Avantaje și dezavantaje ale furnizării descentralizate de căldură. Sisteme centralizate și descentralizate de alimentare cu căldură

Lipsa de apă caldă și căldură a fost mult timp o sabie a lui Damocles pentru multe apartamente din Sankt Petersburg. Închiderile au loc în fiecare an și în cele mai inoportune momente. În același timp, orașul nostru european rămâne unul dintre cele mai conservatoare megaloți, folosind în principal un sistem centralizat de alimentare cu căldură, care este potențial periculos pentru viața și sănătatea cetățenilor. În timp ce cei mai apropiați vecini folosesc de mult timp dezvoltări inovatoare în acest domeniu, spune „Cine construiește în Sankt Petersburg”.

Furnizarea descentralizată de apă caldă (ACM) și furnizarea de căldură a fost utilizată până în prezent doar în absența încălzirii centralizate sau când posibilitățile de furnizare centralizată a apei calde sunt limitate. Tehnologiile moderne inovatoare permit utilizarea sistemelor descentralizate de preparare a apei calde în construcția și reconstrucția clădirilor cu mai multe etaje.

Încălzirea locală are o mulțime de avantaje. În primul rând, calitatea vieții locuitorilor din Sankt-Petersburg se îmbunătățește: încălzirea poate fi pornită în orice anotimp, indiferent de temperatura medie zilnică în afara ferestrei, apa curată din punct de vedere igienic curge de la robinet, posibilitatea spălărilor și arsurilor și rata de accidentare a sistemului este redusă. În plus, sistemul asigură o distribuție optimă a căldurii, elimină pe cât posibil pierderile de căldură și, de asemenea, vă permite să luați în considerare rațional consumul de resurse.

Sursa de preparare locală a apei calde în clădirile rezidențiale și publice sunt boilerele pe gaz și electrice sau boilerele pe combustibil solid sau gazos.

„Există mai multe scheme de organizare a încălzirii și alimentării cu apă caldă descentralizată în blocurile de locuințe: o boiler pe gaz pentru o casă și un PTS în fiecare apartament, un cazan pe gaz și un PTS în fiecare apartament, rețele de încălzire și un PTS în fiecare apartament, ” spune Alexey, consultant tehnic pentru punctele de încălzire a apartamentelor Leplyavkin.

Gazul nu este pentru toată lumea

Încălzitoarele de apă pe gaz sunt utilizate în clădiri rezidențiale gazificate cu o înălțime de cel mult cinci etaje. În încăperi separate ale clădirilor publice (în băile hotelurilor, caselor de odihnă și sanatoriilor; în școli, cu excepția cantinelor și a spațiilor rezidențiale; în sălile de duș și cazanele), unde accesul este nerestricționat pentru persoanele care nu sunt instruite în regulile pentru folosind aparate pe gaz, nu este permisă instalarea de încălzitoare individuale de apă pe gaz.

Încălzitoarele de apă pe gaz sunt debit și capacitive. În bucătăriile apartamentelor rezidențiale sunt instalate încălzitoare de apă instantanee de mare viteză. Sunt proiectate pentru aportul de apă în două puncte. Mai puternice, de exemplu, încălzitoarele de apă automate capacitive pe gaz de tip AGV sunt utilizate pentru încălzirea locală combinată și alimentarea cu apă caldă a spațiilor rezidențiale. Instalarea acestora este permisă și în bucătăriile de uz comun ale pensiilor și hotelurilor.

Puncte de incalzire apartament

Una dintre soluțiile tehnice progresive în domeniul eficienței și siguranței energetice este utilizarea PTS cu prepararea individuală a apei calde în casă.

Echipamentele autonome din astfel de scheme nu prevăd utilizarea apei din rețea pentru alimentarea cu apă caldă, a cărei calitate lasă mult de dorit. Evitarea calitatii proaste a apei este asigurata prin trecerea la un sistem inchis, care foloseste apa orasului din sistemul de apa rece, incalzita la punctul de consum. Potrivit lui Boris Bulin, specialist-șef al Interregional Non-Guvernmental Expertise LLC, punctul cheie în problema eficienței energetice a sistemelor de alimentare cu căldură îl reprezintă sistemele de consum de căldură ale clădirilor. „Efectul maxim de economisire a energiei termice în clădirile încălzite se realizează numai atunci când se utilizează o schemă internă descentralizată de alimentare cu căldură a clădirilor, adică cu reglarea autonomă a sistemelor de consum de căldură (încălzire și alimentare cu apă caldă) în cadrul fiecărui apartament din combinaţie cu contabilizarea obligatorie a consumului de energie termică în acestea. Pentru a implementa acest principiu de alimentare cu căldură pentru locuințe și servicii comunale, este necesar să instalați un PTS într-un set complet cu un contor de căldură în fiecare apartament ”, spune expertul.

Utilizarea stațiilor termice de apartament (complete cu contoare de căldură) în schema de alimentare cu căldură a clădirilor cu mai multe apartamente are multe avantaje în comparație cu schema tradițională de alimentare cu căldură. Principalul dintre aceste avantaje este capacitatea proprietarilor de apartamente de a stabili independent regimul termic economic necesar și de a determina o plată acceptabilă pentru energia termică consumată.

Conducta va merge de la PTS până la punctele de admisie a apei, astfel încât practic nu există pierderi de căldură în clădire de la conductele sistemului ACM.

Sistemele descentralizate de preparare a apei calde si caldurii pot fi utilizate in cladiri cu mai multe apartamente in constructie, cladiri cu mai multe apartamente in renovare, cabane sau cabane decomandate.

Conceptul unui astfel de sistem are un principiu de construcție modular, prin urmare deschide oportunități largi pentru extinderea ulterioară a opțiunilor: conectarea unui circuit de încălzire prin pardoseală, capacitatea de a controla automat temperatura lichidului de răcire folosind un termostat de cameră sau automatizare compensată de vreme. cu un senzor de temperatură exterioară.

Unitățile de încălzire de apartamente sunt deja folosite de constructori din alte regiuni. Un număr de orașe, inclusiv Moscova, au început implementarea pe scară largă a acestor inovații tehnice. La Sankt Petersburg, know-how-ul va fi folosit pentru prima dată în construcția complexului rezidențial de elită „Capul Leontievsky”.

Ivan Evdokimov, director de dezvoltare a afacerilor, Portal Group:

Alimentarea centrală cu apă caldă tipică pentru Sankt Petersburg are atât avantajele, cât și dezavantajele sale. Deoarece în oraș a fost stabilită alimentarea centralizată cu apă caldă, va fi mai ieftin și mai ușor pentru utilizatorul final în această etapă. În același timp, pe termen lung, repararea și dezvoltarea rețelelor de inginerie necesită mult mai multe investiții de capital decât dacă sistemele de alimentare cu apă caldă ar fi amplasate mai aproape de consumator.

Dar dacă există un accident sau o reparație planificată la gara centrală, atunci întregul district pierde căldură și apă caldă deodată. În plus, furnizarea de căldură începe la ora programată, așa că dacă înghețul se instalează brusc în oraș în septembrie sau mai, când încălzirea centrală este deja oprită, este necesar să încălziți camera cu surse suplimentare. Cu toate acestea, guvernul din Sankt Petersburg se concentrează pe alimentarea centralizată cu apă datorită caracteristicilor geologice și climatice ale orașului. În plus, sistemele de ACM descentralizate vor fi proprietatea comună a rezidenților blocurilor de locuințe, ceea ce le va impune o responsabilitate suplimentară.

Nikolai Kuznetsov, șeful imobiliar suburban (piață secundară) al Academiei de Științe „BEKAR”:

Prepararea descentralizată a apei calde reprezintă un beneficiu suplimentar pentru consumatori în ceea ce privește economiile de energie. Cu toate acestea, instalarea cazanelor individuale în case presupune o reducere a suprafeței utile a unității în sine. Pentru a instala cazanul, este necesar să se aloce o încăpere cu o suprafață de 2 până la 4 metri, care altfel ar putea fi folosită ca dressing sau cameră de depozitare. Desigur, fiecare metru din casă are valoare, așa că unii clienți pot plăti în exces pentru serviciile de încălzire centralizată, dar păstrează contoarele prețioase ale locuinței lor. Totul depinde de nevoile și capacitățile fiecărui cumpărător, precum și de scopul unei case de țară. Dacă obiectul este folosit pentru rezidență temporară, atunci încălzirea descentralizată este considerată o opțiune mai profitabilă, în care plata se va face doar pentru resursele energetice cheltuite.

