوران الطبيعي إلا للمباني الصغيرة. يجب ألا يتجاوز مدى هذه الأنظمة 30 مترًا ، ويجب ألا تقل قيمة k عن 3 أمتار.

عندما يتم تسخين الماء في النظام ، يزداد حجمه. لاستيعاب هذا الحجم الإضافي من المياه في أنظمة التدفئة ، يتم توفير وعاء تمدد 3 ؛ في الأنظمة ذات الأسلاك العلوية والنبض الطبيعي ، تعمل في نفس الوقت على إزالة الهواء منها ، والذي يتم إطلاقه من الماء عند تسخينه في الغلايات.

أنظمة تسخين المياه بدفع المضخة. دائمًا ما يكون نظام التسخين مملوءًا بالماء ومهمة المضخات هي خلق الضغط اللازم فقط للتغلب على مقاومة حركة الماء. في مثل هذه الأنظمة ، تعمل النبضات الطبيعية ونبضات الضخ في وقت واحد ؛ الضغط الكلي ل أنظمة ثنائية الأنابيبمع الأسلاك العلوية ، kgf / m2 (Pa)

لأسباب اقتصادية ، يتم تناوله عادة بكمية 5-10 كجم ق / م 2 لكل 1 م (49-98 باسكال / م 2).

تتمثل مزايا الأنظمة ذات الحث الضخ في تقليل تكلفة خطوط الأنابيب (قطرها أصغر من الأنظمة ذات الحث الطبيعي) والقدرة على توفير الحرارة لعدد من المباني من منزل مرجل واحد.

تعمل أجهزة النظام الموصوف ، الموجودة في طوابق مختلفة من المبنى ، في ظروف مختلفة. يبلغ الضغط p2 ، الذي يقوم بتدوير الماء عبر الجهاز الموجود في الطابق الثاني ، حوالي ضعف الضغط p1 للجهاز الموجود في الطابق السفلي. في الوقت نفسه ، فإن المقاومة الكلية لحلقة خط الأنابيب التي تمر عبر المرجل والجهاز الموجود في الطابق الثاني تساوي تقريبًا مقاومة الحلقة التي تمر عبر المرجل والجهاز في الطابق الأول. لذلك ، ستعمل الحلقة الأولى مع الضغط الزائد ، وسيتلقى الجهاز الموجود في الطابق الثاني المزيد من الماءمن اللازم وفقًا للحساب ، وبالتالي ستنخفض كمية المياه التي تمر عبر الجهاز في الطابق الأرضي.

نتيجة لذلك ، سيحدث ارتفاع في درجة الحرارة في غرفة الطابق الثاني التي يتم تسخينها بواسطة هذا الجهاز ، وسيحدث انخفاض في درجة الحرارة في غرفة الطابق الأول. للقضاء على هذه الظاهرة ، يتم استخدام طرق خاصة لحساب أنظمة التدفئة ، كما يتم استخدام صنابير مزدوجة الضبط المثبتة على مصدر الإمداد الساخن للأجهزة. إذا أغلقت هذه الحنفيات على الأجهزة الموجودة في الطابق الثاني ، يمكنك إطفاءها تمامًا الضغط الزائدوبالتالي ضبط تدفق المياه لجميع الأجهزة الموجودة على نفس المصعد. ومع ذلك ، فإن التوزيع غير المتكافئ للمياه في النظام ممكن أيضًا للرافعات الفردية. ويفسر ذلك حقيقة أن طول الحلقات ، وبالتالي مقاومتها الكلية في مثل هذا النظام لجميع الناهضين ، ليست هي نفسها: الحلقة التي تمر عبر الناهض (الأقرب إلى الناهض الرئيسي) لديها أقل مقاومة ؛ أكبر مقاومة لها أطول حلقة تمر عبر الناهض.

من الممكن توزيع المياه لفصل الناهضين عن طريق الضبط المناسب لصنابير السدادة (الممررة) المثبتة على كل رافع. لتداول المياه ، يتم تثبيت مضختين - واحدة تعمل ، والثانية - احتياطية. بالقرب من المضخات ، عادة ما يصنعون خطاً التفافياً مغلقاً مع صمام. في حالة انقطاع التيار الكهربائي وتوقف المضخة ، يفتح الصمام ويعمل نظام التدفئة بالدوران الطبيعي.

في نظام يعمل بالمضخة ، يتم توصيل خزان التمدد بالنظام قبل المضخات ، وبالتالي لا يمكن طرد الهواء المتراكم من خلاله. لإزالة الهواء في الأنظمة المثبتة مسبقًا ، تم تمديد نهايات رافعات الإمداد بأنابيب هواء تم تركيب الصمامات عليها (لإيقاف تشغيل الناهض للإصلاح). يتكون خط الهواء عند نقطة الاتصال بمجمع الهواء على شكل حلقة تمنع دوران الماء عبر خط الهواء. حاليًا ، بدلاً من هذا الحل ، يتم استخدام صمامات الهواء ، ويتم تثبيتها في المقابس العلوية للمشعات المثبتة في الطابق العلوي من المبنى.

أنظمة التدفئة مع الأسلاك السفليةأكثر ملاءمة في التشغيل من الأنظمة ذات الأسلاك العلوية. لا يتم فقدان الكثير من الحرارة من خلال خط الإمداد ويمكن اكتشاف تسرب المياه منه والقضاء عليه في الوقت المناسب. كلما زاد ارتفاع السخان في الأنظمة ذات الأسلاك السفلية ، زاد الضغط المتاح في الحلقة. كلما طالت الحلقة ، زادت مقاومتها الكلية ؛ لذلك ، في النظام ذي الأسلاك السفلية ، تكون الضغوط الزائدة لأجهزة الطوابق العليا أقل بكثير مما هي عليه في الأنظمة ذات الأسلاك العلوية ، وبالتالي يكون ضبطها أسهل. في الأنظمة ذات الأسلاك المنخفضة ، يتناقص حجم الدافع الطبيعي بسبب حقيقة أنه بسبب التبريد في الناهضين ، تبدأ القصيدة في إبطاء حركتها من أعلى إلى أسفل ، وبالتالي فإن الضغط الكلي يعمل في مثل هذه الأنظمة

حاليًا ، تُستخدم أنظمة أحادية الأنابيب على نطاق واسع ، حيث يتم توصيل المشعات برافعة واحدة بكلا الوصلات ؛ هذه الأنظمة أسهل في التركيب وتوفر تسخينًا أكثر اتساقًا لجميع أجهزة التدفئة. النظام الأحادي الأنبوب الأكثر شيوعًا مع الأسلاك السفلية والناهض الرأسي.

