Moderné vykurovacie systémy. Princíp činnosti slnečných kolektorov

Vykurovacia sezóna v Rusku trvá asi sedem mesiacov. Pre majiteľov súkromných domov a tých, ktorí sa nimi práve stanú, sa otázka efektívneho vykurovania priestorov stáva ťažkou úlohou, ktorú nie je také ľahké vyriešiť. Pokúsme sa zistiť, aké sú moderné vykurovacie systémy súkromného domu.

Najčastejšie sa na vykurovanie používa voda alebo rôzne nemrznúce kvapaliny, ktoré cirkulujú potrubím. Kvapalina sa ohrieva pomocou plynových kotlov, ktoré môžu pracovať na kvapalné, tuhé a plynné palivá. V poslednej dobe sa ako vykurovacie telesá používajú elektródové a indukčné kotly.

Ohrev vody je obľúbený vďaka dostupnosti a účinnosti chladiacej kvapaliny medzi majiteľmi chát a iných prímestských bytov. Vodný systém sa dá jednoducho namontovať svojpomocne. pozitívny moment je, že objem vody v systéme zostáva konštantný.

Nevýhody ohrevu vody v dlhom čase otepľovania miestnosti, prípadné netesnosti a prasknutia potrubí. Nedá sa deaktivovať vodný systém v zime, pretože voda zamrzne a praskne potrubie.

Progresívne vykurovacie systémy

Zariadenie moderných vykurovacích systémov pre súkromné ​​domy sa zásadne líši od tradičných spôsobov vykurovania. Vykurovacia technika sa každým rokom rýchlo rozvíja. Vybavenie je stále lepšie a efektívnejšie.

Vznikajú nové zdroje energie, ktoré spĺňajú požiadavky ochrany životného prostredia a celkového komfortu prevádzky zariadení.

Inovatívnym vývojom ruských vedcov je infračervený vykurovací systém PLEN. Skladá sa z najtenšieho polymérového filmu a odporového vyhrievacieho prvku vyrobeného z uhlíkových vlákien.

PLEN vyžaruje tepelnú zložku slnečného žiarenia, ktoré je absorbované podlahou, stropom, nábytkom a vytvára príjemnú teplotu v miestnosti.

Charakteristika

Maximálna povrchová teplota tohto prevedenia je 60°C, no na vytvorenie najviac komfortné podmienky V dome stačí 30 ° - 40 ° С.

PLEN je možné položiť po celej ploche základne miestnosti, pokryť ho laminátom alebo akýmkoľvek iným typom náteru. Ak systém namontujete na strop, získate pocit tepla a pohodlia ako zo slnka. Konštrukciu je tiež možné pripevniť k stenám, ale tým utrpí jej účinnosť.

Jednou z výhod ohrievača filmu je absencia kvapalného nosiča tepla. Tým sa eliminuje inštalácia zložitých systémov, netesnosti, zamrznutie kvapaliny. Okrem toho majú systémy ohrevu filmu množstvo ďalších výhod:

• nevysušte vzduch;
• nedochádza k intenzívnym tepelným tokom;
• nevytvárajte konvekčné prúdy;
• ohňovzdorné;
• jednoduchá inštalácia;
• úplne bezpečné pre ľudí a životné prostredie.

Ďalším argumentom v prospech PLEN pre vidiecky dom je dlhoročný výskum vedcov. Dokázali, že dlhovlnné infračervené žiarenie pri miernom výkone má priaznivý vplyv na ľudský organizmus.

Hlavnou nevýhodou infračerveného vykurovacieho systému sú jeho vysoké náklady. Pre zariadenie vykurovacieho systému celého domu budete musieť urobiť vážne finančné investície, ktoré sa čoskoro nevyplatia.

Geotermálne systémy

Novinkou pri vykurovaní súkromného domu je odber tepla zo zeme, ktorá sa nachádza na priľahlom pozemku. Na tento účel sa používa geotermálna inštalácia. Jeho dizajn pozostáva z tepelné čerpadlo fungujúce na princípe chladničky, len na vykurovanie.

Pri dome vzniká šachta, kde je potrebné umiestniť výmenník tepla. Cez ňu bude spodná voda prúdiť do tepelného čerpadla, odovzdávať teplo, ktoré sa využije na vykurovanie objektu.
Pri vykurovaní vidieckeho domu sa ako chladivo používa nemrznúca zmes. Na tento účel je v bani inštalovaná špeciálna nádrž.

Je veľmi jednoduché využiť tepelnú energiu, ktorej zdrojom je slnečné svetlo. Najnovšie solárne vykurovacie systémy vidieckych domov sú kolektor a zásobník.

Štruktúra rúrok, ktoré tvoria kolektor, minimalizuje tepelné straty. Na základe konštrukčných prvkov sú solárne kolektory vákuové, ploché a vzduchové.

Mali by byť umiestnené čo najvyššie.

Nuansy

Tento typ vykurovania je vhodný len do teplých oblastí krajiny, kde minimálne 20-25 dní v roku svieti ostré slnko. V opačnom prípade musí byť nastavený doplnkové systémy kúrenie. Ďalšou nevýhodou solárnych panelov je vysoká cena a krátka životnosť batérií potrebných na skladovanie elektriny.

hydrotermálne systémy

Ak sa váš vidiecky dom nachádza vedľa nemrznúcej nádrže, potrebnú tepelnú energiu je možné získať z vody.

Na tento účel sa na dno zásobníka položí sonda výmenníka tepla a v dome sa namontuje tepelné čerpadlo. Čím väčšia je sonda, tým je hydrotermálna elektráreň efektívnejšia.

Vzduchové systémy

V teplom podnebí možno použiť systém vzduch-vzduch. Najjednoduchším typom takýchto tepelných čerpadiel sú invertorové klimatizácie. Montujú sa ako bežné klimatizácie. Ich účinnosť klesá s mínusová teplota a pri teplote -30 °C a nižšej sa zníži na nulu.

Veterná energia sa už dlho používa na výrobu elektriny. Ale dá sa použiť aj na vykurovanie prímestských bytov. Vedci vytvorili bezprevodový generátor veternej energie, ktorý je namontovaný na zvislej osi otáčania na streche domu. Na zníženie hluku počas prevádzky konštrukcie musí byť náprava vybavená izolátorom vibrácií. V suteréne je umiestnený elektrický ohrievač vody a zásobník tepla.

Toto zariadenie je dosť náročné na výrobu, má veľká veľkosť a hmotnosti. Je dlhá a náročná na inštaláciu. Pre získanie maximálnej veternej energie je potrebné postaviť dostatočne vysokú vežu.

Klady a zápory

Nepochybnou výhodou tohto typu vykurovania je jeho šetrnosť k životnému prostrediu. Získavanie energie z vetra nespôsobuje žiadne škody na životnom prostredí. Okrem toho je táto energia úplne zadarmo a náklady na výrobu a inštaláciu zariadení sú relatívne nízke.

Napriek nepochybným výhodám tento spôsob vykurovania vidieckych domov nie je populárny kvôli nestálosti sily a rýchlosti vetra.

Elektrické vykurovanie priestorov sa týka skôr tradičných spôsobov vykurovania, ktoré boli v posledných desaťročiach modernizované. Elektrické spotrebiče sú ľahko ovládateľné, pohodlné a spoľahlivé. Oddávna sa používajú na lokálne vykurovanie.

Na rovnomerné zahriatie celej plochy miestnosti pomocou elektriny sa používa podlahové kúrenie. Tento systém je vhodný na použitie v súkromnom vidieckom dome.

Systém podlahového vykurovania

Technológia podlahového vykurovania je pohodlný a ekonomický systém vykurovania priestorov. AT moderné inštalácie používajú sa pokročilé materiály. Na výrobu potrubí sa používajú ľahké a odolné polymérne materiály.

Základom teplej elektrickej podlahy je vykurovací kábel. Hlavnou vecou tohto typu vykurovania je kvalita kábla, od ktorej závisí účinnosť systému a trvanie jeho prevádzky.
Podlahové vykurovanie pomocou vody nevypúšťa škodlivé látky, elektromagnetická radiácia. Voda je lacný a tepelne náročný nosič tepla. Medzi základňou a podlahovou krytinou je inštalovaná sieť potrubí, cez ktoré preteká kvapalina. V porovnaní s elektrickým systémom "teplá podlaha" je tento typ vykurovania oveľa lacnejší.

Politika zásobovania energiou v posledných rokoch zahŕňa prechod na obnoviteľné zdroje energie. Čoraz častejšie sa na výrobu elektriny nepoužíva plyn a uhlie, ale slnečná, veterná, vodná energia. Ide o ekologické zdroje energie, ktoré neznečisťujú životné prostredie emisiami a výpustmi.

Baibakov S. A., inžinier spoločnosti JSC "VTI"

1. Aktuálny stav a problémy.

Vzhľadom na zvláštnosti klimatických podmienok je neprerušené zásobovanie obyvateľstva a priemyslu tepelnou energiou v Rusku naliehavým sociálnym a ekonomickým problémom. Podľa rôznych zdrojov sa v roku 2000 vyrobilo na účely zásobovania teplom približne 2020 miliónov Gcal. Na to bolo vynaložených viac ako 45 % z celkovej spotreby všetkých druhov palív, čo je asi 2-krát viac ako spotreba paliva pre potreby elektroenergetiky a zodpovedá palivovej náročnosti všetkých ostatných odvetví hospodárstva.

V súčasnosti je dodávka tepla spotrebiteľom veľ osady sa vyrába a bude sa vyrábať najmä z dostatočne výkonných systémov diaľkové vykurovanie(CZT) s veľkými tepelnými elektrárňami alebo okresnými kotolňami ako zdrojmi tepla.

Značnú časť potreby tepelnej energie u nás a najmä v mestách s vysokou koncentráciou tepelnej záťaže tradične zabezpečujú veľké CZT na báze KVET s parnými turbínami s turbínami na odber tepla rôznych výkonov, t.j. je rozšírené používanie vykurovania, ktorého použitie objektívne umožňuje dosiahnuť významné úspory organického paliva. Takže kombinovaná výroba tepla a elektriny v Rusku z rôznych zdrojov umožňuje úsporu 20 až 30 % paliva v porovnaní s oddelenou výrobou.

V moderných podmienkach začal vývoj systémov diaľkového vykurovania a zásobovania teplom na ňom založených konkurovať decentralizovaným schémam a oddelenej výrobe tepla a elektriny v dôsledku nasledujúcich okolností.

Účinnosť elektrární s kondenzačnými turbínami výrazne vzrástla a dosahuje 40 - 43 %. Zároveň sa podarilo zvýšiť účinnosť vykurovacích kotlov, ktorých hodnota prevyšuje účinnosť energetických kotlov tepelných elektrární a účinnosť využitia paliva v malých kotloch môže dosiahnuť prakticky 100 %. To všetko vedie k zníženiu relatívnej spotreby paliva v kogenerácii. Okrem toho si rozvoj diaľkového vykurovania vyžaduje značné počiatočné náklady a doba návratnosti vytvorenia veľkých tepelných elektrární je približne desať rokov. V modernom ekonomické podmienky táto situácia s prihliadnutím na faktor mobility objektívne vedie k prechodu na dodávku tepla z rýchlonávratných, automatizovaných a vysoko úsporných kotolní rôznych výkonov, vrátane strešných a domových kotolní s továrenskou pripravenosťou, napriek tomu, že jednotkové imanie náklady na takéto kotolne sú oveľa vyššie ako na kogeneračné jednotky.

Jedným z hlavných problémov tradičnej schémy CZT je faktor spoľahlivosti dodávky tepla. Ako už bolo uvedené, akceptované umiestnenie základných a špičkových zdrojov tepla, vývoj režimov dodávky tepla a hodnoty parametrov sieťovej vody boli určené bez zohľadnenia tohto faktora. V dôsledku toho sa vyvinula nasledujúca situácia.

Koncentrácia tepelného výkonu a radiálna slepá štruktúra tepelných sietí má veľmi obmedzené možnosti na rezervovanie tepelného výkonu zdrojov tepla. Núdzové prenosy tepla je možné realizovať najmä cez koncové úseky vykurovacích sietí s nízkou priepustnosťou. V súlade s tým môžu havarijné situácie na zdroji tepla alebo na hlavných úsekoch tepelných sietí viesť k výraznému a dlhodobému zníženiu dodávky tepla spotrebiteľom.

Pre zvýšenie spoľahlivosti dodávky tepla na zdroji tepla sa počíta s využitím rezervných teplovýrobných zariadení (parných výmenníkov) s dodávkou pary zo staničných parných kolektorov alebo z odberov s vyššími parametrami pary a delením kolektorov teplární.

V tepelných sieťach je zvýšenie spoľahlivosti dodávky tepla zabezpečené rôznymi metódami redundancie a duplikácie potrubí, čo vedie k zvýšeniu nákladov na tepelné siete a zložitosti ich schém. Pri rozšírených hlavných tepelných sieťach je zvýšenie spoľahlivosti zabezpečené rozdelením hlavných potrubí, položením niekoľkých potrubí s menším priemerom a usporiadaním prepojok medzi nimi. Okrem toho sa plánuje pripojenie spotrebiteľov k potrubiam prepojok medzi susednými sieťami, čím sa poskytne možnosť obojsmerného zásobovania teplom.