Pentru dezvoltatori, prepararea descentralizată a apei calde este o opțiune mai profitabilă, deoarece cel mai adesea companiile nu instalează cazane în case, ci oferă clienților să aleagă, să plătească și să le instaleze singuri. Până în prezent, această tehnologie este deja utilizată în mod activ în așezările de cabane situate atât în ​​oraș, cât și în regiune. Excepție fac proiectele de elită, în care dezvoltatorul instalează cel mai adesea încă un cazan comun.

Utilizarea rațională a resurselor este unul dintre cei mai importanți stabilizatori ai economiei și susținerea vieții societății în ansamblu. Menținerea normelor actuale de consum de resurse energetice va stabili în mod inevitabil sarcina de a rezolva problema deficitului de resurse energetice.

Cel mai mare consumator al acestora este sectorul locativ și comunal. Furnizarea de căldură este cea mai specifică și mai costisitoare dintre toate sistemele de susținere a vieții. Situația socială actuală nu permite recuperarea integrală a tuturor costurilor prin taxarea căldurii furnizate. Cheltuielile statului pentru întreținerea locuințelor și cheltuielile comunale reprezintă o pondere foarte mare - aproximativ 17% din bugetul federal. Această situație poate fi schimbată doar prin trecerea la plata 100% pentru locuințe și servicii comunale, prevăzută de conceptul reformei industriei.

Conform statisticilor, consumul specific de apă și căldură pe locuitor al Rusiei depășește de 2-3 ori normele europene. Prin urmare, economia de energie în condițiile economice actuale este un element cheie al reformei locuințelor și serviciilor comunale.

Proiectarea și construcția apartamentelor dotate cu sisteme individuale de încălzire, contoare de gaz, apă și căldură ar trebui să devină o practică zilnică. În prezent, gazeificarea locuințelor s-a dezvoltat cu instalarea cazanelor de încălzire numai în construcția clădirilor rezidențiale. Există deja experiență în implementarea sistemelor autonome de încălzire și alimentare cu apă caldă în clădiri rezidențiale cu mai multe apartamente, i.e. constructie cazane atasate, cu acoperis. Ele vă permit să abandonați rețelele de încălzire exterioară, iar în viitor? - de la repararea și reașezarea acestora. În același timp, economiile de costuri față de încălzirea centralizată este de aproximativ 35%. În același timp, sunt excluse pierderile de căldură în rețelele externe (de la 15 la 30%), în funcție de starea tehnică a rețelelor și de gradul de inundare a acestora cu apă subterană.

Experienta existenta in exploatarea cazanelor atasate in cladiri rezidentiale a scos la iveala unele dezavantaje ale utilizarii acestora. Aceasta este în primul rând furnizarea consumatorilor fără a ține cont de temperatura necesară a aerului în apartamente, nevoia de subvenții pentru transportatoarele de căldură uzate și problemele de colectare a banilor de la rezidenți.

În același timp, casele de cazane nu rezolvă problema principală? - atitudinea economică a locuitorilor față de încălzire. Acest lucru se datorează lipsei de contorizare apartament cu apartament a consumului de căldură și apă caldă. Prin urmare, totuși, 60 70% din costuri sunt plătite de la buget. Instalarea dispozitivelor de contorizare în fiecare apartament, de regulă, este o plăcere costisitoare și, uneori, este chiar greu de imaginat perioada lor de rambursare.

Experiența arată că cea mai eficientă utilizare a cazanelor atașate pentru încălzire și alimentare cu apă caldă a clădirilor administrative, a unităților de sănătate și a culturii.

Sisteme individuale de incalzire

În ultimii ani, multe regiuni din Rusia au început să introducă o nouă tehnologie? - un sistem de încălzire a apartamentelor și de alimentare cu apă caldă în clădiri cu mai multe apartamente, înalte. Casele cu sisteme de încălzire a apartamentelor au fost deja construite în Smolensk, Serpukhov, Bryansk, Sankt Petersburg, Samara, Saratov, Ulyanovsk.

Cazanele murale cu dublu circuit asigură, alături de încălzire, prepararea apei calde pentru nevoile menajere. Datorită dimensiunilor sale mici, puțin mai mari decât dimensiunea unui gheizer convențional, cazanului nu este greu să-și găsească un loc în orice încăpere, chiar dacă nu este special adaptat pentru un cazan: în bucătărie, pe coridor, pe hol, etc. Sistemele individuale de încălzire vă permit să rezolvați complet problema economisirii combustibilului gazos, în timp ce fiecare rezident, folosind capacitățile echipamentului instalat, își creează condiții confortabile de viață. Introducerea unui sistem de încălzire a apartamentelor elimină imediat problema contabilizării căldurii: nu se ia în calcul căldura, ci doar consumul de gaz. Costul gazului reflectă componentele căldurii și apei calde.

Încălzirea apartamentului reduce costurile de mai multe ori. Conform rezultatelor funcționării sistemelor individuale de încălzire în Smolensk (peste o mie de apartamente în case de diferite înălțimi), costul utilităților pentru furnizarea de căldură și apă caldă pentru o familie de patru persoane a scăzut de 6 ori și ținând cont de subvenții ? - de 15 ori comparativ cu sistemul centralizat. Consumatorul are astfel posibilitatea de a atinge un confort maxim si determina nivelul de utilizare a caldurii si a apei calde. Totodată, se înlătură și problema întreruperilor în furnizarea apei calde și căldurii din motive tehnice, organizatorice și sezoniere.

Pentru organizațiile furnizoare de gaze, încălzirea per apartament permite economisirea gazului cu 30-40% și achiziționarea de plătitori de încredere de gaz și servicii în fața consumatorilor finali.

Încălzirea apartamentelor reduce semnificativ costul construcției locuințelor, nu este nevoie de rețele scumpe de încălzire, puncte de căldură, dispozitive de contorizare; rambursarea costului echipamentului are loc în momentul achiziționării locuinței; se reduc costurile bugetelor de diferite niveluri pentru furnizarea de energie.

Incalzire cu convector

Din cauza deficitului de resurse energetice și a prețurilor în creștere la energie, problema furnizării de căldură este relevantă și pentru întreprinderile industriale.

Una dintre direcțiile promițătoare de eficiență energetică pentru descentralizarea sistemelor de alimentare cu căldură pentru întreprinderile industriale a fost introducerea de încălzitoare de aer de diferite capacități, convectoare și încălzitoare cu gaz radiant foarte eficiente în instalații. Aceste sisteme nu au nevoie de un material de răcire.

Convectorul cu gaz? - mijloace fine de încălzire a conacelor mici, caselor, apartamentelor, magazinelor, cabinelor și birourilor. Un avantaj important al încălzirii cu convector este eficiența și eliminarea amenințării de îngheț a sistemului de încălzire (lipsa lichidului de răcire în cazul unei pene de curent, oprirea pompei).

Diferențele fundamentale dintre convectoarele de tip frontal și majoritatea aparatelor de încălzire și încălzire pe gaz sunt următoarele: aerul necesar procesului de ardere pătrunde în afara încăperii încălzite, produsele de ardere sunt îndepărtate și în exterior, prin urmare, oxigenul din încăpere. aerul nu arde; convectorul menține automat temperatura setată în intervalul de la 10 la 30 o C.

Utilizarea convectoarelor de încălzire pe gaz în locul celor electrice de aceeași putere vă permite să reduceți de mai multe ori costurile de încălzire. Forma izolatoare a panoului decorativ și a vopselei, realizate conform tehnologiei moderne, se potrivesc cu ușurință în orice interior. Convectoarele de încălzire au un certificat de conformitate rusesc și sunt aprobate pentru utilizare de către Gosgortekhnadzor din Federația Rusă.