يتكون الناهض لهذا النظام من أجزاء الرفع والخفض. يمكن للصمامات ثلاثية الاتجاهات تمرير الكمية المحسوبة أو جزء من الماء إلى الأجهزة في الحالة الأخيرة ، ويمر باقي الكمية ، متجاوزًا الجهاز ، عبر أقسام الإغلاق. يتم توصيل أجزاء الرفع والخفض من الناهض بواسطة أنبوب توصيل يوضع تحت نوافذ الطابق العلوي. في المقابس العلوية للأجهزة الموجودة على الطابق العلوي، قم بتركيب صنابير الهواء ، والتي من خلالها يقوم الميكانيكي بإزالة الهواء من النظام أثناء بدء تشغيل النظام أو عندما يتم تجديده بكثرة بالمياه. في أنظمة الأنابيب المفردة ، يمر الماء عبر جميع الأجهزة بالتتابع ، وبالتالي يجب ضبطها بعناية. إذا لزم الأمر ، يتم ضبط نقل الحرارة للأجهزة الفردية باستخدام صمامات ثلاثية الاتجاه ، وتدفق المياه من خلال رافعات فردية - من خلال صمامات الممر (القابس) أو عن طريق تركيب غسالات خانقة فيها. إذا تم توفير كمية كبيرة جدًا من الماء للناهض ، فإن سخانات الناهض ، وهي الأولى في اتجاه حركة الماء ، ستطلق حرارة أكثر مما هو ضروري وفقًا للحساب.

كما تعلم ، يتم أيضًا الحصول على دوران المياه في النظام ، بالإضافة إلى الضغط الناتج عن المضخة والدافع الطبيعي ، من الضغط الإضافي Ap ، الناتج عن تبريد الماء عند التحرك عبر خطوط أنابيب النظام. مكّن وجود هذا الضغط من إنشاء أنظمة تسخين مياه للشقة ، لم يتم دفن المرجل منها ، ولكن يتم تثبيته عادةً على أرضية المطبخ. في مثل هذه الحالات ، المسافة ، وبالتالي ، فإن النظام يعمل فقط بسبب الضغط الإضافي الناتج عن تبريد المياه في خطوط الأنابيب. يختلف حساب هذه الأنظمة عن حسابات أنظمة التدفئة في المبنى.

تُستخدم أنظمة تسخين المياه في الشقق حاليًا على نطاق واسع بدلاً من تسخين المواقد في المباني المكونة من طابق واحد أو طابقين في المدن الغازية: في مثل هذه الحالات ، يتم تركيب الغلايات الأوتوماتيكية بدلاً من الغلايات. سخانات المياه بالغاز(LGV) ، لا توفر التدفئة فحسب ، بل توفر أيضًا إمدادات المياه الساخنة.

مقارنة بين أنظمة الإمداد الحراري الحديثة لمضخة هيدروديناميكية حرارية من النوع TC1 ومضخة حرارية كلاسيكية

بعد تركيب المضخات الحرارية الهيدروديناميكية ، ستصبح غرفة المرجل أشبه محطة ضخمن غرفة المرجل. يلغي الحاجة لمدخنة. لن يكون هناك السخام والأوساخ ، وسيتم تقليل الحاجة إلى موظفي الصيانة بشكل كبير ، وسيتولى نظام الأتمتة والتحكم بالكامل عمليات إدارة إنتاج الحرارة. ستصبح غرفة المرجل الخاصة بك أكثر اقتصادا وذات تقنية عالية.

الرسوم التخطيطية:

على عكس المضخة الحرارية ، التي يمكن أن تنتج ناقل حراري بدرجة حرارة قصوى تصل إلى +65 درجة مئوية ، يمكن لمضخة حرارية هيدروديناميكية تسخين الناقل الحراري حتى +95 درجة مئوية ، مما يعني أنه يمكن دمجها بسهولة في موجود نظام إمداد المبنى بالحرارة.

فيما يتعلق بالتكاليف الرأسمالية لنظام الإمداد الحراري ، فإن المضخة الحرارية الهيدروديناميكية أرخص بعدة مرات من المضخة الحرارية ، لأن لا يتطلب دائرة حرارية منخفضة الإمكانات. المضخات الحرارية والمضخات الحرارية الهيدروديناميكية ، متشابهة في الاسم ولكنها مختلفة في مبدأ تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.

مثل المضخة الحرارية الكلاسيكية ، تتمتع المضخة الحرارية الهيدروديناميكية بعدد من المزايا:

الربحية (المضخة الحرارية الهيدروديناميكية هي اقتصادية أكثر بـ 1.5-2 مرة من الغلايات الكهربائية ، 5-10 مرات أكثر اقتصادية من غلايات الديزل).

· التوافق التام مع البيئة (إمكانية استخدام مضخة حرارية هيدروديناميكية في أماكن ذات معايير MPE محدودة).

· سلامة كاملة من الحرائق والانفجارات.

· لا تتطلب معالجة المياه. أثناء التشغيل ، نتيجة للعمليات التي تجري في مولد الحرارة لمضخة حرارية هيدروديناميكية ، يحدث تفريغ لسائل التبريد ، مما له تأثير مفيد على معدات وأجهزة نظام الإمداد الحراري.

تركيب سريع. في حالة توفير الطاقة الكهربائية ، يمكن الانتهاء من تركيب نقطة حرارة فردية باستخدام مضخة حرارية هيدروديناميكية في 36-48 ساعة.

· فترة الاسترداد من 6 إلى 18 شهرًا ، بسبب إمكانية التركيب في نظام تدفئة قائم.

وقت ل اصلاح 10-12 سنة. إن الموثوقية العالية للمضخة الحرارية الهيدروديناميكية متأصلة في تصميمها وتؤكدها سنوات عديدة من التشغيل الخالي من المتاعب لمضخات الحرارة الهيدروديناميكية في روسيا والخارج.