Ďalším faktorom, ktorý negatívne ovplyvňuje spoľahlivosť tepelných sietí, je použitie pomerne vysokého teplotného grafu 150/70 °C. Pri tomto grafe dochádza pri zmene vonkajšej teploty o 1 °C k približne 3,0 °C zmenám teploty sieťová voda v prívodnom potrubí. Preto pri možných pomerne rýchlych denných zmenách poveternostných podmienok spojených so zvýšením alebo znížením teploty vzduchu vo vykurovacom období o 7-10 °C je potrebná zmena teploty v prívodnom potrubí o 21-30 °C. zmeny teploty vzduchu a teda aj vody v potrubiach sú zvyčajne cyklické.

Za týchto podmienok prevádzkové skúsenosti ako opatrenie na zlepšenie spoľahlivosti umožňujú použitie orezania teplotného grafu na maximálnu teplotu 120-130 ° C, čo vedie k nedostatočnému zásobovaniu teplom na vykurovanie. Keď sú spotrebiče inštalované na vykurovacích bodoch s nezávislým okruhom pripojenia kúrenia regulátorov záťaže (teplota vody vo vykurovacom okruhu), použitie odrezania teplotného grafu môže viesť k výraznému zvýšeniu spotreby vody v tepelnej sieti a k ​​výraznej zmene (komplikácia) v hydraulickom režime tepelných sietí.

Zníženie atraktivity získavania tepla zo systémov zásobovania teplom pomocou diaľkového vykurovania vedie k odpájaniu odberateľov a ich prechodu na iné zdroje tepelnej energie. Zároveň klesajú objemy výroby a zvyšujú sa tarify za tepelnú energiu pre ostatných spotrebiteľov.

Pre zvýšenie atraktivity zásobovania teplom na báze kogenerácie je potrebné prijať organizačné a technické opatrenia na zlepšenie spoľahlivosti a efektívnosti výroby a dopravy tepla umožňujúce premyslené a komplexné riešenie existujúcich problémov s prihliadnutím na očakávaný zvýšenie tepelnej záťaže existujúcich systémov a odpisy hlavných zariadení, najmä tých, ktoré sú inštalované v špičkových kotloch KVET.

Zároveň, ako vyplýva z publikovaných materiálov o zahraničných skúsenostiach s organizáciou zásobovania teplom, v súčasnosti v európskych krajinách (Dánsko, Nemecko) prebieha vytváranie veľkých systémov CZT založených na paralelnom napojení na spoločnú tepelnú sieť viacerých zdrojov rôznych druhov tepla. kapacity s kombinovanou výrobou tepla a elektrickej energie (MiniCHPP, CCGT CHPP, GTU CHPP).

Tento prístup je spôsobený významnými úsporami paliva získanými využívaním výroby tepla a schopnosťou najefektívnejšie riešiť problémy životného prostredia spaľovaním fosílnych palív. Zároveň sa regulácia dodávky tepla v uvažovaných sústavách vykonáva v súlade s harmonogramom kvantitatívnej a kvalitatívnej regulácie pri maximálnej výpočtovej teplote v prívodnom potrubí na úrovni 110 - 130 °C. systémy zásobovania teplom v týchto podmienkach je možné len vtedy, ak sú spotrebitelia tepelnej energie plne automatizované.

2. Analýza existujúcich návrhov na štruktúru a schémy CZT.

Moderné CZT je komplexný inžiniersky komplex zdrojov tepelnej energie (hlavných a špičkových) a odberateľov tepla, vzájomne prepojených tepelnými sieťami na rôzne účely a bilančným príslušenstvom, ktoré majú charakteristické tepelné a hydraulické režimy so stanovenými parametrami chladiva. Hodnota parametrov a povaha ich zmeny sú určené technickými možnosťami hlavného konštrukčné prvky systémy zásobovania teplom (zdroje, tepelné siete a odberatelia), ekonomická realizovateľnosť a do značnej miery aj nahromadené skúsenosti s vytváraním a prevádzkou takýchto systémov.

V poslednom období sa veľká pozornosť venuje zvyšovaniu efektívnosti systémov kombinovanej výroby tepla a zásobovania teplom na nej založenej. Mnoho autorov a organizácií vypracovalo rôzne návrhy možné smery zmeny v štrukturálnych schémach takýchto systémov. Zároveň nehovoríme o využívaní nových zariadení, ako je využitie paroplynových cyklov na vykurovanie, čo samo o sebe umožňuje zvýšiť efektivitu dodávky tepla, ale skôr o rozvoj netradičných schémy systémov zásobovania teplom vo všeobecnosti, v ktorých sa v najväčšej miere využívajú výhody kombinovanej výroby tepla .

Jedným z týchto návrhov je z odbornej literatúry známy /1/ návrh Dr. Andryushchenko A.I., ktorého podstatou je prechod na centralizované zásobovanie teplom z kogeneračnej jednotky iba na zásobovanie teplou vodou s jej uvoľnením do oblastí spotrebúvajúcich teplo podľa jednorúrkovej schémy. Tepelnú záťaž zároveň zabezpečujú špičkové zdroje umiestnené priamo v oblastiach spotreby tepla s iným zložením zariadení na výrobu tepla a zodpovedajúcich tepelných sietí. Dodávka vody a tepla z KVET do dvojrúrkových sietí CZT sa vykonáva formou ich doplňovania na kompenzáciu priameho odberu vody na zásobovanie teplou vodou v obvodoch, vykonávaného podľa otvorený okruh.

Použitie takejto schémy CZT umožňuje zvýšiť účinnosť kombinovanej výroby znížením teploty odvodu tepla z turbín na odber tepla pri ich stabilnom ročnom zaťažení dodávky tepla.

Systémy zásobovania teplom s podobnou štruktúrou sa však samozrejme dajú použiť v úplne novej výstavbe, ako aj pri reorganizácii schémy zásobovania teplom, ktorá zahŕňa použitie buď prímestskej CPP alebo novej CHPP s dodávkou tepla do existujúcich sietí centrálneho zásobovania teplom, ktoré využívajú ako zdroje tepla mestské blokové kotolne. Tie. použitie posudzovaného návrhu si vyžaduje osobitnú organizáciu systému, charakterizovanú koncentráciou značného zaťaženia zásobovania teplou vodou a výstavbou tepelných sietí na jej prenos do oblastí spotreby tepla.

Navrhovanú schému nie je možné použiť pre existujúce sústavy zásobovania teplom miest na báze veľkých tepelných elektrární z dôvodu praktickej nemožnosti prenesenia zaťaženia zásobovaním teplou vodou na niektorý zo zdrojov. Okrem toho pri použití otvorených schém zásobovania teplou vodou je potrebné vziať do úvahy potrebu vytvorenia vhodnej úpravy vody. skvelý výkon a dostupnosť zdrojovej vody určitej kvality.

Niekoľko možností na zmenu schém pripojenia špičkových zdrojov v systémoch zásobovania teplom a prevádzkových podmienok tepelných sietí uvádzajú autori z Ulyanovsk GTU v monografii /2/.

V zásade prichádzajú do úvahy dva návrhy.

V prvom z nich sa navrhuje zapájať špičkové kotly na KVET paralelne so sieťovými ohrievačmi a previesť prevádzku tepelných sietí na nižší teplotný režim pomocou centrálnej kvantitatívnej alebo kvalitatívno-kvantitatívnej regulácie.

Pri tejto príležitosti treba povedať, že pri moderných schémach automatizácie pre vykurovacie body nie je možná centrálna zmena prietoku vody pri zdroji tepla, pretože prietok vody určujú regulátory u spotrebiteľa tepla. Okrem toho je otázne, či je možné dodržať obmedzenia prípustného prietoku vody cez sieťové ohrievače turbín pri výrazných zmenách prietokov vo vykurovacích sieťach, čo môže vyžadovať odstavenie turbín na dodávku tepla s ich prevádzka v čisto kondenzačnom režime.

Pri existujúcich systémoch zásobovania teplom navyše nie je možný ani priamy prechod na nižší teplotný graf, keďže pri rovnakom tepelnom zaťažení nie je možné preniesť výrazne zvýšenú spotrebu sieťovej vody cez tepelné siete s rovnakými priemermi potrubí.

Druhý návrh zvažuje možnosť prechodu na úplnú decentralizáciu zariadení maximálny výkon systémy zásobovania teplom s jeho výrobou priamo od spotrebiteľov. Tento návrh je tiež ťažko ekonomicky opodstatnený z hľadiska celkových nákladov na systém zásobovania teplom, hoci podľa autorov umožňuje dosiahnuť výrazné úspory paliva.

Preto sa ako špičkové zdroje navrhuje použiť buď elektrické ohrievače alebo domáce plynové kotly. To všetko spolu bude zjavne oveľa drahšie ako rekonštrukcia špičkovej teplovodnej kotolne na KVET, keďže si vyžiada preložku či už elektrických sietí resp. plynové potrubia. Využitie elektriny na vykurovanie, ako ukazujú doterajšie skúsenosti, navyše umožňuje získať ekonomické výhody len v prípade prebytku lacnej elektriny vyrábanej napríklad vodnými elektrárňami.

Prevádzkové režimy tepelných sietí s navrhovanými schémami autori prakticky nezohľadňujú.

Jeden z najnovších návrhov autorského kolektívu z Bieloruska (Škoda A.N. a spol.), ktorý spočíva v prechode dodávky tepla z kogeneračnej jednotky na trojrúrkové vykurovacie siete s oddelenou dodávkou tepla na vykurovanie a ohrev teplej vody / 3/. Zároveň je na KVET záťaž zásobovaním teplou vodou zabezpečená najmä využitím zväzku odberu tepla kondenzátora a odberom spodného stupňa a teplo na vykurovanie sa dodáva z horných odberov vykurovania.

Navrhovaná verzia schémy systému zásobovania teplom má množstvo výhod. Účinnosť turbíny sa zvyšuje v dôsledku eliminácie čisto ventilačného priechodu a výroby elektriny pri spotreba tepla s poklesom parametrov odvodu tepla z cyklu. Súčasne sa zlepšujú prevádzkové režimy vykurovacích sietí vďaka stabilizácii hydraulického režimu a možnosti zníženia teploty vody v prívodnom potrubí pri kladných teplotách vzduchu v súlade s harmonogramom vykurovania v dôsledku absencie potreba prestávky v teplotnom rozvrhu. Použitie zásobníkov na zásobovanie teplou vodou, inštalovaných v priestoroch odberu tepla, umožňuje aj stabilný hydraulický a tepelný režim v potrubiach systému zásobovania teplou vodou z KVET.

Pre vyššie uvedenú schému diaľkového vykurovania je potrebné nainštalovať zariadenie na prípravu vody na zásobovanie teplou vodou v CHP a navyše použitie takejto schémy v existujúcich systémoch je prakticky nemožné implementovať, pretože takmer všetky tepelné siete od r. CHP vyžadujú dodatočné kladenie potrubí pre rozvody teplej vody. Navrhovanú schému možno považovať za možnosť pri vytváraní nových centralizované systémy zásobovanie teplom.

V citovaných prácach sa podrobne zvažujú zdroje tepla (kogeneračné zariadenia turbín a špičkových kotolní) a zvýšenie účinnosti pri výrobe tepla, avšak nevenuje sa nedostatočná pozornosť podmienkam a režimom prevádzky pripojených tepelných sietí a spotrebiteľov tepelnej energie, ako aj k vytvoreniu ucelených systémov na základe navrhovaných možností. Ide najmä o možnosti využitia uvedených návrhov na použitie v už zavedených systémoch CZT s tradičnou schémou.

Prítomnosť vyššie uvedených problémov s diaľkovým vykurovaním a možný nárast tepelnej záťaže v mestách si však vyžiada nastolenie otázky realizovateľnosti ich rekonštrukcie a modernizácie. Súčasne je potrebné komplexne riešiť existujúce problémy, berúc do úvahy existujúce podmienky a možné spôsoby prevádzky vykurovacích sietí a spotrebiteľov.

3. Návrhy na zmenu schém existujúcich CZT.

Ako hlavné smery na dosiahnutie vyššie uvedených cieľov by sa v prvom rade mali zvážiť návrhy, ktoré umožňujú možnú decentralizáciu zdrojov tepla a zníženie teplotného harmonogramu tepelných sietí.

Pre systémy zásobovania teplom s tradičnou štruktúrou je zníženie teplotného harmonogramu tepelných sietí nákladná a náročná úloha. Je to dané najmä možnosťami regulácie dodávky tepla na vykurovanie vo vykurovacích bodoch spotrebiteľov a priemermi potrubí prijatými pri projektovaní vykurovacích sietí.

Nižšie navrhujeme možný variant zmeny štruktúry v súčasnosti prevádzkovaného CZT, ktorej realizácia zabezpečí splnenie týchto podmienok s najnižšími nákladmi.

Navrhuje sa rekonštrukcia sústavy zásobovania teplom presunom špičkových zdrojov tepla z KVET do oblastí spotreby tepla. Potrebná však rekonštrukcia špičkových kotlov na KVET sú demontované a nové špičkové zdroje tepla sú inštalované vo vykurovacích sieťach všetkých veľkých výstupov KVET a napojené na existujúce rozvody v medziľahlých bodoch. schému zapojenia sústava zásobovania teplom s takýmto presunom špičkových zdrojov je na obr. 1, ktorý zobrazuje aj pôvodnú schému SCR (obr. 1 a) s tradičnou štruktúrou.

Ako špičkové zdroje možno použiť teplovodné kotly, ako aj rôzne iné typy zariadení na výrobu tepla, vrátane CCGT alebo GTP kogenerácie. Voľba typu špičkového zdroja sa spravidla určuje na základe výsledkov technických a ekonomických výpočtov.