Încălzire cu radiație pe gaz

Utilizarea sistemelor de încălzire cu radiație cu gaz (GHS) vă permite să schimbați baza fizică a transferului de căldură în zona de lucru.

Când instalați încălzire cu radiație cu infraroșu:

  • nu este nevoie să construiți o cameră, așa cum este cazul unei cazane;
  • pierderea de căldură este minimizată;
  • este posibil să încălziți zone sau locuri de muncă individuale și cu menținerea unor temperaturi diferite pentru diferite zone (de exemplu, în sală - 20 o C, pe scenă - 17 o C);
  • nu există mișcare de aer și praf, sporind astfel confortul camerei;
  • nu există personal permanent de serviciu;
  • instalarea rapidă (sau dezmembrarea), precum și transferul dispozitivelor la locul potrivit;
  • este exclusă înghețarea sistemului (din cauza lipsei de apă);
  • inerția sistemelor este redusă (încălzirea localului în 15-30 de minute), noaptea localul nu poate fi încălzit;
  • costurile de funcționare sunt reduse (costurile bănești de încălzire pentru sezon sunt reduse de 6 ori);
  • perioada de amortizare a sistemului de încălzire este redusă (până la un an).

De fapt, în prezent, doar SHLO-urile sunt capabile să ofere încălzire normală pentru încăperi de mare înălțime (până la 35 de metri) și suprafață nelimitată.

Pentru a organiza încălzirea radiantă, în partea superioară a încăperii (sub tavan) sunt amplasate emițători de infraroșu, încălziți din interior cu produse de ardere a gazelor. Când se utilizează SHLO, căldura este transferată de la emițători direct în zona de lucru prin radiație termică infraroșie. La fel ca razele soarelui, ajunge aproape complet in zona de lucru, incalzind personalul, suprafata locurilor de munca, pardoseli, pereti. Și deja de pe aceste suprafețe calde aerul din cameră este încălzit.

Principalul rezultat al încălzirii cu infraroșu radiant este posibilitatea unei reduceri semnificative a temperaturii medii a aerului din încăpere fără a înrăutăți condițiile de lucru. Temperatura medie a camerei poate fi redusă cu până la 7°C, oferind economii de până la 45% în comparație cu sistemele tradiționale de convecție.

Economii suplimentare sunt asigurate de distribuția rațională a temperaturii în întreaga cameră, confortul controlului temperaturii și costurile de operare mai mici.

În general, economiile pot ajunge la 80% față de sistemele de încălzire convectivă de la o centrală termică.

Totodată, în timpul sezonului de încălzire, SGLS funcționează în regim automat, fără a necesita costuri pentru funcționarea acestuia.

Astfel, introducerea de noi sisteme de alimentare descentralizată cu căldură permite rezolvarea cel puțin parțială a problemei economisirii resurselor. Trebuie remarcat încă o dată că eficacitatea acestor sisteme a fost deja confirmată de practica utilizării lor.

Serghei KOCHERGIN

STRATEGIA ENERGETICĂ A RUSIEI

Este necesară implementarea unui sistem integral de măsuri legale, administrative și economice care să stimuleze eficiența utilizării energiei. Acest sistem prevede:

  • efectuarea de audituri energetice regulate ale întreprinderilor (obligatoriu pentru întreprinderile din sectorul public);
  • crearea de stimulente economice suplimentare pentru conservarea energiei, transformând-o într-o zonă de afaceri eficientă.

termoficare bifilara retea de termoficare

Conductele rețelelor de încălzire sunt așezate în pasaj subteran și canale impracticabile - 84%, așezarea subterană fără canale - 6% și supraterană (pe pasaje supraterane) - 10%. În medie, peste 12% din rețelele de încălzire din țară sunt inundate periodic sau constant cu apă subterană sau de suprafață, în unele orașe această cifră putând ajunge la 70% din rețelele de încălzire. Starea nesatisfăcătoare a izolației termice și hidraulice a conductelor, uzura și calitatea scăzută a instalării și funcționării echipamentelor rețelei de încălzire se reflectă în datele statistice privind accidentele. Astfel, 90% dintre defecțiunile de urgență apar la conductele de alimentare și 10% la conductele de retur, dintre care 65% din accidente se produc din cauza coroziunii externe și 15% din cauza defectelor de instalare (în principal rupturi la suduri).

Pe acest fundal, poziția furnizării descentralizate de căldură devine din ce în ce mai încrezătoare, care ar trebui să includă atât sistemele de încălzire a apartamentelor și de alimentare cu apă caldă, cât și sistemele de locuințe, inclusiv clădirile cu mai multe etaje, cu acoperiș sau o cameră de cazane autonomă atașată. Utilizarea descentralizării face posibilă adaptarea mai bună a sistemului de alimentare cu căldură la condițiile de consum de căldură al unui obiect specific deservit de acesta, iar absența rețelelor externe de distribuție elimină practic pierderile de căldură neproductive în timpul transportului lichidului de răcire. Interesul crescut pentru sursele (și sistemele) de căldură autonome în ultimii ani se datorează în mare măsură situației financiare și politicii de investiții și creditare din țară, deoarece construirea unui sistem centralizat de alimentare cu căldură impune investitorului să facă investiții de capital semnificative unice. în sursă, rețelele de căldură și sistemele interne ale clădirii, și cu o perioadă de rambursare nedeterminată sau practic pe o bază irecuperabilă. Prin descentralizare, este posibil să se realizeze nu numai o reducere a investițiilor de capital din cauza lipsei rețelelor termice, ci și să se deplaseze costurile către costul locuinței (adică, către consumator). Acesta este factorul care a condus recent la un interes sporit pentru sistemele descentralizate de alimentare cu căldură pentru construcția de locuințe noi. Organizarea alimentării autonome cu căldură permite reconstrucția obiectelor din zonele urbane a clădirilor vechi și dense în absența capacităților libere în sistemele centralizate. Descentralizarea la nivel modern, bazată pe generatoare de căldură de ultimă generație (inclusiv cazane în condensație) de înaltă eficiență, folosind sisteme de control automate cu economie de energie, ne permite să satisfacem pe deplin nevoile celui mai pretențios consumator.

Factorii enumerați în favoarea descentralizării alimentării cu energie termică au dus la faptul că de multe ori aceasta a început deja să fie considerată ca o soluție tehnică necontestată, lipsită de dezavantaje.

Un avantaj important al sistemelor descentralizate este posibilitatea de reglementare locală în sistemele rezidențiale de încălzire și apă caldă. Cu toate acestea, funcționarea sursei de căldură și a întregului complex de echipamente auxiliare ale sistemului de încălzire a apartamentului de către personal neprofesionist (rezidenți) nu face întotdeauna posibilă utilizarea pe deplin a acestui avantaj. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că, în orice caz, este necesară crearea sau implicarea unei organizații de reparații și întreținere care să deservească sursele de alimentare cu căldură.

Descentralizarea rațională poate fi recunoscută numai pe baza combustibilului lichid gazos (gaz natural) sau ușor distilat (combustibil diesel, combustibil pentru sobe de uz casnic). Alți purtători de energie:

Combustibil solid în clădirile înalte. Din mai multe motive evidente, o sarcină irealizabilă. În clădirile mici, așa cum arată multe studii, folosind combustibil solid obișnuit de calitate scăzută (și acum practic nu există altul în țară), este fezabil din punct de vedere economic să construiți o boiler de grup;

Gazul lichefiat (amestecurile propan-butan) pentru zonele cu consum mare de căldură în scop de încălzire, chiar și în combinație cu măsuri de economisire a energiei, va necesita construirea de depozite de gaze de mare capacitate (cu instalarea obligatorie a cel puțin două rezervoare subterane) , care, în complexul problemelor cu o aprovizionare centralizată cu gaz lichefiat, este esențială complică problema

Energia electrică nu poate și nu trebuie utilizată în scopuri de încălzire (indiferent de cost și tarife) din cauza eficienței generării acesteia în ceea ce privește energia primară pentru consumatorul final (eficiență 30%), cu excepția încălzirii temporare, de urgență, locale. sistemelor (locale) și în zonele de exces al acestuia, în unele cazuri, utilizarea surselor alternative de energie (pompe de căldură). În același sens, este necesar să ne disociem de declarațiile iresponsabile din presă ale unui număr de dezvoltatori și producători de așa-numitele generatoare de căldură vortex, care declară eficiența termică a dispozitivelor care funcționează pe disiparea vâscoasă a energiei mecanice (de la un motor electric). ) de 1,25 ori mai mare decât puterea instalată a echipamentelor electrice.