أنظمة التدفئة المستقلة

تم تصميم أنظمة الإمداد الحراري المستقلة للتدفئة وإمداد الماء الساخن للمباني السكنية الفردية والمنفصلة. يشمل نظام التسخين المستقل وإمداد الماء الساخن: مصدر إمداد حراري (مرجل) وشبكة من خطوط الأنابيب بأجهزة تسخين ووصلات مائية.

مزايا أنظمة التدفئة المستقلة هي كما يلي:

عدم وجود شبكات تدفئة خارجية باهظة الثمن ؛

إمكانية التنفيذ السريع لتركيب وتشغيل أنظمة التدفئة وإمدادات المياه الساخنة ؛

تكاليف أولية منخفضة

تبسيط حل جميع القضايا المتعلقة بالبناء ، حيث تتركز في يد المالك ؛

· تقليل استهلاك الوقود بسبب التنظيم المحلي لإمداد الحرارة وعدم وجود ضياع في شبكات الحرارة.

أنظمة التدفئة هذه ، وفقًا لمبدأ المخططات المقبولة ، مقسمة إلى مخططات ذات دوران طبيعي لسائل التبريد ومخططات ذات دوران اصطناعي لسائل التبريد. في المقابل ، يمكن تقسيم المخططات ذات الدوران الطبيعي والاصطناعي لسائل التبريد إلى أنبوب واحد أو أنبوبين. وفقًا لمبدأ حركة المبرد ، يمكن أن تكون المخططات في طريق مسدود ومرتبطة ومختلطة.

بالنسبة للأنظمة ذات الحث الطبيعي لسائل التبريد ، يوصى باستخدام المخططات ذات الأسلاك العلوية ، مع واحد أو اثنين (حسب الحمل وخصائص تصميم المنزل) ، مع خزان تمدد مثبت على الناهض الرئيسي.

يمكن أن تكون الغلاية الخاصة بأنظمة الأنبوب الواحد ذات الدوران الطبيعي متدفقة مع السخانات السفلية ، ولكن من الأفضل أن يتم دفنها ، على الأقل إلى مستوى لوح خرساني ، في حفرة أو تثبيتها في الطابق السفلي.

يجب دفن المرجل لأنظمة التسخين ذات الأنبوبين مع الدوران الطبيعي بالنسبة لجهاز التسخين السفلي. يتم تحديد عمق الاختراق عن طريق الحساب ، ولكن ليس أقل من 1.5-2 متر.الأنظمة ذات الحث الاصطناعي (الضخ) للمبرد لها نطاق أوسع من التطبيقات. يمكنك تصميم دوائر بأسلاك علوية وسفلية وأفقية لسائل التبريد.

أنظمة التدفئة هي:

ماء؛

هواء؛

الكهربائية ، بما في ذلك تلك التي بها كابل تسخين يوضع في أرضية الغرف المدفأة ، والأفران الحرارية للمراكم (المصممة بإذن من مؤسسة إمداد الطاقة).

تم تصميم أنظمة تسخين المياه عموديًا مع سخانات مثبتة تحت فتحات النوافذ ومع خطوط أنابيب تدفئة مدمجة في هيكل الأرضية. في حالة وجود أسطح ساخنة ، يجب توفير ما يصل إلى 30٪ من حمل التدفئة بواسطة أجهزة تسخين مثبتة تحت فتحات النوافذ.

يجب أن تسمح أنظمة تسخين هواء الشقة جنبًا إلى جنب مع التهوية بالتشغيل في وضع الدوران الكامل (بدون أشخاص) فقط في التهوية الخارجية (العمليات المنزلية المكثفة) أو على مزيج من التهوية الخارجية والداخلية بأي نسبة مرغوبة.

أنظمة التدفئة والماء الساخن الحديثة في روسيا

السخانات هي أحد عناصر نظام التدفئة ، وهي مصممة لنقل الحرارة من المبرد إلى الهواء إلى الهياكل المحيطة بالمباني المخدومة.

عادة ما يتم طرح عدد من المتطلبات لأجهزة التدفئة ، والتي على أساسها يمكن للمرء أن يحكم على درجة الكمال وإجراء المقارنات.

· صحية وصحية.يجب أن تحتوي أجهزة التدفئة ، إذا أمكن ، على درجة حرارة مبيت أقل أصغر مساحةسطح أفقي لتقليل رواسب الغبار ، والسماح بإزالة الغبار دون عوائق من السكن وإحاطة أسطح الغرفة من حولهم.

· اقتصادي.يجب أن تتمتع أجهزة التدفئة بأقل تكلفة مخفضة لتصنيعها وتركيبها وتشغيلها وأيضًا بأقل استهلاك للمعادن.

· الهندسة المعمارية والبناء.يجب أن يتوافق مظهر المدفأة مع الجزء الداخلي للغرفة ، ويجب أن يكون الحجم الذي تشغله هم الأصغر ، أي يجب أن يكون حجمها لكل وحدة تدفق حراري هو الأصغر.

· الإنتاج والتركيب.يجب ضمان الميكنة القصوى للعمل في إنتاج وتركيب أجهزة التدفئة. أجهزة التدفئة. يجب أن تتمتع أجهزة التدفئة بقوة ميكانيكية كافية.

· التشغيل.يجب أن تضمن أجهزة التسخين إمكانية التحكم في نقل الحرارة الخاصة بها وأن توفر مقاومة للحرارة ومقاومة للماء عند أقصى ضغط هيدروستاتيكي مسموح به داخل الجهاز في ظل ظروف التشغيل.

· التقنية الحرارية.يجب أن توفر أجهزة التدفئة أعلى كثافة لتدفق حراري محدد لكل وحدة مساحة (W / m).