Presun špičkových zdrojov do oblastí odberu tepla rozdeľuje tepelné siete s pripojenými spotrebiteľmi na dve zóny: pásmo medzi KVET a bodom pripojenia špičkového zdroja (zóna KVET); a zóna za špičkovým zdrojom (špičková zóna kotla). Zároveň je možné v oboch zónach udržiavať rozdielnu teplotu (teplotné krivky) a zodpovedajúce hydraulické režimy. Ako je znázornené na obr. 1, zahrnutie špičkových zdrojov cez sieťovú vodu je možné vykonávať v sérii s vykurovacím zariadením KGJ, ako aj paralelne so zariadením KGJ. Každá zo schém pripojenia má svoje výhody alebo nevýhody.

Pri sériovom zapojení bude cez špičkový zdroj prechádzať veľký prietok vody s relatívne vysokou teplotou pred zdrojom, čo je dôležité pri použití teplovodných kotlov. Takáto schéma zabezpečuje dodávku tepla iba do zóny špičkového zdroja pri absencii možnosti vydávať tepelnú energiu do zóny CHP.

Pri paralelnom zapojení cez špičkový zdroj prechádza redukovaný prietok s teplotou spätného potrubia na vstupe, ale zároveň je možné dodávať vodu a teplo do tepelných sietí zóny CHP, čím sa poskytuje možnosť rezervy tepelný výkon kogenerácie. V špičkovom zdroji je nainštalované zmiešavacie čerpadlo.

V reálnych podmienkach možno súčasne použiť paralelné aj sériové zapojenie špičkových zdrojov. Výber konkrétnych schém je určený hydraulickými charakteristikami existujúcich vykurovacích sietí a potrebnými podmienkami zálohovania.

Navrhovaná zmena v štruktúre sústavy zásobovania teplom umožňuje znížiť tepelný výkon dodávaný priamo z KVET na úroveň výkonu turbínového vykurovacieho zariadenia. Za týchto podmienok môže existujúci prietok vody prechádzať cez existujúce potrubia bez zmeny priemeru, čo umožňuje prechod na nižšiu teplotnú krivku v zóne CHP.

Dĺžka tepelných sietí za špičkovým zdrojom je relatívne menšia ako celková dĺžka siete pôvodného systému, čo umožňuje povoliť veľké tlakové straty (tlak) za predpokladu, že sa u najvzdialenejších spotrebiteľov udrží predchádzajúci dostupný tlak. V súlade s tým je možné v sieťach po špičkovom zdroji prejsť aj na redukovaný harmonogram so zvýšenou spotrebou sieťovej vody.

Navrhnutá bloková schéma CZT vedie k decentralizácii zdrojov tepla s možnosťou ich vzájomnej redundancie a zároveň umožňuje prechod na nižší teplotný harmonogram v tepelných sieťach, čo by malo zabezpečiť zvýšenie spoľahlivosti dodávky tepla. . Prechod na navrhovanú štrukturálnu schému SDT si bude vyžadovať iba doladenie požadovaná úroveň automatizácia tepelných bodov spotrebiteľov.

Okrem týchto výhod navrhovaná schéma umožňuje zvýšiť pripojené zaťaženie a kapacitu systému zásobovania teplom v určitých oblastiach tepelných sietí zvýšením výkonu špičkových zdrojov bez zmeny priemerov potrubí zvyšku siete a charakteristík iných zdrojov tepla zaradených do systému CZT.

Treba si uvedomiť, že hydraulické a tepelné režimy tepelných sietí a zdrojov tepla okrem iných podmienok závisia aj od miesta, kde je špičkový zdroj pripojený k tepelnej sieti, t.j. od odstránenia pripojeného špičkového zdroja z CHP.

Ako príklad určenia režimových ukazovateľov a hodnotenia hlavných podmienok rekonštrukcie CZT boli požadované parametre a prevádzkové režimy zohľadnené pri zmene schémy CZT s podmieneným výpočtovým tepelným zaťažením spotrebiteľov 1 Gcal/h. .

Spotrebitelia sú pripojení k pôvodnej vykurovacej sieti iba s vykurovacou záťažou pri odhadovanej teplote miestnosti +18 ° C. Za týchto podmienok a teplotného harmonogramu tradičnej schémy 150/70 ° C je prietok vody v sieti konštantný a rovná sa 12,5 t / h.

Predpokladalo sa, že koeficient vykurovania pre pôvodnú tradičnú schému je 0,5, t.j. polovica projektovaného zaťaženia systému je pokrytá odberom tepla z turbín. Druhú polovicu zabezpečuje špičková kotolňa. Graf pokrytia tepelnej záťaže sústavy zásobovania teplom v závislosti od vonkajšej teploty (relatívna vykurovacia záťaž), prijatý na základe podmienky maximálnej tepelnej záťaže turbín KVET, je na obr. 2

Ryža. 2 Harmonogram pokrytia tepelnej záťaže sústavy zásobovania teplom.

Pre predbežnú analýzu budeme predpokladať, že pripojenie tepelnej záťaže je rozložené rovnomerne po tepelnej sieti, čo je jedna slepá čiara s priemerom, ktorý sa mení po dĺžke siete. Celková relatívna dĺžka siete je 1.

Schémy systému počiatočného zásobovania teplom a systému po presune špičkového zdroja (špičkovej kotolne) do oblasti spotreby tepla sú na obr. 3. Na rovnakom obr. sú uvedené symboly používané v budúcnosti pre hlavné parametre režimov SCR.

a. Počiatočná (tradičná) schéma DH

b. Konvertovaná schéma DH

Ryža. 3 Konverzná schéma a symboly SCT.

Legenda:

1 - Vykurovacie zariadenia CHPP

2 - Špičkový zdroj (špičková kotolňa)

Na posúdenie zmeny hydraulických režimov systému zásobovania teplom sa predpokladalo, že v tepelnej sieti podľa tradičnej schémy dochádza k lineárnej zmene tlaku pozdĺž dĺžky potrubí. Súčasne je relatívny dostupný tlak na CHPP podľa tradičnej schémy 1 a stabilita siete (pomer dostupného tlaku na vstupe účastníka k dostupnému tlaku na CHPP) je 0,2, t.j. dostupný tlak u posledného spotrebiteľa sa rovná 20 % vyvinutého tlaku v CHP.

Podľa výsledkov výpočtov sa ukáže najmä technická možnosť realizácia presunu špičkového zdroja do oblasti spotreby tepla a odporúčané režimy prevádzky systému zásobovania teplom. Treba brať do úvahy aj to, že výber hlavných parametrov a riešení (výkonový pomer, umiestnenie špičkového zdroja, akceptované teplotné grafy atď.) je evidentne určený nielen čisto technickými, ale aj technickými a ekonomickými podmienkami. V navrhovaných materiálno-technických a ekonomických podmienkach sa neuvažuje.

Pre nový systém zásobovania teplom je prijatý rovnaký harmonogram pokrytia celkovej tepelnej záťaže systému ako pre pôvodnú sieť, ktorý je znázornený na obr. 2, t.j. špičkový zdroj poskytuje polovičné zaťaženie za vypočítaných podmienok a koeficient diaľkového vykurovania pre diaľkové vykurovanie ako celok zostáva rovný 0,5.

Budeme predpokladať, že pre spotrebiteľov pripojených k sieti po prenesenom špičkovom zdroji (zóne PC) sa prevezme teplotný harmonogram vykurovania 130/70 °C.

Za podmienky automatizácie tepelných bodov odberateľov sa teplota vo vratnom potrubí siete počas rekonštrukcie nezmení a zostane rovná tejto teplote pre pôvodnú tepelnú sieť.

Možný bod napojenia špičkového zdroja na tepelné siete za prijatých podmienok je určený hydraulickým režimom pôvodnej sústavy a podmienkami výsledných hydraulických režimov pri prenose špičkového zdroja, pre ktoré je požiadavka na zabezpečenie predchádzajúceho disponibilného musia byť splnené tlaky na pripojených spotrebiteľov.

Ako ukazujú výpočty tepelno-hydraulických režimov prerobenej sústavy zásobovania teplom, bod špičkového napojenia zdroja najbližšie k KVET za predpokladu, že sú pre pripojené spotrebiče zabezpečené určené disponibilné tlaky, je 60 % z celkovej dĺžky KVET. pôvodná tepelná sieť, t.j. odobratá o 0,6 relatívnej jednotky z celkovej dĺžky siete z KVET. Zároveň bude vypočítaná tepelná záťaž spotrebiteľov v zóne CHP 0,6 Gcal/h a v zóne špičkovej kotolne 0,4 Gcal/h.

Pre CZT po rekonštrukcii je zachovaný pôvodný harmonogram pokrytia celkových tepelných záťaží sústavy. Avšak grafy pokrytia zaťaženia pre zóny CHPP a špičkovú kotolňu pre podmienky na obr. 2 sú zložitejšie.

Harmonogram pokrytia tepelných záťaží spotrebiteľov zóny KVET v závislosti od relatívnej vykurovacej záťaže je na obr. 4 graf pokrytia tepelnej záťaže spotrebiteľov v zóne špičkovej kotolne - na obr. 5

Na obr. 4 sú uvedené grafy zmien zaťaženia spotrebiteľov v zóne KVET a dodávky tepla z KVET. Uvedený je aj harmonogram dodávky tepla z CHPP do zóny špičkového zdroja (do zóny PC). Tá má pri relatívnom zaťažení vyššom ako 0,83 (pri nízkych vonkajších teplotách) záporné hodnoty, čo poukazuje na potrebu dodávať teplo do zóny KVET zo špičkového zdroja.

Na obrázku 5 sú uvedené grafy zaťaženia spotrebičov v zóne PC a dodávky tepla zo špičkového zdroja. Na rovnakom obr. Je znázornený aj graf dodávky tepla do zóny PK z CHP, ktorá má pri relatívnom zaťažení vyššom ako 0,83 záporné hodnoty, čo naznačuje, ako už bolo uvedené, dodávku tepla zo špičkového zdroja do zóny CHP.

Teplotné grafy CZT pre zónu CHP a špičkovú kotolňu sú znázornené na obr. 6, ktorý na porovnanie ukazuje aj teplotný graf pôvodného MCR.

Ako vyplýva z obr. 6, teplotná krivka z kogeneračnej jednotky konvertovaného systému zásobovania teplom má komplexnú závislosť od vonkajšej teploty. Maximálna teplota za projektovaných podmienok zodpovedá, ako už bolo uvedené, 120 °C a minimálna teplota sieťovej vody z CHPP na začiatku (konci) vykurovacieho obdobia sa rovná 70 °C. graf má bod zlomu pri relatívnom zaťažení 0,5, čo zodpovedá špičkovému spínaču kotolne. Teplota v tomto bode určuje najvyšší prietok vody v potrubiach zóny KVET, prenášanej do zóny PC, čo spôsobuje najviac namáhaný hydraulický režim zóny KVET a systému zásobovania teplom ako celku. Teplota v bode zlomu bola stanovená na základe podmienok zabezpečenia potrebných hydraulických podmienok pre pripojené spotrebiče v akceptovanom bode pripojenia prenosného špičkového zdroja.

Je potrebné si uvedomiť, že úroveň teploty v prívodnom potrubí z vykurovacej časti CHPP určuje účinnosť kombinovanej výroby tepla a elektriny a čím je nižšia, tým je merná kombinovaná výroba vyššia.

V súlade s vyššie uvedenými údajmi o teplotách v rôznych častiach schémy CZT v akceptovanom bode prestupu špičkového zdroja sú grafy spotreby vody v závislosti od relatívnej vykurovacej záťaže (teplota vonkajšieho vzduchu) v rôznych častiach schémy systému zásobovania teplom. sú znázornené na obr. Pre porovnanie je na obrázku znázornený požadovaný prietok sieťovej vody z KGJ pre pôvodný systém zásobovania teplom pri teplotnom grafe 150/70°C.

Ako vyplýva z obr. 7 je spotreba vody z KVET v rekonštruovanom systéme zásobovania teplom výrazne nižšia ako počiatočná hodnota 12,5 t/h a zvyšuje sa pri poklese vonkajšej teploty vzduchu z 6,5 na 10,0 t/h. Prietok vody špičkovým zdrojom s klesajúcou teplotou vzduchu najprv klesá zo 4,1 na 3,6 t/h a potom sa zvýši na maximálnu hodnotu pri projektovaných podmienkach rovných 8,7 t/h.

Rovnako ako v prípade zásobovania teplom, aj v rekonštruovanom CZT sú medzi zónou CHPP a zónou PC prepady vody. Vypúšťanie vody podľa zón je znázornené na obr. 8 a 9.

Obrázok 8 zobrazuje graf celkovej spotreby vody pre spotrebiteľov zóny CHP, graf spotreby vody z CHP a graf dodávky vody do zóny CHP zo špičkového zdroja. Ten má záporné hodnoty pre relatívne zaťaženia menšie ako 0,83 a ukazuje, že pri týchto relatívnych zaťaženiach sa voda dodáva z potrubí zóny CHP (z CHP) do špičkového zdroja.

Na obr. Na obrázku 9 sú znázornené grafy spotreby vody v zóne špičkového zdroja, ako aj grafy spotreby vody pre spotrebiteľov zóny PC, prietok vody cez špičkový zdroj a prietok vody z KVET do zóny PC. V tomto prípade je maximálna hodnota prietoku vody dodávanej z CHP do špičkového zdroja zaznamenaná pri relatívnom zaťažení 0,5 a zodpovedajúcom spínaciemu bodu špičkového kotla. Hodnota tohto prietoku je 3,3 t/h.

Na základe vyššie uvedených údajov o výpočtovom hydraulickom režime pôvodnej siete a podmienkach pripojenia tepelnej záťaže boli vykonané výpočty hydraulických režimov a zostrojené piezometrické grafy rekonštruovanej siete pre charakteristické relatívne zaťaženia (vonkajšie teploty vzduchu), znázornené na obr. desať.