Capacitatea instalată a surselor de căldură pentru alimentarea cu căldură a apartamentului într-o clădire cu mai multe etaje este calculată în funcție de consumul maxim (de vârf) de căldură, adică la sarcina de alimentare cu apă caldă. Este ușor de observat că în acest caz, pentru o clădire rezidențială de 200 de apartamente, puterea instalată a generatoarelor de căldură va fi de 4,8 MW, adică de peste două ori capacitatea totală de furnizare a căldurii necesară atunci când este conectată la rețelele de încălzire centrală sau la o autonomă. , de exemplu, centrala termică de pe acoperiș. Instalarea încălzitoarelor de apă cu acumulare în sistemul de alimentare cu apă caldă a unui apartament (capacitate 100-150 litri) permite reducerea capacității instalate a generatoarelor de căldură de apartament, cu toate acestea, complică semnificativ sistemul de încălzire a apartamentului, crește semnificativ costul acestuia și practic nu este. utilizat în clădiri cu mai multe etaje.

Sursele autonome de alimentare cu căldură (inclusiv apartament cu apartament) au o emisie dispersă de produse de ardere într-o zonă rezidențială la o înălțime relativ mică a coșurilor de fum, ceea ce are un impact semnificativ asupra situației de mediu, poluând aerul direct în zona rezidențială. .

Probleme semnificativ mai puține apar în dezvoltarea sistemelor descentralizate de alimentare cu căldură din casele de cazane autonome (pe acoperiș), încorporate și atașate ale unor instalații individuale rezidențiale, casnice și industriale, inclusiv structuri standard. Documentația de reglementare suficient de clară face posibilă justificarea tehnică a unei soluții eficiente la problemele de amplasare a echipamentelor, alimentare cu combustibil, eliminarea fumului, alimentarea cu energie și automatizarea unei surse de căldură autonome. Dezvoltarea sistemelor de inginerie a construcțiilor, inclusiv a celor standard, nu întâmpină dificultăți deosebite în proiectarea sa.

Astfel, furnizarea autonomă de căldură nu trebuie considerată ca o alternativă necondiționată la termoficarea, sau ca o retragere din pozițiile câștigate. Nivelul tehnic al echipamentelor moderne de economisire a energiei pentru generarea, transportul și distribuția tehnologiei termice vă permite să creați sisteme de inginerie eficiente și raționale, al căror nivel de centralizare trebuie să aibă o justificare adecvată.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Sisteme descentralizate de alimentare cu căldură

Consumatorii descentralizati, care, din cauza distantelor mari de la CET, nu pot fi acoperiti cu termoficare, trebuie sa aiba o alimentare cu energie termica rationala (eficienta) care sa corespunda nivelului tehnic si confortului modern.

Consumul de combustibil pentru furnizarea de căldură este foarte mare. În prezent, alimentarea cu căldură a clădirilor industriale, publice și rezidențiale este realizată de aproximativ 40 + 50% din cazane, ceea ce nu este eficient din cauza eficienței lor scăzute (în cazane, temperatura de ardere a combustibilului este de aproximativ 1500 °C, iar căldura). este furnizat consumatorului la temperaturi semnificativ mai scăzute (60+100 OS)).

Astfel, utilizarea irațională a combustibilului, atunci când o parte din căldură scapă în coș, duce la epuizarea resurselor de combustibil și energie (FER).

Epuizarea treptată a resurselor de combustibil și energie în partea europeană a țării noastre a necesitat cândva dezvoltarea unui complex de combustibil și energie în regiunile sale de est, care a crescut brusc costul extracției și transportului combustibilului. În această situație, este necesar să se rezolve cea mai importantă sarcină de economisire și utilizare rațională a resurselor de combustibil și energie, deoarece rezervele lor sunt limitate și, pe măsură ce scad, costul combustibilului va crește constant.

În acest sens, o măsură eficientă de economisire a energiei este dezvoltarea și implementarea sistemelor descentralizate de alimentare cu căldură cu surse de căldură autonome împrăștiate.

În prezent, cele mai potrivite sunt sistemele descentralizate de alimentare cu căldură bazate pe surse de căldură netradiționale precum soarele, vântul, apa.

Mai jos luăm în considerare doar două aspecte ale implicării energiei netradiționale:

* furnizare de căldură pe bază de pompe de căldură;

* furnizare de căldură pe bază de generatoare autonome de căldură cu apă.

Furnizare de căldură pe bază de pompe de căldură. Scopul principal al pompelor de căldură (CP) este încălzirea și furnizarea de apă caldă folosind surse naturale de căldură de calitate scăzută (LPHS) și căldura reziduală din sectoarele industrial și casnic.

Avantajele sistemelor termice descentralizate includ fiabilitatea sporită a furnizării de căldură, tk. nu sunt conectate prin rețele de încălzire, care la noi depășesc 20 de mii de km, iar majoritatea conductelor sunt în funcțiune peste durata de viață standard (25 de ani), ceea ce duce la accidente. În plus, construcția unei rețele lungi de încălzire este asociată cu costuri de capital semnificative și cu pierderi mari de căldură. Conform principiului de funcționare, pompele de căldură aparțin transformatoarelor de căldură, în care se produce o modificare a potențialului termic (temperatura) ca urmare a muncii furnizate din exterior.

Eficiența energetică a pompelor de căldură este estimată prin rapoarte de transformare care țin cont de „efectul” obținut, raportat la munca cheltuită și la randament.

Efectul obținut este cantitatea de căldură Qv pe care o produce HP. Cantitatea de căldură Qv, raportată la puterea consumată Nel pe unitatea HP, arată câte unități de căldură sunt obținute pe unitatea de putere electrică consumată. Acest raport este m=0V/Nel

se numește coeficient de conversie sau transformare a căldurii, care este întotdeauna mai mare decât 1 pentru HP. Unii autori numesc acest coeficient de eficiență, dar eficiența nu poate fi mai mare de 100%. Eroarea aici este că căldura Qv (ca formă neorganizată de energie) este împărțită la Nel (electrică, adică energie organizată).

Eficiența ar trebui să ia în considerare nu doar cantitatea de energie, ci și performanța unei cantități date de energie. Prin urmare, eficiența este raportul dintre capacitățile de lucru (sau exergiile) de orice fel de energie:

h=Eq / EN

unde: Eq - randamentul (exergia) căldurii Qv; EN - performanta (exergie) energiei electrice Nel.

Deoarece căldura este întotdeauna asociată cu temperatura la care se obține această căldură, prin urmare, performanța (exergia) căldurii depinde de nivelul de temperatură T și este determinată de:

Eq=QBxq,

unde f este coeficientul de performanță termică (sau „factorul Carnot”):

q=(T-Tos)/T=1-Tos/

unde Toc este temperatura mediului ambiant.

Pentru fiecare pompă de căldură, aceste cifre sunt egale:

1. Raportul de transformare a căldurii:

m \u003d qv / l \u003d Qv / Nel¦

2. eficienta:

W=NE(ft)B//=J*(ft)B>

Pentru HP real, raportul de transformare este m=3-!-4, în timp ce s=30-40%. Aceasta înseamnă că pentru fiecare kWh de energie electrică consumată se obține QB=3-i-4 kWh de căldură. Acesta este principalul avantaj al HP față de alte metode de generare a căldurii (încălzire electrică, cazane etc.).