أنظمة تسخين المياه

نظام التدفئة الأكثر شيوعًا في روسيا هو ماء. في هذه الحالة ، يتم نقل الحرارة إلى أماكن العمل بالماء الساخن الموجود في أجهزة التدفئة. الطريقة الأكثر شيوعًا هي تسخين المياهمع دوران الماء الطبيعي. المبدأ بسيط: يتحرك الماء بسبب الاختلافات في درجة الحرارة والكثافة. يرتفع الماء الساخن الخفيف من غلاية التسخين إلى أعلى. يبرد تدريجيًا في خط الأنابيب وأجهزة التدفئة ، يصبح أثقل ويميل إلى المرجل. الميزة الرئيسية لمثل هذا النظام هي الاستقلال عن مصدر الطاقة والتثبيت البسيط إلى حد ما. يتعامل العديد من الحرفيين الروس مع تركيبه بأنفسهم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ضغط الدورة الدموية الصغير يجعلها آمنة. ولكن لكي يعمل النظام ، يلزم وجود أنابيب ذات قطر أكبر. في الوقت نفسه ، فإن انخفاض نقل الحرارة ، والمدى المحدود والوقت الكبير المطلوب لبدء التشغيل ، يجعله غير مثالي ومناسب فقط للمنازل الصغيرة.

أنظمة تدفئة أكثر حداثة وموثوقية مع تداول قسري. هنا ، يتم تشغيل الماء بواسطة مضخة الدوران. يتم تثبيته على خط الأنابيب لتزويد المولد الحراري بالمياه ويضبط معدل التدفق.

بدء التشغيل السريع للنظام ، ونتيجة لذلك ، فإن التسخين السريع للمباني هو ميزة نظام الضخ. تشمل العيوب أنه عند إيقاف تشغيل الطاقة ، فإنها لا تعمل. وهذا يمكن أن يؤدي إلى تجميد وخفض ضغط النظام. قلب نظام تسخين المياه هو مصدر إمداد الحرارة ، ومولد الحرارة. هو الذي يخلق الطاقة التي توفر الحرارة. مثل هذا القلب - غلايات على أنواع مختلفة من الوقود. أشهر غلايات الغاز. خيار آخر هو غلاية وقود الديزل. تقارن الغلايات الكهربائية بشكل إيجابي مع عدم وجود اللهب المكشوف ومنتجات الاحتراق. ليس من السهل استخدام غلايات الوقود الصلب بسبب الحاجة إلى الحرق المتكرر. للقيام بذلك ، من الضروري وجود عشرات الأمتار المكعبة من الوقود ومساحة لتخزينه. وأضف هنا تكاليف العمالة الخاصة بالتحميل والحصاد! بالإضافة إلى ذلك ، يكون وضع نقل الحرارة لغلاية الوقود الصلب دوريًا ، وتتقلب درجة حرارة الهواء في الغرف الساخنة بشكل ملحوظ خلال النهار. مكان لتخزين إمدادات الوقود ضروري أيضًا للغلايات التي تعمل بالزيت.

مشعات الألمنيوم ، ثنائية المعدن والصلب

قبل اختيار أي جهاز تسخين ، من الضروري الانتباه إلى المؤشرات التي يجب أن يفي بها الجهاز: نقل الحرارة المرتفع ، وزن خفيفتصميم حديث سعة صغيرة وخفيفة الوزن. أهم ما يميز السخان هو انتقال الحرارة ، أي كمية الحرارة التي يجب أن تكون في ساعة واحدة لكل متر مربع من سطح التسخين. يعتبر أفضل جهاز هو الجهاز الذي يحتوي على أعلى مؤشر. يعتمد انتقال الحرارة على عدة عوامل: وسيط نقل الحرارة ، وتصميم جهاز التسخين ، وطريقة التثبيت ، ولون الطلاء ، وسرعة حركة الماء ، وسرعة غسل الجهاز بالهواء. جميع أجهزة نظام تسخين المياه مقسمة حسب التصميم إلى ألواح ، مقطعية ، مسخنات بالحمل الحراري وألمنيوم عمودي أو مشعات فولاذية.

أجهزة تسخين الألواح

مصنوعة من الفولاذ المدلفن على البارد عالي الجودة. وهي تتكون من لوح أو لوحين أو ثلاثة ألواح مسطحة ، يوجد بداخلها مبرد ، كما أن لها أسطح مضلعة تسخن من الألواح. يحدث تسخين الغرفة بشكل أسرع من استخدام مشعات مقطعية. مشعات تسخين المياه باللوحة أعلاه متوفرة بوصلة جانبية أو سفلية. يتم استخدام الاتصال الجانبي عند استبدال المبرد القديم بوصلة جانبية أو إذا كان المظهر غير الجمالي للرادياتير لا يتداخل مع الجزء الداخلي للغرفة.

الغرض الرئيسي من أي نظام إمداد حراري هو تزويد المستهلكين الكمية اللازمةحرارة الجودة المطلوبة (أي مبرد للمعلمات المطلوبة).

اعتمادًا على موقع مصدر الحرارة بالنسبة للمستهلكين ، يتم تقسيم أنظمة الإمداد الحراري إلى لامركزيةو مركزية.

في الأنظمة اللامركزية ، يتم إما دمج مصدر الحرارة والمشتتات الحرارية للمستهلكين في وحدة واحدة أو وضعها قريبًا جدًا بحيث يمكن إجراء نقل الحرارة من المصدر إلى أحواض الحرارة عمليًا بدون ارتباط وسيط - شبكة حرارية.

تنقسم أنظمة التدفئة اللامركزية إلى فردو محلي.

في أنظمة فرديةيتم توفير الإمداد الحراري لكل غرفة (قسم من ورشة العمل ، غرفة ، شقة) من مصدر منفصل. وتشمل هذه الأنظمة ، على وجه الخصوص ، موقد وتدفئة الشقة. في الأنظمة المحلية ، يتم توفير الحرارة لكل مبنى من مصدر حرارة منفصل ، عادةً من غلاية محلية أو فردية. يتضمن هذا النظام ما يسمى ب تدفئة مركزيةالبنايات.

في أنظمة تدفئة المناطق ، يوجد مصدر الحرارة والمشتتات الحرارية للمستهلكين بشكل منفصل ، غالبًا على مسافة كبيرة ، لذلك يتم نقل الحرارة من المصدر إلى المستهلكين عبر شبكات التدفئة.

اعتمادًا على درجة المركزية ، يمكن تقسيم أنظمة تدفئة المناطق إلى المجموعات الأربع التالية:

• مجموعة- إمداد حراري من مصدر واحد لمجموعة من المباني ؛
• إقليمي- إمداد حراري من مصدر واحد إلى عدة مجموعات من المباني (حي) ؛
• الحضاري- إمداد حراري من مصدر واحد لعدة مناطق ؛
• بين المدن- إمداد حراري من مصدر واحد لعدة مدن.