Na obr. piezometrické grafy sú zobrazené pri vypočítanej vonkajšej teplote, v najintenzívnejšom hydraulickom režime, zodpovedajúcom relatívnemu zaťaženiu v bode, kde špičkový zdroj začína pracovať a na porovnanie, piezometrický graf tepelnej siete pôvodného systému zásobovania teplom. Ako vyplýva z obr. 10 sú požiadavky na hydraulické režimy pre prepočítaný CZT (požiadavky na dostupné tlaky pripojených spotrebičov) splnené vo všetkých režimoch.

Získané výsledky výpočtov ukazujú možnosť technickej realizácie navrhovanej zmeny schémy CZT, pričom výsledky sú uvedené pre jednu z možných možností. Pre prijaté podmienky na zmenu schémy sa náklady na čerpanie chladiva a ukazovatele špecifickej kombinovanej výroby tepla zhoršujú, pretože teplo sa dodáva z vykurovacieho zariadenia kogenerácie pri viac ako vysoké teploty ah v prívodnom potrubí vykurovacej siete zóny KVET ako pre pôvodnú schému CZT. Pre upravenú schému systému zásobovania teplom sa však zníži úroveň maximálnych teplôt v prívodnom potrubí, čo spolu s decentralizáciou zdrojov tepla zvýši spoľahlivosť dodávky tepla s určitým poklesom jeho účinnosti.

Vyššie uvažované technicko-ekonomické ukazovatele možnosti rekonštrukcie CZT pre dané vypočítané teplotné krivky sú určené akceptovaným miestom napojenia na tepelnú sieť špičkového zdroja tepla. Odstránením miesta pripojenia špičkového zdroja z CHP teda dochádza k zlepšeniu výkonu hydraulických režimov, a to k zvýšeniu disponibilných tlakov vo vykurovacej sieti. Táto okolnosť umožňuje buď zvýšiť prietok vody z kogeneračnej jednotky so znížením teploty v prietokovom potrubí zóny CHP a tým zlepšiť výkon kombinovanej výroby tepla a elektriny, alebo znížiť dostupné tlaky na KVET a špičkový zdroj, čím sa znižuje dodatočná spotreba elektrickej energie na čerpanie chladiacej kvapaliny. V tomto prípade treba brať do úvahy aj zmenu tepelných strát v tepelných sieťach spojenú so zmenou teplotného režimu tepelných sietí.

Voľba hlavných parametrov variabilnej schémy CZT je výsledkom technicko-ekonomických optimalizačných výpočtov a v navrhovanom materiáli sa neuvažuje.

4. Závery.

1. Existujúce vyvinuté systémy diaľkového vykurovania založené na veľkých mestských KVET s tradičným usporiadaním vyžadujú rekonštrukciu, a to z hľadiska použitých zariadení aj konštrukčných schém. Takáto rekonštrukcia by mala viesť predovšetkým k zvýšeniu spoľahlivosti dodávky tepla a poskytnutiu možností na zvýšenie pripájaného zaťaženia.

2. Návrhy uvedené v modernej technickej literatúre o zmene schém systémov zásobovania teplom spôsobujú množstvo pripomienok. Väčšina týchto návrhov umožňuje zvýšiť efektivitu využitia kombinovanej výroby, ale sú prakticky málo využiteľné pre existujúce CZT z dôvodu značných nákladov na ich realizáciu, spojených hlavne s tepelnými sieťami. Ďalšie návrhy vyžadujú komplexnú analýzu a dodatočné výpočty pre režimy dodávky tepla a parametre chladiva na rôznych miestach okruhov so stanovením celkových nákladov na vytvorenie a prevádzku takýchto systémov.

3. Schéma rekonštrukcie navrhovaná v článku tradičné systémy zásobovania teplom, spojené s presunom špičkových zdrojov do oblasti odberu tepla a ich pripojením na existujúce rozvody tepelných sietí, je technicky realizovateľné a zlepšuje spoľahlivosť dodávky tepla zlepšením podmienok pre redundanciu a prechodom na nižšiu teplotu rozvrhy. Zároveň nie je potrebné premiestňovať tepelné siete, ale je potrebné iba priviesť automatizáciu schém na pripojenie tepelného zaťaženia spotrebiteľov na modernú úroveň.

Bibliografia

1. Andryushchenko A. I. Kombinované systémy zásobovania teplom. // "Tepelná energetika". 1997. Číslo 5. s. 2-6.

2. Sharapov V. I., Orlov M. E. Technológie na zabezpečenie špičkového zaťaženia systémov zásobovania teplom. chorý.

3. Shkoda A. N., Shkoda V. N., Kukharchik V. M. Zlepšenie technológií kombinovaného zásobovania teplom. "Elektrické stanice". 2008. Číslo 10. Od 16-17.

Ako zlepšiť výkon vykurovacieho systému a spríjemniť jeho údržbu majiteľovi súkromného domu. Na vyriešenie tohto problému je potrebné poznať nové trendy a vývoj v oblasti zásobovania teplom. Všetky moderné vykurovacie systémy súkromného domu by mali byť nielen pohodlné, ale mali by mať aj optimálne výkonové charakteristiky.

Požiadavky na moderné vykurovanie domácností

Účelom akéhokoľvek prívodu tepla je udržiavať príjemnú úroveň teploty v miestnosti. Okrem toho však moderné vykurovanie súkromného domu musí spĺňať množstvo ďalších požiadaviek.

V prvom rade je to maximálna bezpečnosť pre tých, ktorí bývajú v dome. Tie. žiadne vykurovacie teleso ani jeho prevádzka by nemali poškodiť osobu. Týka sa to najmä relatívne nových výrobných polymérnych materiálov. Pri výbere systému je tiež potrebné zvážiť nasledujúce faktory:

• Ekonomická výhodnosť. Je dôležité, aby množstvo prijatej tepelnej energie malo tendenciu k podobnému spotrebovanému ukazovateľu. Moderné vykurovanie súkromného domu by malo mať účinnosť blízku 100%;
• Minimálne prostriedky na údržbu. Tradičné vykurovacie schémy majú niekoľko významných nevýhod - veľké množstvo sadzí ( kotly na tuhé palivá a pece), potreba každoročného čistenia potrubí, neustále sledovanie objemu paliva a režimu prevádzky. Moderné typy vykurovania súkromného domu takmer úplne eliminujú vplyv týchto faktorov na prácu;
• Maximálna autonómia.

Čo treba urobiť, aby sa tieto podmienky splnili čo najviac? Na tento účel sa odporúča preštudovať si návrhy na trhu vykurovacích zariadení a okruhov a vybrať optimálnu zostavu pre konkrétny dom.

Vo väčšine prípadov je nákladovo efektívnejšie upgradovať existujúci systém ako postaviť úplne nový.

Spôsoby, ako zlepšiť vykurovací výkon

Zďaleka nie vždy moderné kotly vykurovanie alebo potrubia z nových materiálov sú jedinými faktormi na zlepšenie parametrov systému. Po prvé, odborníci odporúčajú komplexná analýza vonkajšie a vnútorné faktory ovplyvňujúce charakteristiky dodávky tepla.

Rozhodujúce z nich je zníženie tepelných strát objektu. Práve tie priamo ovplyvňujú optimálny výkon, ktorý by malo mať moderné vykurovanie bez elektriny alebo tradičný typ. Treba však brať do úvahy normy vetrania – výmena vzduchu v každej miestnosti musí zodpovedať normám. Moderné spôsoby vykurovania súkromného domu by nemali zhoršovať komfort bývania.

Spôsoby optimalizácie prevádzky vykurovacieho systému možno rozdeliť do niekoľkých typov - inštalácia kotlov s vysokým indexom účinnosti, inštalácia potrubí so zníženým prenosom tepla a použitie batérií s dobrým koeficientom prestupu tepla.

Modernizácia vykurovacieho systému

Ak chcete zvýšiť aktuálne parametre systému, môžete zmeniť množstvo jeho komponentov. Takéto zlepšenie sa uskutoční až po výpočte aktuálnych charakteristík a identifikácii "slabých" miest vo vykurovacom okruhu.

Najjednoduchším spôsobom je inštalácia nepriameho vykurovacieho zásobníka (akumulátora tepla). Moderné elektrické vykurovanie v spojení s multitarifným meračom umožní znížiť náklady na energie. Je dôležité správne vypočítať objem nádrže.

V schéme môžete vykonať aj globálnejšie zmeny:

• Montáž kolektorových rozvodov potrubí. Relevantné pre domy s veľkou plochou;
• Výmena oceľových rúr za polymérové ​​rúry menšieho priemeru. To umožní znížiť celkový objem chladiacej kvapaliny, čo povedie k úsporám na jej ohreve;
• Inštalácia ovládacích zariadení- programátory, termostaty atď. Tieto moderné vykurovacie zariadenia sú určené na sledovanie aktuálnych parametrov systému a zmenu jeho režimu prevádzky v závislosti od nastavenia.

Výkon výrazne zlepší aj inštalácia nového vykurovacieho kotla. Moderné plynové modely spotrebúvajú rádovo menej energie a majú zabudované ovládacie zariadenia a bezpečnostné skupiny. Moderné spôsoby vykurovania vidieckeho domu často zahŕňajú inštaláciu pyrolýznych kotlov s dlhým spaľovaním pracujúcich na palivových peletách alebo briketách.

Vopred je potrebné skontrolovať, či je možné nové vykurovacie telesá namontovať so starými. Napríklad - v otvorenej inštalácii vykurovania polypropylénové rúry malý priemer nie je možný. Nemôžu poskytnúť prirodzený obeh bez inštalácie čerpadla.

Alternatívne zásobovanie teplom v domácnosti

Časť moderné kúrenie súkromné ​​domy by mali zahŕňať nové spôsoby získavania tepelnej energie. Na rozdiel od štandardných majú nízku spotrebu, no zároveň sa vyznačujú malým množstvom vznikajúceho tepla.

možno použiť ako zdroj tepelnej energie slnečné žiarenie alebo ohrev pôdy chladiacej kvapaliny. Všetko závisí od klimatických podmienok, oblasti lokality a finančných možností:

• . Funguje na princípe rozdielu teplôt medzi rôznymi vrstvami pôdy. Organizácia systému bude vyžadovať vysoké náklady a špeciálne vybavenie - tepelné čerpadlo;
• solárny kolektor. Ide o jeden z typov moderného vykurovania bez elektriny. Priamo závisí od intenzity slnečného žiarenia v konkrétnom regióne. V letnom období môže slúžiť ako zdroj teplej vody.

Tieto systémy sa často inštalujú ako pomocné systémy na zníženie nákladov na vykurovanie. Každý z nich vyžaduje podrobný výpočet na určenie realizovateľnosti akvizície a inštalácie. Komplexná geotermálna inštalácia pre dom s rozlohou 150 m² bude teda stáť asi 700 tisíc rubľov.

Kotly

Centrálny uzol každej klasiky schéma vykurovania je kotol. Parametre dodávky tepla do veľkej miery závisia od jeho funkčnosti. Moderné elektrické kotly na vykurovanie domu teda môžu zaberať málo miesta a zároveň produkovať optimálne množstvo tepelnej energie.

Komu vykurovacie zariadenia Tento druh podlieha pomerne prísnym požiadavkám. Jeho prevádzka musí byť čo najbezpečnejšia. technické údaje v súlade s existujúcimi predpismi a majú jasné a intuitívne rozhranie.

Elektrické vykurovacie kotly

Inštalácia elektrických ohrievačov je dôležitá, ak je plocha miestnosti relatívne malá alebo ak nie je k dispozícii hlavný prívod plynu. V praxi je na organizáciu moderného elektrického vykurovania možné použiť nielen kotly klasického dizajnu s vykurovacím telesom, ale aj nové modely, ktoré majú iný princíp činnosti.

Princíp činnosti elektródového kotla je vytvoriť pohyb elektród v páre katóda-anóda. To ohrieva vodu a zvyšuje tlak. V dôsledku toho dochádza k cirkulácii chladiacej kvapaliny. Moderné elektródové vykurovacie kotly majú okrem vykurovacej zóny riadiacu jednotku a je možné pripojiť aj programátor.

Ak chcete získať viac tepla, môžete nainštalovať indukčný kotol. Funguje na princípe elektromagnetickej indukcie, ktorá vzniká medzi jadrom a vinutím. Pre zaistenie bezpečnosti sú cievka a jadro úplne izolované od kontaktu s vodou.

Títo moderné pohľady elektrické vykurovanie súkromného domu má niekoľko funkcií. Hlavná je nízka zotrvačnosť - voda sa ohrieva veľmi rýchlo. Okrem toho je však potrebné vziať do úvahy nasledujúce vlastnosti prevádzky:

• Aktuálne náklady na vykurovanie. Ohrev chladiacej kvapaliny pomocou elektrických spotrebičov sa považuje za najdrahšie;
• Nákup a inštalácia doplnkové prvky- expanzná nádrž, obehové čerpadlo, bezpečnostná skupina;
• Elektródové kotly majú špeciálne požiadavky na chladiacu kvapalinu. Na podporu elektrolýznej reakcie musí obsahovať pomerne veľké množstvo solí.

Ale napriek týmto faktorom našlo elektrické vykurovanie široké uplatnenie v budovách bez plynovodu. Ďalšou výhodou je možnosť organizácie samostatných okruhov ohrevu vzduchu v každej miestnosti.

Počas inštalácie elektrických kotlov je potrebná inštalácia RCD. Odporúča sa tiež viesť samostatné elektrické vedenie.