În ultimele decenii, producția de pompe de căldură a crescut brusc în întreaga lume, dar în țara noastră HP-urile nu și-au găsit încă aplicații pe scară largă.

Există mai multe motive.

1. Accentul tradițional pe termoficare.

2. Raport nefavorabil între costul energiei electrice și al combustibilului.

3. Producția de HP se realizează, de regulă, pe baza celor mai apropiate mașini frigorifice din punct de vedere al parametrilor, ceea ce nu duce întotdeauna la caracteristici optime ale HP. Proiectarea HP-urilor seriale pentru caracteristici specifice, adoptate în străinătate, mărește semnificativ atât caracteristicile operaționale, cât și cele energetice ale HP.

Producția de echipamente pentru pompe de căldură în SUA, Japonia, Germania, Franța, Anglia și alte țări se bazează pe capacitățile de producție ale ingineriei frigorifice. HP-urile din aceste țări sunt utilizate în principal pentru încălzire și alimentare cu apă caldă în sectoarele rezidențiale, comerciale și industriale.

În SUA, de exemplu, peste 4 milioane de unități de pompe de căldură funcționează cu o capacitate termică mică, de până la 20 kW, bazată pe compresoare cu piston sau rotative. Furnizarea de căldură a școlilor, centrelor comerciale, piscinelor este realizată de HP cu o putere termică de 40 kW, realizată pe bază de compresoare cu piston și șurub. Alimentarea cu energie termică a raioanelor, orașelor - CP mari pe bază de compresoare centrifugale cu Qv peste 400 kW de căldură. În Suedia, peste 100 din 130 de mii de CP-uri funcționale au o putere termică de 10 MW sau mai mult. În Stockholm, 50% din furnizarea de căldură provine din pompe de căldură.

În industrie, pompele de căldură utilizează căldură de calitate scăzută din procesele de producție. O analiză a posibilității de utilizare a HP în industrie, efectuată la întreprinderile a 100 de companii suedeze, a arătat că zona cea mai potrivită pentru utilizarea HP sunt întreprinderile din industria chimică, alimentară și textilă.

În țara noastră, aplicarea HP a început să fie tratată în 1926. Din 1976, TN lucrează în industrie la o fabrică de ceai (Samtredia, Georgia), la Uzina de Chimie și Metalurgie Podolsk (PCMZ) din 1987, la Fabrica de Lactate Sagarejo, Georgia, la ferma de lapte Gorki-2 de lângă Moscova „din 1963. Pe lângă industrie, HP la acea vreme a început să fie folosit într-un centru comercial (Sukhumi) pentru alimentare cu căldură și frig, într-o clădire de locuințe (satul Bucuria, Moldova), în pensiunea Druzhba (Ialta), un spital climatologic (Gagra), sala statiunii din Pitsunda.

În Rusia, în prezent, HP-urile sunt fabricate conform comenzilor individuale de către diferite companii din Nijni Novgorod, Novosibirsk și Moscova. Deci, de exemplu, compania „Triton” din Nizhny Novgorod produce CP cu o putere termică de la 10 la 2000 kW cu o putere a compresorului Nel de la 3 la 620 kW.

Ca surse de căldură de calitate scăzută (LPHS) pentru HP, apa și aerul sunt cele mai utilizate pe scară largă. Prin urmare, cele mai frecvent utilizate scheme HP sunt „apă-aer” și „aer-aer”. Conform unor astfel de scheme, HP-urile sunt produse de companii: Carrig, Lennox, Westinghous, General Electric (SUA), Nitachi, Daikin (Japonia), Sulzer (Suedia), CKD (Republica Cehă), "Klimatechnik" (Germania). Recent, deșeurile industriale și efluenții de canalizare sunt utilizați ca NPIT.

În țările cu condiții climatice mai severe, este recomandabil să folosiți HP împreună cu sursele tradiționale de căldură. În același timp, în perioada de încălzire, alimentarea cu căldură a clădirilor se realizează în principal de la o pompă de căldură (80-90% din consumul anual), iar sarcinile de vârf (la temperaturi scăzute) sunt acoperite de cazane electrice sau cazane pe combustibili fosili.

Utilizarea pompelor de căldură duce la economii de combustibili fosili. Acest lucru este valabil mai ales pentru regiunile îndepărtate, cum ar fi regiunile de nord ale Siberiei, Primorye, unde există centrale hidroelectrice, iar transportul combustibilului este dificil. Cu un raport de transformare anual mediu m=3-4, economiile de combustibil din utilizarea HP comparativ cu o centrală termică sunt de 30-5-40%, adică. în medie 6-5-8 kgce/GJ. Când m crește la 5, economia de combustibil crește la aproximativ 20+25 kgce/GJ în comparație cu cazanele pe combustibili fosili și până la 45+65 kgce/GJ în comparație cu cazanele electrice.

Astfel, HP este de 1,5-5-2,5 ori mai profitabil decât centralele. Costul căldurii de la pompele de căldură este de aproximativ 1,5 ori mai mic decât costul căldurii de la termoficarea și de 2-5-3 ori mai mic decât cazanele pe cărbune și păcură.

Una dintre cele mai importante sarcini este utilizarea căldurii apei uzate de la centralele termice. Cea mai importantă condiție prealabilă pentru introducerea HP este cantitățile mari de căldură degajate în turnurile de răcire. Deci, de exemplu, cantitatea totală de căldură reziduală la centralele termice ale orașului și adiacente Moscovei în perioada noiembrie-martie a sezonului de încălzire este de 1600-5-2000 Gcal/h. Cu ajutorul HP este posibil să transferați cea mai mare parte din această căldură reziduală (aproximativ 50-5-60%) către rețeaua de încălzire. în care:

* nu este necesar să cheltuiți combustibil suplimentar pentru producerea acestei călduri;

* ar îmbunătăți situația ecologică;

* prin scăderea temperaturii apei circulante în condensatoarele turbinei, vidul va fi îmbunătățit semnificativ și va crește generarea de energie.

Amploarea introducerii HP numai în OAO Mosenergo poate fi foarte semnificativă și utilizarea lor pe căldura „deșeală” a gradientului

ren poate ajunge la 1600-5-2000 Gcal/h. Astfel, utilizarea HP la CHPP este benefică nu numai din punct de vedere tehnologic (îmbunătățirea vidului), ci și din punct de vedere al mediului (economii reale de combustibil sau o creștere a puterii termice CHP fără costuri suplimentare cu combustibil și costuri de capital). Toate acestea vor permite creșterea sarcinii conectate în rețelele termice.

Fig.1. Schema schematică a sistemului de alimentare cu căldură WTG:

1 - pompa centrifuga; 2 - tub vortex; 3 - debitmetru; 4 - termometru; 5 - supapă cu trei căi; 6 - supapă; 7 - baterie; 8 - încălzitor.

Furnizare de căldură pe bază de generatoare autonome de căldură cu apă. Generatoarele autonome de căldură cu apă (ATG) sunt proiectate pentru a produce apă încălzită, care este utilizată pentru a furniza căldură diferitelor instalații industriale și civile.

ATG include o pompă centrifugă și un dispozitiv special care creează rezistență hidraulică. Un dispozitiv special poate avea un design diferit, a cărui eficiență depinde de optimizarea factorilor de regim determinat de evoluția know-how-ului.

O opțiune pentru un dispozitiv hidraulic special este un tub vortex inclus într-un sistem de încălzire descentralizat alimentat cu apă.

Utilizarea unui sistem descentralizat de alimentare cu căldură este foarte promițătoare, deoarece. apa, fiind o substanta de lucru, este folosita direct pentru incalzire si apa calda

reaprovizionare, făcând astfel aceste sisteme ecologice și fiabile în funcționare. Un astfel de sistem descentralizat de alimentare cu căldură a fost instalat și testat în laboratorul Fundamentelor transformării căldurii (OTT) al Departamentului de Sisteme Industriale de Căldură și Energie (PTS) al MPEI.