تتكون عملية تدفئة المنطقة من ثلاث عمليات متتالية:

1. تحضير المبرد
2. نقل المبرد
3. استخدام الناقل الحراري.

يتم تحضير المبرد في ما يسمى بمحطات المعالجة الحرارية الخاصة في CHPPs ، وكذلك في المدينة أو الحي أو المجموعة (كل ثلاثة أشهر) أو بيوت الغلايات الصناعية. يتم نقل المبرد عبر شبكات التدفئة. يستخدم المبرد في مستقبلات الحرارة للمستهلكين. يشكل مجمع المنشآت المصممة لإعداد ونقل واستخدام الناقل الحراري نظام تدفئة المنطقة. كقاعدة عامة ، يتم استخدام مبردين لنقل الحرارة: الماء والبخار. لمواجهة الحمل الموسمي وحمل إمداد الماء الساخن ، عادة ما يتم استخدام الماء كناقل للحرارة ، لحمل العملية الصناعية - البخار.

لنقل الحرارة عبر مسافات تقاس بالعشرات وحتى مئات الكيلومترات (100-150 كم أو أكثر) ، يمكن استخدام أنظمة نقل الحرارة في حالة مرتبطة كيميائيًا.

غياب ماء ساخنلطالما كانت الحرارة بمثابة سيف داموقليس للعديد من شقق سانت بطرسبرغ. تحدث عمليات الإغلاق كل عام ، وفي أكثر اللحظات غير المناسبة. في الوقت نفسه ، تظل مدينتنا الأوروبية واحدة من أكثر المدن الكبرى تحفظًا ، حيث تستخدم بشكل أساسي المخاطر المحتملة على حياة وصحة المواطنين نظام مركزيامدادات الحرارة. في حين أن الجيران الأقرب يستخدمون منذ فترة طويلة التطورات المبتكرةفي هذا المجال ، يقول "من يبني في سانت بطرسبرغ".

لم يتم استخدام إمدادات المياه الساخنة اللامركزية (DHW) والتدفئة حتى الآن إلا في حالة عدم وجود تدفئة في المناطق أو عندما تكون إمكانيات الإمداد المركزي بالمياه الساخنة محدودة. مبتكر التقنيات الحديثةالسماح باستخدام أنظمة تحضير الماء الساخن اللامركزية في تشييد المباني متعددة الطوابق وإعادة بنائها.

للتدفئة المحلية الكثير من المزايا. بادئ ذي بدء ، تتحسن نوعية حياة سكان بطرسبرغ: يمكن تشغيل التدفئة في أي موسم ، بغض النظر عن متوسط ​​درجة الحرارة اليومية خارج النافذة ، والتدفق الصحي من الصنبور ماء نقييقلل من احتمالية التعرية والحروق ومعدل حوادث النظام. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر النظام توزيعًا مثاليًا للحرارة ، ويزيل فقد الحرارة قدر الإمكان ، ويسمح لك أيضًا بأخذ استهلاك الموارد في الاعتبار.

مصدر التحضير المحلي للمياه الساخنة في المباني السكنية والعامة هو الغاز و سخانات المياه الكهربائيةأو أعمدة الماء الساخنعلى الوقود الصلب أو الغازي.

"هناك العديد من المخططات لتنظيم التدفئة اللامركزية وإمدادات المياه الساخنة في المباني متعددة الشقق: غلاية تعمل بالغاز لمنزل و PTS في كل شقة ، وغلاية تعمل بالغاز ونظام PTS في كل شقة ، شبكة تدفئةو PTS في كل شقة "، كما يقول Alexey Leplyavkin ، المستشار الفني لمحطات التدفئة الفرعية للشقق.

الغاز ليس للجميع

تستخدم سخانات المياه الغازية في الغاز المباني السكنيةلا يزيد عن خمسة طوابق. في غرف منفصلة المباني العامة(في حمامات الفنادق ودور الاستراحة والمصحات ؛ في المدارس ، باستثناء المقاصف والمباني السكنية ؛ في صالات الاستحمام وغرف الغلايات) ، حيث يكون الوصول غير مقيد للأشخاص غير المدربين على قواعد الاستخدام أجهزة الغازلا يسمح بتركيب سخانات مياه غازية فردية.

سخانات المياه الغازية ذات تدفق وسعة. سخانات مياه لحظية مثبتة في المطابخ شقق سكنية. وهي مصممة لاستهلاك الماء من نقطتين. أكثر قوة ، على سبيل المثال ، يتم استخدام سخانات المياه بالغاز الأوتوماتيكية بالسعة من نوع AGV للتدفئة المحلية المدمجة وإمدادات المياه الساخنة للمباني السكنية. يمكن تركيبها في المطابخ الاستخدام الشائعالنزل والفنادق.

شقة نقاط الحرارة

أحد الحلول التقنية التقدمية في مجال كفاءة الطاقة والسلامة هو استخدام المواد السمية الثابتة مع تحضير فردي للمياه الساخنة داخل المنزل.

لا توفر المعدات المستقلة في مثل هذه المخططات استخدام مياه الشبكة لإمداد الماء الساخن ، والتي تترك جودتها الكثير مما هو مرغوب فيه. تجنب جودة منخفضةيتم توفير الماء عند التبديل إلى نظام مغلقأين تستخدم مياه المدينةأنظمة الماء البارد ، ساخنة في مكان الاستهلاك. وفقًا لبوريس بولين ، كبير المتخصصين في الخبرة الأقاليمية غير الحكومية ذات المسؤولية المحدودة ، النقطة الأساسيةفي مسألة كفاءة الطاقة لأنظمة التدفئة هي أنظمة استهلاك الحرارة للمباني. "يتم تحقيق أقصى تأثير لتوفير الطاقة من الطاقة الحرارية في المباني المُدفأة فقط عند استخدام مخطط إمداد حراري داخلي لامركزي للمباني ، أي مع التنظيم المستقل لأنظمة استهلاك الحرارة (التدفئة وإمدادات المياه الساخنة) داخل كل شقة في مع المحاسبة الإلزامية لاستهلاك الطاقة الحرارية فيها. لتنفيذ مبدأ الإمداد الحراري هذا للإسكان والخدمات المجتمعية ، من الضروري تثبيت PTS في مجموعة كاملة مع مقياس حرارة في كل شقة ، "يقول الخبير.