Plynové kondenzačné vykurovacie kotly

Jedným z moderných spôsobov vykurovania súkromného domu je inštalácia plynových kondenzačných kotlov. Navonok sa prakticky nelíšia od tradičných. Rozdiel spočíva v prídavnom vnútornom výmenníku tepla.

Podstatou inovatívneho doplnku je využitie tepelnej energie produktov spaľovania. Relatívne zložitá sieť vnútorného komína znižuje teplotu oxidu uhoľnatého na rosný bod na prídavnom výmenníku tepla. Je pripojený k vratnému potrubiu vykurovania. V dôsledku toho sa voda v ňom zahrieva vplyvom horúceho kondenzátu.

Toto moderné vykurovacie zariadenie môže mať podľa výrobcu účinnosť vyššiu ako 100 %. V praxi dosahuje 99%, čo je rekord vo vyhrievaní mačiek. Ale pre správny výber konkrétny model mali by sa zohľadniť tieto faktory:

• Vzniknutý kondenzát sa nesmie odvádzať kanalizačný systém. Musí sa skladovať vo vzduchotesnej nádobe;
• Pre každý model kotla tohto typu je odporúčaný prevádzkový teplotný režim, pri ktorom sa tvorí kondenzát na povrchu sekundárneho výmenníka tepla;
• Vysoké náklady na vybavenie.

Keďže tento moderný spôsob vykurovania súkromného domu zabezpečuje nízkoteplotný režim prevádzky, odporúča sa zväčšiť plochu bradiátorov a batérií. To znamená dodatočné náklady na obstaranie komponentov systému.

V nízkoteplotných plynových kotloch je možné použiť plastové komíny, pretože stupeň ohrevu oxidu uhoľnatého bude nízky - až do + 60 ° С.

Kotly na tuhé palivá s dlhým spaľovaním

Kotly s dlhým spaľovaním sú alternatívou k modernému vykurovaniu kachlí v súkromnom dome. Na rozdiel od tradičných modelov k ohrevu chladiacej kvapaliny nedochádza v dôsledku spaľovania paliva, ale v dôsledku zapálenia dreva alebo uhoľných plynov.

Za týmto účelom obmedzte prúdenie vzduchu do spaľovacej komory, čo má za následok tlenie tuhého paliva. Emitované plyny cez kanály vstupujú do zóny dodatočného spaľovania, kde je pomocou ventilátora alebo turbíny vstrekovaný kyslík. Ako výsledok zmes plynov sa zapáli, pričom sa uvoľní veľké množstvo tepelnej energie.

Výhody tohto moderným spôsobom vykurovanie súkromného domu sú:

• Ekonomická spotreba paliva;
• Dlhá prevádzková doba na jeden náklad palivového dreva alebo uhlia;
• Schopnosť nastaviť stupeň ohrevu chladiacej kvapaliny pomocou intenzity ventilátora.

Nevýhodou tohto moderného vykurovania bez elektriny je nízka teplota oxidu uhoľnatého. To vedie k tvorbe kondenzátu na komíne. Preto musia byť všetky kotly dlhého horenia vybavené tepelne izolovaným komínovým systémom.

Náklady na všetky vyššie uvedené vykurovacie kotly sa líšia v závislosti od výrobcu a špecifického výkonu.

Charakteristickým znakom prevádzky kotlov na dlhodobé spaľovanie je veľké množstvo sadzí v spaľovacej komore a na výmenníku tepla. Preto ich treba čistiť častejšie ako klasické modely.

Vykurovanie domu bez elektriny

Čo však robiť, ak je inštalácia moderných elektrických kotlov na vykurovanie domu nepraktická a v dome nie je rozvod plynu? Prípadne si môžete vylepšiť pec alebo krbový systém vykurovania. Na tento účel je potrebné nainštalovať systém vzduchových kanálov pripojených k výmenníku tepla pece.

Moderné kachlové alebo krbové vykurovanie súkromného domu s prídavnými vzduchovými potrubiami využíva všetku energiu zo spaľovania paliva. Pre správnu organizáciu je potrebné premyslieť potrubný systém. Najčastejšie sú umiestnené na vrchu, skryté dekoratívnym stropom. V každej miestnosti musia byť nainštalované deflektory na reguláciu výkonu prívodu horúceho vzduchu.

Okrem toho by ste mali poznať vlastnosti konfigurácie, ktoré sú charakteristické iba pre tento moderný spôsob vykurovania vidieckej chaty:

• Pre normálne vetranie by mal byť inštalovaný prívod vzduchu z ulice. Aby sa zabránilo vniknutiu prachu do systému, sú nainštalované filtre;
• Cirkuláciu tokov môžete zlepšiť pomocou ventilátorov alebo turbín. Sú tiež súčasťou moderného elektrického vykurovania v domácnosti, ak dodatočne nainštalujete elektrické vykurovacie telesá;
• Povinná tesnosť výmenníka tepla. V žiadnom prípade oxid uhoľnatý sa nesmie dostať do dýchacích ciest.

Ak analyzujeme náklady na usporiadanie, potom typy kúrenia v súkromnom dome alebo krbu budú rádovo drahšie ako tradičnými spôsobmi ohrev vzduchu. Najjednoduchšia schéma však môže zahŕňať iba vzduchové kanály bez filtračného systému a nútenej cirkulácie prúdov horúceho vzduchu.

Ak vo vykurovacom systéme nie je kanál na prívod vzduchu z ulice, v dome by malo byť zabezpečené vetranie. Môže to byť nútené alebo prirodzené.

Radiátory a vykurovacie potrubia

Okrem moderných vykurovacích kotlov sú nemenej dôležitými komponentmi aj potrubia a radiátory. Sú nevyhnutné pre efektívny prenos tepelnej energie do vzduchu v miestnosti. Pri návrhu systému je potrebné vyriešiť dva problémy – znížiť strata tepla pri preprave chladiacej kvapaliny potrubím a zlepšiť prenos tepla batérií.

Akékoľvek moderné vykurovacie radiátory musia nielen mať dobrý výkon prenos tepla, ale aj dizajn, ktorý je vhodný na opravu a údržbu. To isté platí pre potrubia. Ich inštalácia by nemala spôsobovať ťažkosti. V ideálnom prípade môže inštaláciu vykonať sám majiteľ domu bez použitia drahých zariadení.

Moderné vykurovacie radiátory

Na zvýšenie prenosu tepla sa hliník stále viac používa ako hlavný materiál na výrobu batérií. Má dobrú tepelnú vodivosť a na získanie požadovaného tvaru je možné použiť technológiu odlievania alebo zvárania.

Majte však na pamäti, že hliník je veľmi citlivý na vodu. Moderné liatinové vykurovacie radiátory túto nevýhodu nemajú, hoci majú nižšiu energetickú náročnosť. Na vyriešenie tohto problému bol vyvinutý nový dizajn batérie, v ktorom sú vodné kanály vyrobené z oceľových alebo medených rúrok.

Tieto moderné vykurovacie potrubia prakticky nekorodujú, majú minimálne rozmery a hrúbka steny. Ten je potrebný na účinný prenos tepla z hliníka horúca voda. Moderné vykurovacie radiátory majú niekoľko výhod, ktoré sú nasledovné:

• Dlhá životnosť - až 40 rokov. Závisí to však od pracovných podmienok a včasného čistenia systému;
• Výber spôsobu pripojenia - horný, spodný alebo bočný;
• Balenie môže obsahovať Mayevského žeriav a termostat.

Vo väčšine prípadov modely modernej liatinové radiátory dizajn vykurovania. Majú klasické tvary, niektoré sú vyrábané v podlahová verzia s prvkami umeleckého kovania.

Účinnosť vykurovacieho radiátora závisí od správnej inštalácie a spôsobu pripojenia. Toto je potrebné vziať do úvahy pri inštalácii systému.

Moderné vykurovacie potrubia

Výber moderných vykurovacích rúr do značnej miery závisí od materiálu ich výroby. V súčasnosti sa najčastejšie používajú polymérové ​​linky vyrobené z polypropylénu alebo zosieťovaného polyetylénu. Majú dodatočnú výstužnú vrstvu z alobal alebo sklolaminátu.

Majú však jednu podstatnú nevýhodu – relatívne nízky teplotný expozičný prah do +90°C. To má za následok veľkú tepelnú rozťažnosť a v dôsledku toho poškodenie potrubia. Výrobky z iných materiálov môžu slúžiť ako alternatíva k polymérnym rúram:

• Meď. Z hľadiska funkčnosti medené potrubia spĺňajú všetky požiadavky na vykurovací systém. Ľahko sa inštalujú, prakticky nemenia tvar ani pri extrémne vysokých teplotách chladiacej kvapaliny. Aj keď voda zamrzne, steny medených vedení sa roztiahnu bez poškodenia. Nevýhodou sú vysoké náklady;
• Nehrdzavejúca oceľ. Nehrdzavie, jeho vnútorný povrch má minimálny koeficient drsnosti. Nevýhody zahŕňajú náklady a náročnú inštaláciu.

Ako zvoliť optimálnu konfiguráciu moderného vykurovania? Na to musíte použiť integrovaný prístup- urobte správny výpočet systému a podľa získaných údajov vyberte kotol, potrubia a radiátory s príslušnými výkonovými charakteristikami.

Video ukazuje príklad moderného domáceho vykurovania pomocou systému teplej podlahy:

Existujú dva typy vykurovania- centralizované a decentralizované. Pri decentralizovanom zásobovaní teplom sú zdroj a odberateľ tepla blízko seba. Neexistuje žiadna vykurovacia sieť. Decentralizované zásobovanie teplom sa delí na lokálne (zásobovanie teplom z lokálnej kotolne) a individuálne (sporák, zásobovanie teplom z kotolní v bytoch).

V závislosti od stupňa centralizácie možno systémy centrálneho zásobovania teplom (CZT) rozdeliť do štyroch skupín:

1. skupinové zásobovanie teplom (TS) súboru budov;

2. obvod - TS intravilánu;

3. mesto - TS mesta;

4. medzimestské – vozidlá viacerých miest.

Proces CZT pozostáva z troch operácií – príprava nosiča tepla (VT), preprava VT a použitie VT.

Príprava TČ sa vykonáva na teplárňach KVET a kotolniach. Doprava HP sa vykonáva prostredníctvom vykurovacích sietí. Použitie TČ sa vykonáva v zariadeniach spotrebiteľov využívajúcich teplo.

Komplex zariadení určených na prípravu, prepravu a použitie chladiacej kvapaliny sa nazýva systém diaľkového vykurovania.

Existujú dve hlavné kategórie spotreby tepla:

Vytvárať pohodlné pracovné a životné podmienky (zaťaženie domácnosti). Patrí sem spotreba vody na vykurovanie, vetranie, dodávku teplej vody (TÚV), klimatizáciu;

Na výrobu produktov danej kvality (technologické zaťaženie).

Podľa teplotnej úrovne sa teplo delí na:

Nízky potenciál, s teplotou do 150 0 С;

Stredný potenciál, s teplotou od 150 0 С do 400 0 С;

Vysoký potenciál, s teplotou nad 400 0 C.

označuje procesy s nízkym potenciálom. Maximálna teplota v tepelných sieťach nepresahuje 150 0 С (v priamom potrubí), minimálna teplota je 70 0 С (v spätnom potrubí). Na pokrytie technologickej záťaže sa spravidla používa vodná para s tlakom do 1,4 MPa.

Ako zdroje tepla sa využívajú tepelné úpravne tepelných elektrární a kotolní. Kombinovaná výroba tepla a elektriny sa vykonáva v CHPP na základe vykurovacieho cyklu. Oddelená výroba tepla a elektriny sa realizuje v kotolniach a kondenzačných elektrárňach. Pri kombinovanej výrobe je celková spotreba paliva nižšia ako pri samostatnej výrobe.

Celý komplex zariadení pre zdroj tepla, vykurovacie siete a účastnícke inštalácie sa nazýva systém centrálneho zásobovania teplom.

Systémy zásobovania teplom sú klasifikované podľa typu zdroja tepla (alebo spôsobu prípravy tepla), typu nosiča tepla, spôsobu zásobovania teplou vodou, počtu potrubí vykurovacej siete, spôsobu zásobovania spotrebiteľov. , stupeň centralizácie.

Podľa typu zdroja tepla Existujú tri typy dodávok tepla:

Diaľkové vykurovanie z CHP, nazývané vykurovanie;

Centralizované zásobovanie teplom z okresných alebo priemyselných kotolní;

Decentralizované zásobovanie teplom z lokálnych kotolní alebo individuálnych vykurovacích jednotiek.

V porovnaní s centralizované zásobovanie teplom z kotolní diaľkové vykurovanie má množstvo výhod, ktoré sa prejavujú v úsporách paliva vďaka kombinovanej výrobe tepla a elektriny v KVET; v možnosti rozšíreného používania miestneho nízkokvalitného paliva, ktorého spaľovanie v kotolniach je ťažké; pri zlepšovaní hygienických podmienok a čistoty ovzdušia miest a priemyselných oblastí v dôsledku koncentrácie spaľovania paliva v malom počte bodov, ktoré sa spravidla nachádzajú v značnej vzdialenosti od obytných oblastí, a racionálnejšie využitie nyu moderné metódyčistenie spalín od škodlivých nečistôt.