Sistemul de alimentare cu căldură constă dintr-o pompă centrifugă, un tub vortex și elemente standard: o baterie și un încălzitor. Aceste elemente standard sunt părți integrante ale oricărui sistem de alimentare cu căldură și, prin urmare, prezența lor și funcționarea cu succes oferă motive pentru a afirma funcționarea fiabilă a oricărui sistem de alimentare cu căldură care include aceste elemente.

Pe fig. 1 prezintă o diagramă schematică a unui sistem de alimentare cu căldură. Sistemul este umplut cu apă, care, atunci când este încălzită, intră în baterie și încălzitor. Sistemul este echipat cu fitinguri de comutare (robineți și supape cu trei căi), care permite comutarea în serie și paralelă a bateriei și a încălzitorului.

Funcționarea sistemului a fost efectuată după cum urmează. Prin rezervorul de expansiune, sistemul este umplut cu apă în așa fel încât aerul să fie îndepărtat din sistem, care este apoi controlat de un manometru. După aceea, se aplică tensiune în dulapul unității de control, temperatura apei furnizate sistemului (50-5-90 °C) este setată de selectorul de temperatură și pompa centrifugă este pornită. Timpul de intrare în modul depinde de temperatura setată. Cu un anumit sistem de operare tv=60, timpul de intrare în modul este t=40 min. Graficul temperaturii funcționării sistemului este prezentat în fig. 2.

Perioada de pornire a sistemului a fost de 40+45 min. Viteza de creștere a temperaturii a fost Q=1,5 grade/min.

Pentru a măsura temperatura apei la intrarea și la ieșirea sistemului, sunt instalate termometre 4 și un debitmetru 3 este utilizat pentru a determina debitul.

Pompa centrifugă a fost montată pe un suport mobil ușor, care poate fi realizat în orice atelier. Restul echipamentelor (baterie și încălzire) sunt standard, achiziționate de la firme comerciale specializate (magazine).

Fitingurile (robinete cu trei căi, supape, colțuri, adaptoare etc.) se achiziționează și în magazine. Sistemul este asamblat din țevi de plastic, a căror sudură a fost efectuată de o unitate specială de sudură, care este disponibilă în laboratorul OTT.

Diferența de temperatură a apei în liniile înainte și retur a fost de aproximativ 2 OS (Dt=tnp-to6=1,6). Timpul de funcționare al pompei centrifuge VTG a fost de 98 s în fiecare ciclu, pauzele au durat 82 s, timpul unui ciclu a fost de 3 min.

Sistemul de alimentare cu căldură, după cum au arătat testele, funcționează stabil și în regim automat (fără participarea personalului de întreținere) menține temperatura setată inițial în intervalul t=60-61 °C.

Sistemul de alimentare cu căldură a funcționat când bateria și încălzitorul au fost pornite în serie cu apa.

Eficacitatea sistemului este evaluată:

1. Raportul de transformare a căldurii

m=(P6+Pk)/nn=UP/nn;

Din bilanțul energetic al sistemului, se poate observa că cantitatea suplimentară de căldură generată de sistem a fost de 2096,8 kcal. Până în prezent, există diverse ipoteze care încearcă să explice modul în care apare o cantitate suplimentară de căldură, dar nu există o soluție general acceptată fără ambiguitate.

concluzii

furnizare descentralizată de căldură energie netradițională

1. Sistemele descentralizate de alimentare cu căldură nu necesită o rețea de încălzire lungă și, prin urmare, - costuri de capital mari.

2. Utilizarea sistemelor descentralizate de alimentare cu căldură poate reduce semnificativ emisiile nocive din arderea combustibilului în atmosferă, ceea ce îmbunătățește situația mediului.

3. Utilizarea pompelor de căldură în sistemele descentralizate de alimentare cu căldură pentru sectoarele industriale și civile permite economisirea combustibilului în cantitate de 6 + 8 kg echivalent combustibil comparativ cu cazanele. per 1 Gcal de căldură generată, care este de aproximativ 30-5-40%.

4. Sistemele descentralizate bazate pe HP sunt folosite cu succes în multe țări străine (SUA, Japonia, Norvegia, Suedia etc.). Peste 30 de companii sunt angajate în fabricarea HP.

5. În laboratorul OTT al Departamentului PTS din MPEI a fost instalat un sistem de alimentare cu căldură autonom (descentralizat) bazat pe un generator centrifugal de căldură cu apă.

Sistemul funcționează în mod automat, menținând temperatura apei din conducta de alimentare în orice interval dat de la 60 la 90 °C.

Coeficientul de transformare a căldurii al sistemului este m=1,5-5-2, iar randamentul este de aproximativ 25%.

6. Îmbunătățirea în continuare a eficienței energetice a sistemelor descentralizate de alimentare cu căldură necesită cercetări științifice și tehnice pentru a determina modurile optime de funcționare.

Literatură

1. Sokolov E. Ya. și colab. Atitudine rece față de căldură. Stiri din 17.06.1987.

2. Mikhelson V. A. Despre încălzirea dinamică. Fizică Aplicată. T.III, nr. Z-4, 1926.

3. Yantovsky E.I., Pustovalov Yu.V. Instalatii pompe de caldura compresie vapori. - M.: Energoizdat, 1982.

4. Vezirishvili O.Sh., Meladze N.V. Sisteme cu pompe de căldură cu economie de energie de alimentare cu căldură și frig. - M.: Editura MPEI, 1994.

5. Martynov A. V., Petrakov G. N. Pompă de căldură dublă. Energie Industrială Nr. 12, 1994.

6. Martynov A. V., Yavorovsky Yu. V. Utilizarea VER la întreprinderile industriei chimice bazate pe HPP. Industria chimica

7. Brodyansky V.M. etc.Metoda exergetică şi aplicaţiile ei. - M.: Energoizdat, 1986.

8. Sokolov E.Ya., Brodyansky V.M. Bazele energetice ale proceselor de transformare și răcire a căldurii - M.: Energoizdat, 1981.

9. Martynov A.V. Instalatii pentru transformarea caldura si racire. - M.: Energoatomizdat, 1989.

10. Devyanin D.N., Pishchikov S.I., Sokolov Yu.N. Pompe de căldură - dezvoltare și testare la CHPP-28. // „Știri despre furnizarea căldurii”, nr. 1, 2000.

11. Martynov A.V., Brodyansky V.M. „Ce este un tub vortex?”. Moscova: Energie, 1976.

12. Kalinichenko A.B., Kurtik F.A. Generator de caldura cu cea mai mare eficienta. // „Economie și producție”, nr. 12, 1998.

13. Martynov A.V., Yanov A.V., Golovko V.M. Sistem descentralizat de alimentare cu căldură bazat pe un generator de căldură autonom. // „Materiale de construcții, echipamente, tehnologii ale secolului XXI”, nr. 11, 2003.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

    Studiul metodelor de reglare a căldurii în sistemele de termoficare pe modele matematice. Influența parametrilor de proiectare și a condițiilor de funcționare asupra naturii graficelor de temperatură și a debitelor de lichid de răcire la reglarea alimentării cu căldură.

    munca de laborator, adaugat 18.04.2010

    Analiza principiului de funcționare și a schemelor tehnologice ale CET. Calculul sarcinilor termice și al debitelor de lichid de răcire. Selectarea și descrierea metodei de reglementare. Calcul hidraulic al sistemului de alimentare cu căldură. Determinarea costurilor pentru funcționarea sistemului de alimentare cu căldură.

    teză, adăugată 13.10.2017

    Calculul regimului hidraulic al rețelei de încălzire, diametrele diafragmelor de accelerație, duze de lift. Informații despre complexul program-calcul pentru sistemele de alimentare cu căldură. Recomandări tehnice și economice pentru îmbunătățirea eficienței energetice a sistemului de alimentare cu căldură.

    teză, adăugată 20.03.2017

    Proiect de alimentare cu căldură pentru o clădire industrială din Murmansk. Determinarea fluxurilor de căldură; calculul alimentării cu căldură și consumului de apă din rețea. Calcul hidraulic al rețelelor termice, selecția pompelor. Calculul termic al conductelor; dotarea tehnică a cazanelor.