يتميز استخدام محطات التدفئة الفرعية للشقق (كاملة مع عدادات الحرارة) في مخطط إمداد الحرارة للمباني متعددة الشقق بالعديد من المزايا مقارنة بنظام الإمداد الحراري التقليدي. تتمثل أهم هذه المزايا في قدرة أصحاب الشقق على تعيين النظام الحراري الاقتصادي الضروري بشكل مستقل وتحديد دفعة مقبولة للطاقة الحرارية المستهلكة.

سيتم تشغيل الأنبوب من المواد السمية الثابتة إلى نقاط امتصاص الماء ، لذلك لا توجد عملياً أي خسائر في الحرارة في المبنى من خطوط أنابيب نظام DHW.

يمكن استخدام أنظمة التحضير اللامركزي للماء الساخن والحرارة في المباني السكنية متعددة الشقق قيد الإنشاء ، وإعادة بنائها المباني السكنية, مستوطنات الكوخأو أكواخ منفصلة.

مفهوم مثل هذا النظام له مبدأ بناء معياري ، لذلك يتم فتحه فرص واسعةلمزيد من التوسع في الخيارات: توصيل دائرة تدفئة تحت الأرضية ، وإمكانية التحكم التلقائي في درجة حرارة الناقل الحراري باستخدام ترموستات الغرفة، أو أتمتة معادلة للطقس باستخدام مستشعر درجة حرارة خارجية.

وحدات تدفئة الشقق يتم استخدامها بالفعل من قبل بناة في مناطق أخرى. بدأ عدد من المدن ، بما في ذلك موسكو ، في تنفيذ هذه الابتكارات التقنية على نطاق واسع. في سانت بطرسبرغ ، سيتم استخدام الخبرة الفنية لأول مرة في بناء مجمع النخبة السكني "Leontievsky Cape".

إيفان إيفدوكيموف ، مدير تطوير الأعمال ، Portal Group:

إن الإمداد المركزي بالمياه الساخنة النموذجي في سانت بطرسبرغ له مزايا وعيوب. بسبب ال إمداد مركزي بالماء الساخنفي المدينة ، سيكون أرخص وأسهل للمستهلك النهائي في المرحلة الحالية. في الوقت نفسه ، على المدى الطويل ، الإصلاح والتطوير الشبكات الهندسيةتتطلب استثمارات رأسمالية أكثر بكثير مما لو كانت أنظمة إمداد الماء الساخن قريبة من المستهلك.

ولكن في حالة وقوع حادث أو إصلاح مخطط له في المحطة المركزية ، فإن المنطقة بأكملها تفقد الحرارة والماء الساخن دفعة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، يبدأ إمداد الحرارة في الوقت المحدد ، لذلك إذا أصبحت المدينة باردة فجأة في سبتمبر أو مايو ، عندما تكون التدفئة المركزية متوقفة بالفعل ، فمن الضروري تدفئة الغرفة مصادر إضافية. ومع ذلك ، فإن حكومة سان بطرسبرج تركز على إمدادات مياه مركزيةبسبب الخصائص الجيولوجية والمناخية للمدينة. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون أنظمة المياه والصرف الصحي اللامركزية ملكية مشتركة لسكان المباني السكنية ، مما سيفرض عليهم مسؤولية إضافية.

نيكولاي كوزنتسوف ، رئيس العقارات في الضواحي (السوق الثانوية) في أكاديمية العلوم "بكار":

التدفئة اللامركزية DHW هي فائدة إضافيةللمستهلكين من حيث توفير الطاقة. ومع ذلك ، فإن تركيب الغلايات الفردية في المنازل يستلزم تقليل المساحة الصالحة للاستخدام في المنشأة نفسها. لتثبيت المرجل ، من الضروري تخصيص غرفة بمساحة 2 إلى 4 أمتار ، والتي فيها خلاف ذلكيمكن استخدامها كغرفة تبديل ملابس أو غرفة تخزين. بالطبع ، كل متر في المنزل له قيمة ، لذلك قد يدفع بعض العملاء مبالغ زائدة مقابل خدمات التدفئة المركزية ، لكن يحتفظون بالأمتار الثمينة من منازلهم. كل هذا يتوقف على احتياجات وقدرات كل مشتر ، وكذلك على الغرض من المنزل الريفي. إذا تم استخدام الكائن للإقامة المؤقتة ، فإن التدفئة اللامركزية تعتبر خيارًا أكثر ربحية ، حيث يتم الدفع فقط لموارد الطاقة المستهلكة.

بالنسبة للمطورين ، يعد إعداد الماء الساخن اللامركزي خيارًا أكثر ربحية ، نظرًا لأن الشركات في أغلب الأحيان لا تقوم بتركيب الغلايات في المنازل ، ولكنها تقدم للعملاء إمكانية اختيارها ودفع ثمنها وتثبيتها بأنفسهم. حتي اليوم هذه التكنولوجيايستخدم بالفعل بنشاط في المستوطنات المنزلية الموجودة في كل من المدينة والمنطقة. الاستثناء هو مشاريع النخبة، حيث يقوم المطور في أغلب الأحيان بتثبيت غرفة مرجل مشتركة.

إن توجه قطاع الطاقة الروسي نحو تدفئة المناطق وتدفئة المناطق كطريقة رئيسية لتلبية الاحتياجات الحرارية للمدن والمراكز الصناعية قد برر نفسه تقنيًا واقتصاديًا. ومع ذلك ، هناك العديد من أوجه القصور في تشغيل أنظمة التدفئة والتدفئة في المناطق ، والحلول التقنية غير الناجحة ، والاحتياطيات غير المستخدمة التي تقلل من كفاءة وموثوقية تشغيل هذه الأنظمة. إن الطبيعة الإنتاجية لهيكل أنظمة تدفئة المناطق (DH) مع CHPs ومنازل الغلايات ، والنطاق غير المعقول لتوصيل المستهلكين وعدم القدرة العملية على التحكم في أوضاع تشغيل DH (المصادر - شبكات الحرارة - المستهلكون) قللت إلى حد كبير من مزايا تدفئة المناطق .