Podľa typu chladiacej kvapaliny vykurovacie systémy sa delia na vodné a parné. Parné systémy distribuované najmä v priemyselných podnikoch, a vodné systémy sa využívajú na zásobovanie teplom bytov a komunálnych služieb a niektorých priemyselných odberateľov. Vysvetľuje to množstvo výhod vody ako nosiča tepla v porovnaní s parou: možnosť centrálneho kvalitného riadenia tepelnej záťaže, nižšie energetické straty pri preprave a väčší rozsah dodávky tepla, absencia strát ohrev kondenzátu pary, väčšia kombinovaná výroba energie na CHP, zvýšená akumulačná kapacita.

Podľa spôsobu dodávky vody do dodávky teplej vody vodné systémy sa delia na uzavreté a otvorené.

AT uzavreté systémy sieťová voda sa používa len ako nosič tepla a nie je odoberaná zo systému. Miestne zariadenia na zásobovanie teplou vodou prijímajú vodu z vodovodu pitnej vody, ohrievanú v špeciálnych ohrievačoch teplej vody kvôli teplu vody zo siete.

V otvorených systémoch sieťová voda priamo vstupuje do miestnych inštalácií teplej vody. Súčasne nie sú potrebné ďalšie výmenníky tepla, čo značne zjednodušuje a znižuje náklady na vstupné zariadenie účastníka. Straty vody v otvorenom systéme sa však prudko zvyšujú (z 0,5-1% na 20-40% celkový výdavok voda v systéme) a zloženie vody dodávanej spotrebiteľom sa zhoršuje v dôsledku prítomnosti koróznych produktov v nej a nedostatku biologického čistenia.

Výhody uzavretých systémov zásobovania teplom spočívajú v tom, že ich použitie zabezpečuje stabilnú kvalitu teplej vody dodávanej do teplovodných zariadení v rovnakej kvalite ako voda z vodovodu; hydraulická izolácia vody dodávanej do zariadení na zásobovanie teplou vodou od vody cirkulujúcej vo vykurovacej sieti; jednoduchosť sledovania tesnosti systému podľa množstva make-upu.

Hlavnými nevýhodami uzavretých systémov sú zložitosť a cena zariadenia a prevádzky účastníckych vstupov v dôsledku inštalácie ohrievačov teplej vody a korózie miestnych teplovodných inštalácií v dôsledku používania neodvzdušnenej vody.

Hlavné výhody otvorené systémy zásobovanie teplom spočíva v možnosti maximálneho využitia nekvalitných zdrojov tepla na ohrev veľkého množstva prídavnej vody. Keďže v uzavretých systémoch dopĺňanie nepresahuje 1 % prietoku sieťovej vody, možnosť využitia tepla odpadovej a odkalovacej vody na KVET s uzavretým systémom je oveľa nižšia ako v otvorených systémoch. Okrem toho sa odvzdušnená voda dostáva do miestnych teplovodných inštalácií v otvorených systémoch, takže sú menej náchylné na koróziu a sú odolnejšie.

Nevýhody otvorených systémov sú: potreba výkonného zariadenia na úpravu vody v CHPP na napájanie vykurovacej siete, čo zvyšuje náklady na úpravu vody v stanici, najmä pri zvýšenej tvrdosti počiatočnej surovej vody; komplikácia a zvýšenie objemu sanitárnej kontroly nad systémom; sťaženie kontroly tesnosti systému (pretože množstvo krmiva neurčuje hustotu systému); nestabilita hydraulického režimu siete.

Podľa počtu potrubí rozlišovať jedno-, dvoj- a viacrúrkové systémy. Navyše pre otvorený systém je minimálny počet potrubí jeden a pre uzavretý systém dva. Najjednoduchší a najsľubnejší na prepravu tepla na veľké vzdialenosti je jednorúrkový otvorený systém zásobovania teplom. Rozsah takýchto systémov je však obmedzený z toho dôvodu, že ich realizácia je možná len vtedy, ak sa prietok vody potrebný na uspokojenie vykurovacej a ventilačnej záťaže rovná prietoku pre zásobovanie teplou vodou odberateľov tejto mestskej časti. Pre väčšinu regiónov našej krajiny je spotreba vody na zásobovanie teplou vodou výrazne nižšia (3-4 krát) ako spotreba sieťovej vody na vykurovanie a vetranie, preto sú v zásobovaní miest teplom prevažne dvojrúrkové systémy použité. V dvojrúrkovom systéme vykurovacia sieť pozostáva z dvoch liniek: dodávky a návratu.

Spôsobom poskytovania rozlišujú sa spotrebitelia tepla jeden-
stupňovité a viacstupňové systémy zásobovania teplom. V jednom-
V stupňovitých systémoch sú spotrebitelia tepla priamo napojení na vykurovacie siete. Uzly na pripojenie spotrebiteľov k sieti
sa nazývajú účastnícke vstupy alebo lokálne vykurovacie body (MTP). Na účastníckom vstupe každej budovy sú inštalované ohrievače teplej vody, výťahy, čerpadlá, prístrojové a regulačné ventily na zmenu parametrov chladiacej kvapaliny v miestnych spotrebiteľských systémoch.

Vo viacstupňových systémoch medzi zdrojom tepla a spotrebiteľmi sú umiestnené ústredné vykurovacie body alebo výmenné stanice (KVET), v ktorých sa menia parametre chladiva v závislosti od spotreby tepla lokálnymi spotrebiteľmi. V centrále ústredného kúrenia je umiestnená centrála ústredného kúrenia na zásobovanie teplou vodou, centrálna miešačka sieťovej vody, posilňovacie čerpadlá na studenú vodovodnú vodu, automatické riadenie a prístrojové vybavenie. Použitie viacstupňových systémov s centrálou ústredného kúrenia umožňuje znížiť počiatočné náklady na výstavbu vykurovacieho zariadenia na zásobovanie teplou vodou, čerpacích jednotiek a automatických regulačných zariadení v dôsledku zvýšenia ich jednotkovej kapacity a zníženia počet prvkov výbavy.

Optimálna návrhová kapacita KVET závisí od dispozície areálu, režimu prevádzky odberateľov a je stanovená na základe technicko-ekonomických výpočtov.

Podľa stupňa centralizácie zásobovanie teplom možno rozdeliť na skupinu - zásobovanie teplom súboru budov, mestské - zásobovanie teplom viacerých skupín budov, mestské - zásobovanie teplom viacerých obvodov, medzimestské - zásobovanie teplom viacerých miest.

Zariadenie a projektovanie tepelných sietí.

Hlavnými prvkami tepelných sietí sú potrubie pozostávajúce z oceľových rúrok prepojených zváraním; izolačná konštrukcia, ktorá vníma hmotnosť potrubia a sily, ktoré vznikajú pri jeho prevádzke.

Rúry sú kritickými prvkami potrubí a musia spĺňať nasledujúce požiadavky:

Dostatočná pevnosť a tesnosť pri maximálnych hodnotách tlaku a teploty chladiacej kvapaliny,

nízky koeficient tepelnej deformácie,

Poskytovanie malého tepelného namáhania so striedaním tepelný režim vykurovacia sieť,

malá drsnosť vnútorného povrchu,

odolnosť proti korózii,

Vysoký tepelný odpor stien potrubia,

Prispieva k zachovaniu tepla a teploty chladiacej kvapaliny,

Nemennosť vlastností materiálu pri dlhodobom vystavení vysokým teplotám a tlakom, jednoduchá inštalácia,

Spoľahlivosť potrubných spojov atď.

Dostupné oceľové rúry nespĺňajú úplne všetky požiadavky, avšak ich mechanické vlastnosti, jednoduchosť, spoľahlivosť a tesnosť spojov (zvarom) zabezpečili ich prevládajúce použitie vo vykurovacích sieťach.

Rúry pre vykurovacie siete sú vyrobené prevažne z ocelí St2sp, St3sp, 10, 20, 10G2S1, 15GS, 16GS.

V tepelných sieťach sa používajú bezšvíkové za tepla valcované a elektricky zvárané siete. Bezšvíkové rúry valcované za tepla sa vyrábajú s vonkajším priemerom 32 - 426 mm. Bezšvíkové za tepla valcované elektricky zvárané rúry sa používajú na všetky typy kladenia sietí. Elektricky zvárané rúry sa používajú pri všetkých spôsoboch kladenia sietí. Elektricky zvárané so špirálovým švom sa odporúčajú na použitie v kanáloch a nadzemné kladenie siete.

podporuje. Pri výstavbe vykurovacích sietí sa používajú dva typy podpier: voľné a pevné. Voľné podpery vnímajú hmotnosť tepelnej trubice a zabezpečujú jej voľný pohyb pri teplotných deformáciách. Pevné podpery sú určené na upevnenie potrubia v charakteristických bodoch siete a vnímanie síl, ktoré vznikajú v mieste upevnenia v radiálnom aj axiálnom smere pôsobením hmotnosti, teplotných deformácií a vnútorného tlaku.

Kompenzátory . Kompenzáciu teplotných deformácií v potrubiach vykonávajú špeciálne zariadenia nazývané kompenzátory. Podľa princípu činnosti sú rozdelené do dvoch skupín:

Kompenzátory sú radiálne alebo flexibilné, vnímajú predĺženie tepelnej rúrky ohýbaním alebo krútením zakrivených častí rúr alebo ohýbaním špeciálnych elastických vložiek rôznych tvarov;

Axiálne kompenzátory, v ktorých je predĺženie zachytené teleskopickým pohybom rúrok alebo stlačením pružinových vložiek.

V praxi sa najviac využívajú flexibilné kompenzátory rôznych konfigurácií vyrobené zo samotného potrubia (v tvare P a -S, v tvare lýry so záhybmi a bez nich atď.). Jednoduchosť zariadenia, spoľahlivosť, nie je potrebná údržba, nezaťažené pevné podpery - výhoda týchto kompenzátorov.

Nevýhody pružných kompenzátorov zahŕňajú: zvýšený hydraulický odpor, zvýšená spotreba potrubia, priečny pohyb deformovateľných častí, vyžadujúci zväčšenie šírky nepriechodné kanály a komplikuje použitie zásypovej izolácie, bezkanálové potrubia, ako aj veľké rozmery, ktoré sťažujú ich použitie v mestách, keď je trasa nasýtená mestskými podzemnými inžinierskymi sieťami.

Axiálne kompenzátory sú vyrobené z posuvného typu (omentálne) a elastické (kompenzátory šošoviek).

Kompenzátor žľazy Je vyrobený zo štandardných rúr a pozostáva z tela, skla a tesnenia. Pri predĺžení potrubia sa sklo zatlačí do telesnej dutiny. tesnosť posuvný spoj telo a sklo je tvorené omentovým tesnením, ktoré je vyrobené z grafitovej azbestovej šnúry napustenej olejom. V priebehu času sa upchávka opotrebuje a stráca elasticitu, preto je potrebné pravidelné uťahovanie upchávky a výmena tesnenia. Šošovkové kompenzátory vyrobené z oceľového plechu nemajú túto nevýhodu. Kompenzátory šošoviek zváraného typu sa používajú hlavne v nízkotlakových potrubiach (do 0,4-0,5 MPa).

Návrh prvkov potrubia závisí aj od spôsobu jeho uloženia, ktorý sa vyberá na základe technického a ekonomického porovnania možných možností.

MODERNÉ SYSTÉMY ZÁSOBOVANIA TEPLA

(Chabarovské centrum pre úsporu energie)

V Khabarovsku a na území Khabarovsk, ako aj v mnohých iných regiónoch Ruska, sa prevažne používajú „otvorené“ systémy zásobovania teplom.

V termodynamike sa „otvorený“ systém chápe ako systém, s ktorým sa vymieňa hmota životné prostredie, teda „voľný“ systém.

V tejto publikácii sa „otvoreným“ systémom rozumie systém zásobovania teplom, v ktorom je systém zásobovania teplou vodou (TÚV) zapojený podľa „otvoreného“ systému, t. j. s priamym odberom vody z potrubí systému zásobovania teplom a vykurovací a ventilačný systém je pripojený podľa závislej schémy pripojenia k tepelným sieťam.

Otvorené vykurovacie systémy majú nasledujúce nevýhody:

1. Vysoké náklady na prídavnú vodu a následne vysoké náklady na úpravu vody. Pomocou tejto schémy možno chladiacu kvapalinu používať produktívne (pre potreby zásobovania teplou vodou) aj neproduktívne: neoprávnené úniky.

Neoprávnené úniky zahŕňajú:

Úniky cez uzatváracie a regulačné ventily;

Netesnosti v dôsledku poškodenia potrubí;

Netesnosti cez stúpačky vykurovacieho systému (výtlaky) s nesprávne regulovanými vykurovacími systémami a s nedostatočnými tlakovými stratami na vstupoch výťahu;

Netesnosti (vypúšťania) pri opravách vykurovacieho systému, kedy musíte úplne vypustiť vodu a následne systém znovu naplniť a ak „nedržia“ výtokové ventily, tak musíte „odpojiť“ celý blok alebo kravatu. -v.

Príkladom je nehoda v novembri 2001 v Chabarovsku v mikrodistriktu Boľšaja-Vjazemskaja. Pre opravu vykurovacieho systému v jednej zo škôl bolo potrebné vypnúť celý blok.

2. Pri otvorenej schéme TÚV dostáva spotrebiteľ vodu priamo z vykurovacej siete. V tomto prípade môže mať horúca voda teplotu 90 °C alebo viac a tlak 6-8 kgf/cm2, čo vedie nielen k nadmernej spotrebe tepla, ale potenciálne vytvára nebezpečnú situáciu ako pre sanitárne zariadenia, tak aj pre ľudí.