    lucrare de termen, adăugată 11.06.2012

    Calculul sarcinilor termice ale cartierului orașului. Graficul de reglare a furnizării de căldură prin sarcina de încălzire în sistemele închise de alimentare cu căldură. Determinarea debitelor de lichid de răcire calculate în rețelele de încălzire, consumul de apă pentru alimentarea cu apă caldă și încălzire.

    lucrare de termen, adăugată 30.11.2015

    Dezvoltarea sistemelor descentralizate (autonome) de alimentare cu căldură în Rusia. Fezabilitatea economică a construcției de cazane de acoperiș. Sursele lor de hrană. Conectare la rețele de inginerie externe și interne. Echipamente principale și auxiliare.

    rezumat, adăugat 07.12.2010

    Alegerea tipului de purtători de căldură și a parametrilor acestora, justificarea sistemului de alimentare cu căldură și compoziția acestuia. Construirea graficelor consumului de apa din retea pe instalatii. Calcule termice și hidraulice ale conductei de abur. Indicatori tehnico-economici ai sistemului de alimentare cu căldură.

    lucrare de termen, adăugată 04/07/2009

    Descrierea sistemului de alimentare cu căldură existent pentru clădirile din satul Shuyskoye. Scheme ale rețelelor termice. Graficul piezometric al rețelei termice. Calculul consumatorilor după consumul de căldură. Evaluarea tehnică și economică a ajustării regimului hidraulic al rețelei de încălzire.

    teză, adăugată 04.10.2017

    Tipuri de sisteme de încălzire centrală și principii de funcționare a acestora. Comparație între sistemele moderne de alimentare cu căldură ale unei pompe termohidrodinamice de tip TS1 și unei pompe de căldură clasice. Sisteme moderne de încălzire și alimentare cu apă caldă în Rusia.

    rezumat, adăugat 30.03.2011

    Caracteristici ale funcționării sistemelor de alimentare cu căldură ale întreprinderilor care asigură producția și furnizarea neîntreruptă a vehiculelor de căldură cu parametri specificați către ateliere. Determinarea parametrilor purtătorilor de căldură la punctele de referință. Echilibrul consumului de căldură și abur.

slide 2

Sistem de termoficare

slide 3

Încălzirea centralizată se caracterizează prin prezența unei rețele extinse de încălzire a abonaților ramificate cu alimentarea cu energie a numeroase receptoare de căldură (fabrici, întreprinderi, clădiri, apartamente, spații rezidențiale etc.)

Principalele surse de termoficare sunt: ​​centralele combinate de căldură și electricitate (CHP), care generează și energie electrică pe parcurs; camere cazane (încălzire apă și abur).

slide 4

Structura de termoficare

Sistemul de incalzire centrala include mai multe elemente: Sursa de caldura. Aceasta este o centrală termică care produce căldură și electricitate. Sursa de transport al căldurii sunt rețelele de încălzire. Sursa consumului de căldură. Acestea sunt dispozitive de încălzire amplasate în case, birouri, depozite și alte spații de diferite tipuri.

slide 5

Scheme ale sistemului de alimentare cu căldură

Schema dependentă a sistemului de încălzire - sistemul de încălzire centrală este proiectat să funcționeze cu apă supraîncălzită. Costul său este mai mic decât costul unei scheme independente, datorită excluderii unor elemente precum schimbătoarele de căldură, un rezervor de expansiune și o pompă de completare, ale căror funcții sunt efectuate central la centrala termică. Apa supraîncălzită din sistemul principal de încălzire externă este amestecată cu apa de retur (t = 70-750С) a sistemului de încălzire a casei și, ca urmare, apa la temperatura necesară este furnizată dispozitivelor de încălzire. Cu o astfel de conexiune, punctele de încălzire interne sunt de obicei echipate cu centrale de amestec (ascensoare). Dezavantajul unei scheme de conectare dependentă cu amestecare este nesiguranța sistemului de la o creștere a presiunii hidrostatice în acesta, care este transmisă direct prin conducta de retur, la o valoare periculoasă pentru integritatea aparatelor și fitingurilor de încălzire.

slide 6

Slide 7

Schema independentă a sistemului de încălzire (schimbător de căldură) - apa supraîncălzită din cazan este furnizată la schimbătorul de căldură. Un schimbător de căldură (încălzitor de apă) este un dispozitiv în care apa rece este încălzită la temperatura dorită și este destinată încălzirii clădirii din cauza apei supraîncălzite din camera cazanului.O schemă de conectare independentă este utilizată atunci când o creștere a presiunii hidrostatice nu este permise în sistem. Avantajul unei scheme independente, pe lângă asigurarea unui mod termo-hidraulic, individual pentru fiecare clădire, este posibilitatea de a menține circulația folosind conținutul de căldură al apei pentru o perioadă de timp, de obicei suficientă pentru a elimina deteriorarea de urgență a conductelor de căldură exterioare. Un sistem de încălzire cu schemă independentă durează mai mult decât un sistem cu boiler local, datorită reducerii coroziunii apei.

Slide 8

Slide 9

Tipuri de conectare:

Sistemele de încălzire cu o singură conductă ale blocurilor de locuințe, datorită economiei lor, au multe dezavantaje, iar principala este o pierdere mare de căldură de-a lungul traseului. Adică, apa într-un astfel de circuit este furnizată de jos în sus, intrând în caloriferele din fiecare apartament și eliberând căldură, deoarece apa răcită în dispozitiv se întoarce în aceeași conductă. Lichidul de răcire ajunge la destinația finală deja destul de răcit.

Slide 10

slide 11

Schemă de conectare a radiatoarelor unui sistem de încălzire cu o singură conductă

  • slide 12

    Un sistem de încălzire cu două conducte într-un bloc de apartamente poate fi deschis și închis, dar vă permite să mențineți lichidul de răcire în același regim de temperatură pentru caloriferele de orice nivel. Într-un circuit de încălzire cu două conducte, apa răcită de la calorifer nu mai este returnată în aceeași conductă, ci este evacuată în canalul de retur sau în „retur”. Mai mult, nu contează deloc dacă radiatorul este conectat de la un ridicător sau de la un șezlong - principalul lucru este că temperatura lichidului de răcire rămâne neschimbată pe tot parcursul său prin conducta de alimentare. Un avantaj important într-un circuit cu două conducte este faptul că poți regla fiecare baterie separat și chiar să instalezi robinete termostatice pe ea pentru a menține automat temperatura. De asemenea, într-un astfel de circuit, puteți utiliza dispozitive cu conexiuni laterale și inferioare, puteți utiliza punctul mort și mișcarea asociată a lichidului de răcire.

    diapozitivul 13

    Schema de conectare pentru radiatoarele unui sistem de încălzire cu două conducte

  • Slide 14

    Beneficiile termoficarii:

    îndepărtarea echipamentelor tehnologice explozive din clădirile rezidențiale; concentrarea punctuală a emisiilor nocive la surse în care acestea pot fi combatete eficient; Capacitatea de a folosi combustibil ieftin, de a lucra pe diferite tipuri de combustibil, inclusiv local, gunoi, precum și resurse de energie regenerabilă; capacitatea de a înlocui arderea simplă a combustibilului (la o temperatură de 1500-2000 ° C pentru încălzirea aerului până la 20 ° C) cu deșeuri termice din ciclurile de producție, în primul rând din ciclul termic de generare a energiei electrice la o centrală termică; eficiența electrică relativ mult mai mare a centralelor mari de cogenerare și eficiența termică a cazanelor mari cu combustibil solid. Ușor de folosit. Nu este nevoie să monitorizați echipamentul - caloriferele de încălzire centrală oferă întotdeauna o temperatură stabilă (indiferent de condițiile meteorologice

    diapozitivul 15

    Dezavantajele termoficarii:

    Un număr mare de consumatori de căldură care au propriul regim de alimentare cu căldură, ceea ce elimină aproape complet posibilitatea de reglare a furnizării de căldură; Costul unitar al sistemului DH, care la rândul său depinde de densitatea sarcinii Supraestimarea costului căldurii în unele orașe; Procedura complicata, costisitoare, birocratica de conectare la DH; Incapacitatea de a regla volumele de consum; Incapacitatea rezidenților de a reglementa în mod independent includerea și dezactivarea încălzirii; Perioada lungă de întreruperi de vară pentru ACM. Rețelele de încălzire din majoritatea orașelor sunt uzate, pierderile de căldură din acestea le depășesc pe cele normative.

    slide 16

    Sistem descentralizat de alimentare cu căldură

  • Slide 17

    Sistemul de alimentare cu căldură se numește descentralizat dacă sursa de căldură și radiatorul sunt practic combinate, adică rețeaua de căldură este fie foarte mică, fie absentă.