إذا كانت مصادر الطاقة الحرارية لا تزال قابلة للمقارنة مع المستوى العالمي ، فإن تحليل DHS بأكمله يوضح ما يلي:

• تتوافق المعدات التقنية ومستوى الحلول التكنولوجية في بناء الشبكات الحرارية مع حالة الستينيات ، بينما زاد نصف قطر الإمداد الحراري بشكل حاد ، وكان هناك انتقال إلى أحجام قياسية جديدة لأقطار الأنابيب ؛
• جودة المعادن من خطوط الأنابيب الحرارية ، والعزل الحراري ، وصمامات الإغلاق والتحكم ، وبناء ومد خطوط الأنابيب الحرارية أدنى بكثير من نظائرها الأجنبية ، مما يؤدي إلى خسائر كبيرة في الطاقة الحرارية في الشبكات ؛
• ظروف سيئةساهم العزل الحراري والعزل المائي للأنابيب الحرارية وقنوات الشبكات الحرارية في زيادة تلف الأنابيب الحرارية تحت الأرض ، مما أدى إلى مشاكل خطيرةاستبدال معدات شبكة التدفئة ؛
• تتوافق المعدات المحلية من CHPPs الكبيرة مع متوسط ​​المستوى الأجنبي في الثمانينيات ، وفي الوقت الحالي ، تتميز التوربينات البخارية CHPPs بمعدل حوادث مرتفع ، حيث أن نصفها تقريبًا القدرة المركبةعملت التوربينات على تحديد المورد المقدر ؛
• لا تحتوي محطات CHP الحالية التي تعمل بالفحم على أنظمة تنظيف غاز المداخن لأكاسيد النيتروجين وأكسيد النيتروجين ، وكفاءة حجز الجسيمات لا تصل في كثير من الأحيان إلى القيم المطلوبة ؛
• القدرة التنافسية لل DH المرحلة الحاليةلا يمكن ضمانه إلا من خلال إدخال حلول تقنية جديدة بشكل خاص ، سواء من حيث هيكل الأنظمة أو من حيث المخططات ومعدات مصادر الطاقة وشبكات التدفئة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأساليب التقليدية لتشغيل تدفئة المناطق المعتمدة في الممارسة العملية لها العيوب التالية:

• الغياب العملي لتنظيم الإمداد الحراري لتدفئة المباني خلال الفترات الانتقالية ، عندما يكون للرياح والإشعاع الشمسي وانبعاثات الحرارة المنزلية تأثير كبير بشكل خاص على النظام الحراري للمباني الساخنة ؛
• الاستهلاك المفرط للوقود وارتفاع درجة حرارة المباني خلال فترات الدفء موسم التدفئة;
• خسائر كبيرة في الحرارة أثناء نقلها (حوالي 10 ٪) ، وفي كثير من الحالات أكثر من ذلك بكثير ؛
• الاستهلاك غير العقلاني للكهرباء لضخ المبرد ، بسبب مبدأ تنظيم الجودة المركزي ؛
• التشغيل طويل الأمد لأنابيب إمداد التدفئة في ظل نظام درجة حرارة غير موات ، يتميز بزيادة عمليات التآكل ، إلخ.

نظام الإمداد الحراري اللامركزي الحديث عبارة عن مجموعة معقدة من المعدات المترابطة وظيفيًا ، بما في ذلك محطة توليد الحرارة المستقلة و الأنظمة الهندسيةالمباني (إمدادات الماء الساخن وأنظمة التدفئة والتهوية).

في في الآونة الأخيرةتبدي العديد من مناطق روسيا اهتمامًا بإدخال تكنولوجيا موفرة للطاقة للتدفئة لكل شقة في المباني متعددة الطوابق ، وهو نوع من الإمداد الحراري اللامركزي ، حيث تكون كل شقة في مبنى سكنيمجهزة بنظام تدفئة مستقل ونظام إمداد بالماء الساخن. العناصر الرئيسية لنظام تدفئة الشقة هي غلاية التدفئة والسخانات وإمداد الهواء وأنظمة العادم. يتم الأسلاك باستخدام أنبوب فولاذيأو أنظمة حديثة لتوصيل الحرارة - بلاستيك أو معدن - بلاستيك.

المتطلبات الأساسية لإدخال أنظمة التدفئة المستقلة (اللامركزية) هي:

• الغياب في بعض الحالات للقدرات الحرة في المصادر المركزية ؛
• تكثيف تنمية المناطق الحضرية بأشياء سكنية ؛
• بالإضافة إلى ذلك ، يقع جزء كبير من التطوير على مناطق ذات بنية تحتية هندسية غير مطورة ؛
• انخفاض استثمار رأس المال وإمكانية التغطية المرحلية للأحمال الحرارية ؛
• القدرة على الصيانة ظروف مريحةفي شقتك الخاصة بارادته، والتي بدورها أكثر جاذبية مقارنة بالشقق ذات التدفئة المركزية ، حيث تعتمد درجة الحرارة على القرار التوجيهي في بداية ونهاية فترة التدفئة ؛
• ظهور عدد كبير من التعديلات المختلفة في السوق للمولدات الحرارية المحلية والمستوردة (الأجنبية) منخفضة الطاقة.

يمكن وضع مولدات الحرارة في المطبخ ، في غرفة منفصلةفي أي طابق (بما في ذلك العلية أو الطابق السفلي) أو في ملحق. يشمل مخطط إمداد الحرارة المستقل (اللامركزي) الأكثر شيوعًا: غلاية ذات دائرة واحدة أو دائرة مزدوجة ، مضخات الدورانللتدفئة وإمدادات المياه الساخنة ، فحص الصمامات، مغلق خزانات التمدد، صمامات الأمان. مع غلاية ذات دائرة واحدة ، يتم استخدام مبادل حراري سعوي أو لوحة لتحضير الماء الساخن.

مزايا الإمداد الحراري اللامركزي هي:

• لا حاجة لتخصيص الأراضي لشبكات التدفئة ومنازل الغلايات ؛
• تقليل فقد الحرارة بسبب عدم وجود شبكات تدفئة خارجية ، وتقليل فاقد مياه الشبكة ، وتقليل تكاليف معالجة المياه ؛
• انخفاض كبير في تكلفة إصلاح وصيانة المعدات ؛
• أتمتة كاملة لأنماط الاستهلاك. في أنظمة مستقلةلا يوصى باستخدام المياه غير المعالجة من نظام إمداد المياه في نظام الإمداد الحراري لما لها من تأثير قوي على عناصر الغلاية ، مما يستلزم استخدام المرشحات وأجهزة معالجة المياه الأخرى.