3. Nestabilný hydraulický režim spotreby tepla (jeden spotrebiteľ namiesto druhého).

4. Zlá kvalita chladiacej kvapaliny, ktorá obsahuje veľké množstvo mechanických nečistôt, organických zlúčenín a rozpustených plynov. To vedie k zníženiu životnosti potrubí systémov zásobovania teplom v dôsledku zvýšenej korózie a k zníženiu ich priechodnosti v dôsledku „zanášania“, ktoré narúša hydraulický režim.

5. V zásade nemožnosť vytvorenia pohodlných podmienok pre spotrebiteľa pri používaní vykurovacích systémov výťahov.

Je potrebné odpovedať, že takmer všetky vykurovacie body predplatiteľov Chabarovsk sú vybavené výťahovým tepelným príkonom.

Hlavnou výhodou výťahu je, že nespotrebováva energiu na svoj pohon. Zaznel názor, že výťah má nízku účinnosť, a to by platilo, ak by si jeho prevádzka vyžadovala spotrebu energie. V skutočnosti prevádzka zmiešavania využíva tlakový rozdiel v potrubiach systému zásobovania teplom. Ak by nebolo výťahu, potom by sa musel priškrtiť prietok chladiacej kvapaliny a priškrtenie je plytvanie energiou. Výťah preto vo vzťahu k tepelným príkonom nie je čerpadlom s nízkou účinnosťou, ale zariadením na sekundárne využitie energie vynaloženej na pohon obehových čerpadiel KVET. Medzi výhody výťahu patrí aj skutočnosť, že jeho údržba nevyžaduje vysokokvalifikovaných odborníkov, pretože výťah je v prevádzke jednoduché, spoľahlivé a nenáročné zariadenie.

Hlavnou nevýhodou výťahu je nemožnosť proporcionálnej regulácie tepelného výkonu, pretože pri konštantnom priemere otvoru dýzy má konštantný zmiešavací pomer a z riadiaceho procesu vyplýva možnosť zmeny tejto hodnoty. Z tohto dôvodu sa na Západe odmieta výťah ako zariadenie na vyhrievanie bodov. Všimnite si, že táto nevýhoda môže byť eliminovaná, ak sa použije výťah s nastaviteľnou tryskou.

Prax používania výťahov s nastaviteľnou tryskou však ukázala ich nízku spoľahlivosť pri zlej kvalite sieťovej vody (prítomnosť mechanických nečistôt). Okrem toho majú takéto zariadenia malý rozsah ovládania. Preto v Chabarovsku tieto zariadenia nie sú široko používané.

Ďalšou nevýhodou výťahu je nespoľahlivosť jeho prevádzky s malým dostupným poklesom tlaku. Pre stabilnú prevádzku výťahu je potrebné mať tlakovú stratu 120 kPa a viac. Doteraz sa však v Chabarovsku navrhujú výťahové jednotky s tlakovou stratou 30-50 kPa. Pri takomto poklese je bežná prevádzka výťahových jednotiek v zásade nemožná, a preto spotrebitelia s takýmito jednotkami veľmi často pracujú na „vybíjanie“, čo vedie k nadmerným stratám sieťovej vody.

Použitie výťahových jednotiek bráni zavedeniu energeticky úsporných opatrení v systémoch zásobovania teplom, ako je integrované automatické riadenie parametrov nosiča tepla v budove a návrh vykurovacieho systému adekvátne týmto úlohám, zabezpečujúcim presnosť a stabilitu komfortných podmienok a ekonomickej spotreby tepla.

Integrované automatické ovládanie zahŕňa tieto základné princípy:

regulácia v jednotlivých vykurovacích bodoch (ITP) príp automatizované uzly riadenie (AUU), ktoré v súlade s harmonogramom vykurovania zabezpečuje zmenu teploty chladiacej kvapaliny dodávanej do vykurovacieho systému v závislosti od vonkajšej teploty;

individuálne automatické ovládanie na každom ohrievači pomocou termostatu, ktorý udržuje nastavenú teplotu v miestnosti.

Všetky vyššie uvedené viedli k tomu, že od roku 2000 sa v Chabarovsku začal rozsiahly prechod z „otvorených“ systémov závislého zásobovania teplom na „uzavreté“ nezávislé systémy s automatizovanými vykurovacími bodmi.

Rekonštrukcia systému zásobovania teplom pomocou opatrení na úsporu energie a prechod z „otvorených“ závislých systémov na „uzavreté“ nezávislé systémy umožní:

Zvýšte komfort a spoľahlivosť dodávky tepla udržiavaním požadovaná teplota v interiéri, bez ohľadu na poveternostné podmienky a parametre chladiacej kvapaliny;

Zvýši hydraulickú stabilitu systému zásobovania teplom: hydraulický režim hlavných vykurovacích sietí je normalizovaný v dôsledku skutočnosti, že automatizácia neumožňuje nadmernú spotrebu tepla;

Získajte úsporu tepla 10-15% reguláciou teploty chladiacej kvapaliny v súlade s vonkajšou teplotou a znížením teploty vo vykurovaných budovách v noci až o 30% počas prechodného obdobia vykurovacej sezóny;

Zvýšiť životnosť potrubí vykurovacieho systému budovy 4 až 5-krát, pretože pri nezávislom systéme zásobovania teplom cirkuluje vo vnútornom okruhu vykurovacieho systému čistý nosič tepla, ktorý neobsahuje rozpustený kyslík. vykurovací systém a teda vykurovacie zariadenia a prívodné potrubia nie sú upchaté nečistotami a produktmi korózie;

Dramaticky znížiť doplňovanie vykurovacích sietí a následne aj náklady na úpravu vody, ako aj zlepšiť kvalitu teplej vody.

Aplikácia nezávislých systémov zásobovanie teplom otvára nové perspektívy pre rozvoj vnútroštvrťových sietí a interné systémy vykurovanie: použitie flexibilných predizolovaných plastových rozvodov so životnosťou cca 50 rokov, polypropylénových rúr pre vnútorné systémy, extrudovaných panelových a hliníkových radiátorov a pod.

Prechod v Chabarovsku na moderné systémy zásobovania teplom s automatizovanými vykurovacími bodmi však spôsobil množstvo problémov pre projektové a inštalačné organizácie, organizácie dodávajúce energiu a spotrebiteľov tepla, ako napríklad:

Nedostatok celoročnej cirkulácie chladiacej kvapaliny v hlavných vykurovacích sieťach.

Zastaraný prístup k návrhu a inštalácii vnútorných vykurovacích systémov.

Potreba údržbu moderné vykurovacie systémy.

Pozrime sa na tieto problémy podrobnejšie.

Problém č.1 Nedostatok celoročnej cirkulácie v hlavných potrubiach tepelných sietí.

V Chabarovsku cirkulujú hlavné potrubia systému zásobovania teplom iba počas vykurovacej sezóny: približne od polovice septembra do polovice mája. Zvyšok času chladivo vstupuje cez jedno z potrubí: prívod alebo návrat a časť času sa dodáva cez jedno potrubie a časť cez iné potrubie.

To vedie k veľkým nepríjemnostiam a dodatočným nákladom pri zavádzaní energeticky úsporných technológií v systémoch zásobovania teplom, najmä v systémoch zásobovania teplou vodou (TÚV). Z dôvodu nedostatočnej cirkulácie v medzivykurovacej sezóne je potrebné použiť zmiešaný systém TÚV „otvorený-uzavretý“: „uzavretý“ vo vykurovacej sezóne a „otvorený“ v medzivykurovacej sezóne, čo zvyšuje kapitál. náklady na inštaláciu a vybavenie vykurovacieho bodu o 0,5-3 % .

Problém číslo 2. Zastaraný prístup k návrhu a inštalácii vnútorných vykurovacích systémov budov.

V predperestrojkovom období rozvoja nášho štátu si vláda dala za úlohu zachrániť kov. V tejto súvislosti sa začalo masovo zavádzať jednorúrkové neregulované vykurovacie systémy, čo bolo spôsobené nižšími (v porovnaní s dvojrúrovými) kovovými nákladmi, nákladmi na inštaláciu a vyššou tepelnou a hydraulickou stabilitou vo viacpodlažných budovách.

V súčasnosti pri uvádzaní nových zariadení do prevádzky v ruských mestách, ako sú Moskva a Petrohrad, ako aj na Ukrajine, za účelom úspory energie, je povinné používať termostaty pred vykurovacími zariadeniami, ktoré v skutočnosti s niekoľkými výnimky, predurčuje návrh dvojrúrových vykurovacích systémov.

Preto rozšírené používanie jednorúrkových systémov pri vybavovaní každého ohrievača termostatom stratilo svoj význam. AT regulované systémy vykurovanie pri inštalácii termostatu pred ohrievač sa dvojrúrkový vykurovací systém ukazuje ako vysoko účinný a má zvýšenú hydraulickú stabilitu. Zároveň sú rozdiely v nákladoch na kov v porovnaní s jednorúrkovými v rozmedzí ± 10%.

Treba tiež poznamenať, že v zahraničí sa jednorúrkové vykurovacie systémy prakticky nepoužívajú.

Schémy dvojrúrkových systémov sa môžu líšiť, ale je najvhodnejšie použiť nezávislú schému, pretože pri použití termostatov (termostatov) je závislá schéma v prevádzke nespoľahlivá z dôvodu nízkej kvality chladiacej kvapaliny. S malými otvormi v termostatoch, merané v milimetroch, rýchlo zlyhajú.

Navrhuje sa používať jednorúrkové vykurovacie systémy s termostatmi iba pre budovy nie viac ako 3-4 poschodia. Poznamenáva tiež nevhodnosť používania liatinových vykurovacích zariadení vo vykurovacích systémoch s termostatmi, pretože počas prevádzky sa z nich vymýva formovacia zemina, piesok a vodný kameň, ktoré upchávajú otvory termostatov.

Použitie schém nezávislého zásobovania teplom otvára nové vyhliadky: použitie polymérových alebo kov-polymérových potrubí pre vnútorné systémy, moderné vykurovacie zariadenia (hliníkové a oceľové vykurovacie zariadenia so zabudovanými termostatmi).

Treba poznamenať, že dvojrúrkový vykurovací systém, na rozdiel od jednorúrkového, vyžaduje povinné nastavenie pomocou špeciálneho vybavenia a vysokokvalifikovaných odborníkov.

Je potrebné poznamenať, že aj pri návrhu a inštalácii automatizovaných vykurovacích bodov s reguláciou počasia v Chabarovsku sú doteraz navrhnuté a realizované iba jednorúrkové vykurovacie systémy bez termostatov pred vykurovacími zariadeniami. Navyše sú tieto systémy hydraulicky nevyvážené a niekedy natoľko (napríklad detský domov na Leninovej ulici), že v záujme zachovania normálna teplota v budove pracujú koncové stúpačky "na vypúšťanie" a to so schémou nezávislého vykurovania!

Rád by som veril, že podcenenie dôležitosti vyváženia hydrauliky vykurovacích systémov je spôsobené jednoducho tým, že potrebné znalosti a skúsenosti.

Ak sa dizajnéri a inštalačné organizácie Khabarovsk opýtajú na otázku: „Je potrebné vyvážiť kolesá auta?“, potom bude nasledovať jasná odpoveď: „Nepochybne!“ Ale prečo sa potom vyvažovanie systémov vykurovania, vetrania a teplej vody nepovažuje za potrebné. Nesprávne prietoky chladiacej kvapaliny totiž vedú k nesprávnym teplotám vzduchu v miestnosti, zlej prevádzke automatizácie, hluku, rýchlej poruche čerpadiel, nehospodárnej prevádzke celého systému.

Dizajnéri sa domnievajú, že stačí vykonať hydraulický výpočet s výberom rúr a v prípade potreby podložiek a problém bude vyriešený. Ale nie je. Po prvé, výpočet je približný a po druhé, počas inštalácie vzniká veľa ďalších nekontrolovateľných faktorov (inštalatéri najčastejšie jednoducho neinštalujú podložky škrtiacej klapky).

Existuje názor, že hydrauliku vykurovacích systémov je možné prepojiť výpočtom nastavení termostatické ventily. To je tiež nesprávne. Napríklad, ak z nejakého dôvodu cez stúpačku neprejde dostatočné množstvo chladiacej kvapaliny, potom sa termostatické ventily jednoducho otvoria a teplota vzduchu v miestnosti bude nízka. Na druhej strane pri nadmernom spotrebe chladiacej kvapaliny môže nastať situácia, keď sú otvorené prieduchy a termostatické ventily. Toto všetko vôbec neuberá na potrebe a dôležitosti inštalácie termostatických ventilov pred vykurovacie spotrebiče, ale len zdôrazňuje, že pre ich dobré fungovanie je nevyhnutné vyváženie systému.

Vyvažovanie systému je chápané ako nastavenie hydrauliky tak, aby každý prvok systému: radiátor, ohrievač, odbočka, rameno, stúpačka, hlavné vedenie - mal projektové náklady. Definícia a nastavenie termostatických ventilov je súčasťou procesu uvádzania do prevádzky.

Ako bolo uvedené vyššie, v Chabarovsku sú navrhnuté a inštalované iba hydraulicky nevyvážené jednorúrkové vykurovacie systémy bez termostatov.

Ukážme si na príkladoch nových, uvedených do prevádzky, k čomu to vedie.

Príklad 1. Detský domov č.1 na ulici. Lenin.

Uvedený do prevádzky koncom roka 2001. Systém TÚV je uzavretý a vykurovací systém je jednorúrkový, bez termostatov, zapojený podľa samostatného okruhu. Navrhol Khabarovskgrazhdanproekt, inštalácia systémov vykurovania a teplej vody oddelením inštalácie Khabarovsk č.1. Návrh a montáž vykurovacieho bodu - špecialisti KhTsES. V KhTsES prebieha údržba vykurovacieho bodu.