    O astfel de furnizare de căldură poate fi individuală, atunci când în fiecare cameră sunt utilizate dispozitive de încălzire separate. Încălzirea descentralizată diferă de încălzirea centralizată în distribuția locală a căldurii produse.

    Slide 18

    Principalele tipuri de încălzire descentralizată

    Pompă de căldură electrică cu acumulare directă Cuptor Cazane mici

    Slide 19

    Pechnoye Cazană mică

    Slide 20

    Tipuri de sisteme care implică energie netradițională:

    furnizare de căldură pe bază de pompe de căldură; furnizare de căldură pe bază de generatoare autonome de căldură cu apă.

    diapozitivul 21

    Pot fi amplasate POMPE DE CĂLDURĂ PENTRU ÎNCĂLZIRE

    În colectoare de puț care sunt instalate vertical în pământ la o adâncime de 100 m În colectoare orizontale subterane

    slide 22

    Principiul de funcționare

    Energia termică este furnizată schimbătorului de căldură, încălzind lichidul de răcire (apa) al sistemului de încălzire. Eliberând căldură, agentul frigorific se răcește, iar cu ajutorul unei supape de expansiune este din nou transferat în stare lichidă. Ciclul se închide. Pentru a „extrage” căldura din pământ, se folosește un agent frigorific - un gaz cu un punct de fierbere scăzut. Agentul frigorific lichid trece printr-un sistem de conducte îngropate în pământ. Temperatura pământului la o adâncime mai mare de 1,5 metri este aceeași vara și iarna și este egală cu 8 grade. Această temperatură este suficientă pentru ca agentul frigorific care trece în pământ să „fierbe” și să treacă în stare gazoasă. Acest gaz este aspirat de pompa compresorului, moment în care este comprimat și căldură este eliberată. Același lucru se întâmplă atunci când o anvelopă este umflată cu o pompă de bicicletă - de la o compresie puternică a aerului, pompa se încălzește.

    diapozitivul 23

    Generatoare autonome de căldură pentru apă

    Generatoarele de căldură fără combustibil se bazează pe principiul cavitației. În acest caz, electricitatea este necesară pentru a acționa motorul pompei și nu se formează deloc detartraj. Procesele de cavitație în lichidul de răcire apar ca urmare a acțiunii mecanice asupra lichidului într-un volum închis, ceea ce duce inevitabil la încălzirea acestuia. Instalatiile moderne au un cavitator in circuit, i.e. încălzirea lichidului se realizează datorită circulației multiple de-a lungul circuitului „pompă – cavitator – rezervor (radiator) – pompă”. Prin includerea unui cavitator în schema de instalare, este posibilă creșterea duratei de viață a pompei datorită transferului proceselor de cavitație din camera de lucru a pompei în cavitatea cavitatorului. În plus, acest nod este principala sursă de încălzire, deoarece în el energia cinetică a fluidului în mișcare este convertită în energie termică.

    slide 24

    Pompă principală Cavitator Pompă de circulație Electrovalvă Supapă Vas de expansiune Radiator de încălzire

    Slide 25

    Alte tehnologii de economisire a energiei

    Sisteme individuale de încălzire Încălzire cu convector (încălzitoare de aer pe gaz, inclusiv arzător, schimbător de căldură și ventilator) Încălzire cu radiație pe gaz (încălzitoare cu infraroșu „luminoase” și „întunecate”)

    slide 26

    Cea mai comună schemă de alimentare cu căldură autonomă (descentralizată) include: un cazan cu un singur circuit sau cu dublu circuit, pompe de circulație pentru încălzire și alimentare cu apă caldă, supape de reținere, rezervoare de expansiune închise, supape de siguranță. Cu un cazan cu un singur circuit, pentru prepararea apei calde se folosește un schimbător de căldură capacitiv sau cu plăci.

    Slide 27

    Incalzire apartament

    Încălzire apartament - asigurare individuală descentralizată (autonomă) a unui apartament separat într-un bloc de locuințe cu căldură și apă caldă

    Slide 28

    Cazanele murale cu dublu circuit asigură, alături de încălzire, prepararea apei calde pentru nevoile menajere. Datorită dimensiunilor sale mici, puțin mai mari decât dimensiunea unui gheizer convențional, cazanului nu este greu să-și găsească un loc în orice încăpere, chiar dacă nu este special adaptat pentru un cazan: în bucătărie, pe coridor, pe hol, etc. Sistemele individuale de încălzire vă permit să rezolvați complet problema economisirii combustibilului gazos, în timp ce fiecare rezident, folosind capacitățile echipamentului instalat, își creează condiții confortabile de viață. Introducerea unui sistem de încălzire a apartamentelor elimină imediat problema contabilizării căldurii: nu se ia în calcul căldura, ci doar consumul de gaz. Costul gazului reflectă componentele căldurii și apei calde.

    Slide 29

    Incalzire si ventilatie cu aer

  • slide 30

    Încălzire cu radiație pe gaz

    Pentru a organiza încălzirea radiantă, în partea superioară a încăperii (sub tavan) sunt amplasate emițători de infraroșu, încălziți din interior cu produse de ardere a gazelor. Când se utilizează SHLO, căldura este transferată de la emițători direct în zona de lucru prin radiație termică infraroșie. La fel ca razele soarelui, ajunge aproape complet in zona de lucru, incalzind personalul, suprafata locurilor de munca, pardoseli, pereti. Și deja de pe aceste suprafețe calde aerul din cameră este încălzit. Principalul rezultat al încălzirii cu infraroșu radiant este posibilitatea unei reduceri semnificative a temperaturii medii a aerului din încăpere fără a înrăutăți condițiile de lucru. Temperatura medie a camerei poate fi redusă cu până la 7°C, oferind economii de până la 45% în comparație cu sistemele tradiționale de convecție.

    Slide 31

    Avantajele unui sistem descentralizat de alimentare cu căldură:

    reducerea pierderilor de căldură din cauza absenței rețelelor externe de încălzire, minimizarea pierderilor de apă din rețea, reducerea costurilor de tratare a apei; nu este nevoie de alocații de teren pentru rețele de încălzire și cazane; automatizare completă, inclusiv moduri de consum de căldură (nu este nevoie să controlați temperatura apei rețelei de retur, puterea de căldură a sursei etc.); flexibilitate in controlul temperaturii setate direct in zona de lucru; costurile directe de încălzire și costurile de funcționare a sistemului sunt mai mici; economie în consumul de căldură.

    slide 32

    Dezavantajele unui sistem descentralizat de alimentare cu căldură:

    Neglijența utilizatorului. Orice sistem necesită inspecție și întreținere preventivă periodică Problemă de îndepărtare a fumului. Necesitatea de a crea un sistem de ventilație de înaltă calitate și impactul negativ asupra mediului. Eficiență redusă a sistemului datorită încăperilor învecinate neîncălzite. Cu încălzirea apartamentului într-o clădire cu mai multe etaje, este necesară o soluție organizatorică și tehnică la problema încălzirii caselor scărilor și a altor locuri publice; cazanul este proprietatea colectivă a locuitorilor; Amortizare neacumulată și o perioadă lungă de strângere de fonduri pentru reparațiile majore necesare; Lipsa unui sistem de aprovizionare rapidă cu piese de schimb.