من بين المباني التجريبية التي تم بناؤها في المناطق الروسية ، هناك منازل فاخرة، ومنازل البناء الجماعي. الشقق فيها أغلى من المساكن المماثلة مع التدفئة المركزية. ومع ذلك ، فإن مستوى الراحة يمنحهم ميزة في سوق العقارات. يحصل أصحابها على فرصة أن يقرروا بشكل مستقل مقدار الحرارة والماء الساخن الذي يحتاجون إليه ؛ تختفي مشكلة الانقطاعات الموسمية وغيرها من الانقطاعات في إمداد الحرارة.

تتيح الأنظمة اللامركزية من أي نوع القضاء على فقد الطاقة أثناء نقلها (نتيجة لذلك ، تنخفض تكلفة الحرارة للمستهلك النهائي) ، وتزيد من موثوقية أنظمة التدفئة وإمدادات المياه الساخنة ، وإجراء بناء المساكن في حالة عدم وجود تطوير شبكات التدفئة. مع كل هذه المزايا للإمداد الحراري اللامركزي ، هناك السلبية. في بيوت الغلايات الصغيرة ، بما في ذلك المنازل "السقفية" ، يكون ارتفاع المداخن ، كقاعدة عامة ، أقل بكثير من ارتفاع المداخن الكبيرة.

مع المساواة الكلية للطاقة الحرارية ، لا تتغير قيم الانبعاث ، لكن ظروف التبديد تتدهور بشكل حاد. بالإضافة إلى ذلك ، تقع منازل الغلايات الصغيرة ، كقاعدة عامة ، بالقرب من المنطقة السكنية. يجب أيضًا مراعاة توليد الحرارة والطاقة المشتركين في CHP لصالح تدفئة المناطق. النقطة المهمة هي أن الزيادة في عدد بيوت الغلايات المستقلة لن تؤدي بالتأكيد إلى انخفاض في استهلاك الوقود في محطات الطاقة الشمسية الحرارية (بشرط أن يظل توليد الكهرباء دون تغيير). هذا يشير إلى أن استهلاك الوقود آخذ في الازدياد في المدينة ككل ، وأن مستوى تلوث الهواء آخذ في الازدياد. عند مقارنة الخيارات ، فإن أحد المؤشرات الرئيسية هي الأنواع التاليةالتكاليف.

يتم تقديمها بوضوح في الجدول 1. كتأكيد لما سبق ، قمنا بحساب خيارين للأنظمة ذات الإمداد الحراري المركزي واللامركزي لمدة ربع واحد. يتكون الربع قيد النظر من أربعة مباني سكنية من 3 أقسام من 5 طوابق. هناك أربع شقق في طابق كل قسم. بمساحة إجمالية 70 م 2 (الجدول ~ 4 ~). لنفترض أن هذه المنطقة يتم تسخينها بواسطة غلاية مع غلايات KVGM-4 غاز طبيعي(أنا - خيار). كخيار II - غلاية غاز فردية مع مبادل حراري مدمج لتدفق الماء الساخن. يظهر اعتماد تكلفة وحدة المرجل (DM / kW) على الطاقة المركبة في الشكل. . تم إجراء الحساب من قبلنا وفقًا لـ.

في تحليل التبعيات ، تم استخدام بيانات الغلايات المستوردة. المراجل الروسية الصنع أرخص بنسبة 20-40 ٪ ، اعتمادًا على الشركة المصنعة والشركة الوسيطة. عند تحديد المؤشرات الفنية والاقتصادية الرئيسية لأنظمة الإمداد الحراري اللامركزية ، من الضروري مراعاة التكاليف المرتبطة بزيادة قطر خطوط أنابيب الغاز ضغط منخفض، لأنه في هذه الحالة تزداد خسائر الغاز.

ولكن هناك عامل إيجابي في هذا ، والذي يتحدث لصالح إمدادات الحرارة اللامركزية: ليست هناك حاجة لمد شبكات التدفئة. يتم عرض البيانات المحسوبة بوضوح في الشكل. 2 و 3 ، حيث يمكن ملاحظة ما يلي: - انخفاض الاستهلاك السنوي للوقود مع إمداد الحرارة اللامركزي بمتوسط ​​40-50٪ ؛ - خفضت تكاليف الصيانة بحوالي 2.5-3 مرات ؛ - تكلفة الكهرباء 3 مرات. - إن تكاليف تشغيل الإمداد الحراري اللامركزي أقل أيضًا من تكاليف تدفئة المناطق.

يتيح استخدام نظام تدفئة الشقق للمباني السكنية متعددة الطوابق القضاء تمامًا على فقد الحرارة في شبكات التدفئة وأثناء التوزيع بين المستهلكين ، وتقليل الخسائر بشكل كبير في المصدر. سيسمح بتنظيم المحاسبة الفردية وتنظيم استهلاك الحرارة اعتمادًا على الفرص الاقتصادية والاحتياجات الفسيولوجية.

سيؤدي تدفئة الشقق إلى تقليل الاستثمارات الرأسمالية وتكاليف التشغيل لمرة واحدة ، وكذلك توفير الطاقة والمواد الخام لتوليد الطاقة الحرارية ، ونتيجة لذلك ، يؤدي إلى تقليل العبء على الوضع البيئي. يعد نظام تدفئة الشقق حلاً اقتصاديًا وحيويًا وفعالًا بيئيًا لمسألة الإمداد الحراري للمباني متعددة الطوابق. ومع ذلك ، من الضروري إجراء تحليل شامل لفعالية استخدام نظام إمداد حراري معين ، مع مراعاة العديد من العوامل.

استنادًا إلى مواد منتدى موسكو الدولي الخامس حول مشاكل تصميم وبناء أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد في إطار المعرض الدولي HEAT & VENT'2003 MOSCOW (ص 95-100) ، الناشر ITE Group PLC ، حرره الأستاذ ، دكتوراه. n. Makhova L.M، 2003