Po spustení systému zásobovania teplom boli zistené tieto nedostatky:

Vykurovací systém nie je vyvážený. V niektorých miestnostiach bolo pozorované prehrievanie: 25-27°C a v iných nedokurovanie: 12-14°C. Je to spôsobené niekoľkými dôvodmi:

na vyváženie vykurovacieho systému projektanti poskytli podložky, ale inštalatéri ich nezarezali s odvolaním sa na skutočnosť, že „aj tak sa upchajú za 2-3 týždne“;

jednotlivé ohrievače sa vyrábajú bez uzatváracích sekcií, ich povrch je nadhodnotený, čo vedie k prehrievaniu jednotlivých miestností.

Okrem toho, aby bola zabezpečená cirkulácia a normálna teplota, v nevykurovaných miestnostiach pracovali koncové stúpačky na "skládku", čo viedlo k únikom vody 20-30 ton za deň a to pri samostatnom okruhu !!!

Systém prívodného vetrania nefunguje, a to je neprijateľné, keďže budova má termostatické okná s nízkou priedušnosťou.

Na žiadosť zákazníka špecialisti KhTSES nainštalovali vyvažovacie armatúry na stúpačky a vyrovnali vykurovací systém. V dôsledku toho sa teplota v priestoroch vyrovnala a dosiahla 20-22°C, prívod systému sa znížil na nulu a úspora tepelnej energie predstavovala približne 30%. Úprava ventilačného systému nebola vykonaná.

Príklad 2. Inštitút pre ďalšie vzdelávanie lekárov.

Uvedený do prevádzky v októbri 2002 . Systém TÚV je uzavretý, jednorúrkový vykurovací systém bez termostatov je zapojený podľa samostatného okruhu.

Po spustení vykurovacieho systému boli zistené tieto nedostatky: vykurovací systém nie je vyvážený, chýbajú armatúry na nastavenie systému (projekt nepočíta ani s podložkami škrtiacej klapky). Teplota vzduchu v priestoroch sa pohybuje od 18 do 25°C a na dosiahnutie teploty v rohových miestnostiach na 18°C ​​bolo potrebné 3x zvýšiť spotrebu tepla oproti požadovanej. To znamená, že ak sa spotreba tepla budovy zníži trikrát, potom vo väčšine miestností bude teplota 18-20 ° C, ale zároveň v rohových miestnostiach nepresiahne 12 ° C.

Tieto príklady platia pre všetky novo sprevádzkované budovy s nezávislými vykurovacími schémami v Chabarovsku: cirkus a cirkusový hotel (okná sú v hoteli otvorené (prepad) a v zákulisí je zima (nevykurované), obytné budovy na ulici Fabrichnaya. , Dzeržinskij ul., terapeutická budova Železničnej nemocnice a pod.

Problém #2 je úzko prepojený s problémom #3.

Problém číslo 3. Potreba údržby moderných vykurovacích systémov.

Ako ukazujú naše trojročné skúsenosti, moderné systémy zásobovania teplom budov realizované energeticky úspornými technológiami vyžadujú počas prevádzky neustálu údržbu. Na to je potrebné prilákať vysokokvalifikovaných, špeciálne vyškolených odborníkov, ktorí využívajú špeciálne technológie a nástroje.

Ukážeme si to na príkladoch automatizovaných vykurovacích bodov zavedených v Chabarovsku.

Príklad 1. Vykurovacie body neobsluhované špecializovanými organizáciami.

V roku 1998 bola uvedená do prevádzky budova Khakobank v Chabarovsku na Leningradskej ulici v Chabarovsku. Vykurovací systém budovy navrhli a namontovali odborníci z Fínska. Použité vybavenie je tiež fínske. Vykurovací systém je vyrobený podľa nezávislej dvojrúrkovej schémy s termostatmi, vybavenými vyvažovacími armatúrami. Systém TÚV je uzavretý. Systém bol obsluhovaný bankovými špecialistami. V prvých troch rokoch prevádzky bola vo všetkých miestnostiach udržiavaná komfortná teplota. Po 3 rokoch sa objavili sťažnosti obyvateľov jednotlivých bytov, že v byte je „chlad“. Obyvatelia sa obrátili na KhTSES so žiadosťou o preskúmanie systému a pomoc pri vytváraní „pohodlného“ režimu.

Prieskum HCEC ukázal, že systém automatická regulácia nefunguje (regulátor počasia ECL je nefunkčný), sú zanesené teplovýmenné plochy výmenníka vykurovacieho systému, čo viedlo k poklesu jeho tepelného výkonu o cca 30% a nerovnováhe vo vykurovacom systéme.

Podobný obraz bol pozorovaný v obytnom dome na ulici. Dzeržinský 4, kde obyvatelia udržiavali moderný vykurovací systém.

Príklad 2. Vykurovacie body obsluhované špecializovanými organizáciami.

K dnešnému dňu je v Chabarovskom centre úspory energie v prevádzke asi 60 automatizovaných vykurovacích bodov. Ako ukázali naše prevádzkové skúsenosti, pri údržbe takýchto jednotiek vznikajú nasledujúce problémy:

čistenie filtrov inštalovaných pred teplovodnými a vykurovacími výmenníkmi tepla a pred obehovými čerpadlami;

kontrola prevádzky čerpadiel a zariadení na výmenu tepla;

kontrolu nad prevádzkou automatizácie a regulácie.

Kvalita nosiča tepla a dokonca aj studenej vody v Chabarovsku je veľmi nízka a preto je tu neustály problém s čistením filtrov, ktoré sú inštalované v primárnom okruhu teplovodných a vykurovacích výmenníkov pred obehovými čerpadlami v sekundárnom okruhu. výmenníky tepla. Napríklad pri uvedení do prevádzky vo vykurovacej sezóne 2002/03. bloku obytných budov pozdĺž Fabrichnyho pruhu, v každom z nich bol inštalovaný ITP, filter inštalovaný v primárnom okruhu výmenníka tepla musel byť premývaný 1-2 krát denne počas prvých 10 dní po spustení a potom v ďalšie dva týždne, aspoň raz za 2-3 dni. Na budove cirkusu a cirkusového hotela vo vykurovacej sezóne 2001/02. Filter studenej vody som musel preplachovať 1-2 krát týždenne.

Zdalo by sa, že čistenie filtra inštalovaného v primárnom okruhu je rutinná operácia, ktorú môže vykonať aj nekvalifikovaný odborník. Na vyčistenie (vyliatie) filtra je však potrebné na nejaký čas odstaviť celý vykurovací systém, odstaviť studenú vodu, vypnúť obehové čerpadlo v systéme TÚV a potom to všetko znova spustiť. Taktiež, keď je systém dodávky tepla vypnutý, aby sa vyčistili filtre, je vhodné vypnúť a potom reštartovať automatizačný systém, aby pri spustení systému zásobovania teplom nevznikali žiadne vodné kladivá. Zároveň, ak pri vypnutí primárneho okruhu systému TÚV nie je vypnutý sekundárny okruh pre studenú vodu, môže sa v dôsledku teplotných rozťažností objaviť "netesnosť" vo výmenníku TÚV.

Druhým problémom, ktorý vzniká pri prevádzke automatizovaných vykurovacích bodov, je problém monitorovania prevádzky zariadení: čerpadiel, výmenníkov tepla, meracích a regulačných zariadení.

Napríklad obehové čerpadlá sú často pred spustením po medzikúrení v „suchom“ stave, to znamená, že nie sú naplnené sieťovou vodou a ich tesnenia upchávky vyschnú a niekedy sa dokonca prilepia na hriadeľ čerpadla. . Preto pred spustením, aby sa zabránilo úniku sieťovej vody cez tesnenia upchávky, je potrebné plynulo niekoľkokrát ručne otočiť čerpadlo.

Počas prevádzky je tiež potrebné pravidelne monitorovať činnosť regulačných ventilov, aby neustále nepracovali v režime „zatvorený“ alebo „otvorený“, regulátory tlaku, diferenčný tlak atď., Okrem toho je potrebné sledovať zmenu hydraulického odporu a teplovýmennej plochy výmenníkov tepla .

Zmeny hydraulického odporu a plochy teplovýmennej plochy výmenníkov je možné regulovať zaznamenávaním alebo periodickým meraním teploty nosiča tepla v primárnom a sekundárnom okruhu výmenníka tepla a poklesu tlaku a prietok nosiča tepla v týchto okruhoch.

Napríklad vo vykurovacej sezóne 2001/02. v cirkusovom hoteli mesiac po spustení prevádzky prudko klesla teplota teplej vody. Štúdie ukázali, že na začiatku prevádzky bol prietok chladiva v primárnom okruhu systému TÚV 2-3 t/h a mesiac po spustení prevádzky to nebolo viac ako 1 t/h. Stalo sa tak z dôvodu, že primárny okruh výmenníka TÚV bol zanesený zváracími produktmi (praska), čo viedlo k zvýšeniu hydraulického odporu a zníženiu teplovýmennej plochy. Po demontáži a umytí výmenníka tepla dosiahla teplota teplej vody normálnu hodnotu.

Ako ukázali skúsenosti so servisom moderných systémov zásobovania teplom s automatizovanými vykurovacími bodmi, počas ich prevádzky je potrebné neustále sledovať a prispôsobovať prevádzku automatizačných a riadiacich systémov. V Khabarovsku za posledných 3 až 5 rokov nebol dodržaný teplotný harmonogram 130/70: aj pri teplotách pod mínus 30 ° C teplota chladiacej kvapaliny na vstupe predplatiteľov nepresahuje 105 ° C. Preto špecialisti KhCES obsluhujúci automatizované vykurovacie body na základe štatistických pozorovaní režimu spotreby tepla objektov pred začiatkom vykurovacej sezóny zadajú pre každý objekt do regulátora vlastný teplotný plán, ktorý sa následne počas vykurovacej sezóny koriguje. .

Problém obsluhy automatizovaných výhrevných miest úzko súvisí s nedostatkom dostatočného počtu vysokokvalifikovaných odborníkov, ktorí nie sú cielene vyškolení v rámci regiónu Ďalekého východu. V Chabarovskom centre pre úsporu energie obsluhujú automatizované tepelné jednotky špecialisti - absolventi Katedry tepelnej techniky, zásobovania teplom a plynom a vetrania Štátnej technickej univerzity Chabarovsk, vyškolení u výrobcov zariadení (Danfos, Alfa Laval atď.) .

Je potrebné poznamenať, že HTSES je regionálnym servisným strediskom pre spoločnosti dodávajúce zariadenia pre automatizované vykurovacie body, ako sú: Danfoss (Dánsko) - dodávateľ regulátorov, snímačov teploty, regulačných ventilov atď.; Wilo (Nemecko) - dodávateľ obehových čerpadiel a automatizácie čerpadiel; Alfa Laval (Švédsko-Rusko) - dodávateľ zariadení na výmenu tepla; TBN "Energoservice" (Moskva) - dodávateľ meračov tepla atď.

V súlade so zmluvou o servisnom partnerstve uzavretou medzi HCEC a Alfa Laval, HCEC vykonáva údržbu tepelných výmenníkov Alfa Laval personálom, vyškolený Servisné stredisko Alfa Laval používa iba autorizované originálne náhradné diely a materiály Alfa Laval.

Alfa Laval zase dodala HCEC vybavenie, nástroje, spotrebný materiál a náhradné diely potrebné na servis. doskové výmenníky tepla spoločnosť Alfa Laval uskutočnila vo svojom servisnom stredisku školenie pre špecialistov HCEC.

To umožňuje KhTSES vykonávať skladacie a na mieste preplachovanie výmenníkov tepla priamo u spotrebiteľov v Chabarovsku.

Preto sa všetky otázky súvisiace s prevádzkou a opravou zariadení automatizovaných vykurovacích bodov riešia na mieste - v Chabarovsku.

Poznamenávame tiež, že na rozdiel od iných spoločností, ktoré sa podieľajú na zavádzaní automatizovaných vykurovacích bodov, KhTsES inštaluje drahšie, ale spoľahlivejšie a lepšie zariadenia (napríklad skladacie namiesto spájkovaných výmenníkov tepla, čerpadlá so suchým namiesto mokrý rotor). To zaručuje spoľahlivú prevádzku zariadenia po dobu 8-10 rokov.

Použitie lacných, ale menej kvalitných zariadení nezaručuje nepretržitú prevádzku automatizovaných vykurovacích bodov. Ako ukazujú naše skúsenosti, ale aj skúsenosti iných firiem, toto zariadenie zlyhá spravidla po 2-3 rokoch a spotrebiteľ začína pociťovať tepelnú nepohodu (viď napr. príklad 1 z problému č.3) .

Tepelné testy výmenníkov tepla uskutočnené v Petrohrade ukázali:

Pokles tepelnej účinnosti výmenníka tepla je 5 % po prvom roku, 15 % po druhom, viac ako 25 % po treťom, 35 % po štvrtom a 40-45 % po piatom;

Pokles tepelného výkonu zariadenia a súčiniteľa prestupu tepla je spojený so znečistením teplovýmennej plochy ako zo strany primárneho okruhu, tak aj zo strany sekundárneho okruhu; tieto kontaminanty sa prejavujú vo forme usadenín a zo strany primárneho okruhu sa usadeniny majú Hnedá farba, a zo sekundárnej strany - čierna;

Hnedú farbu usadenín určujú najmä oxidy železa, ktoré vznikajú v sieťovej vode koróziou vnútorného povrchu teplovodov; tieto nečistoty zo strany primárneho okruhu je možné ľahko odstrániť mäkkou handričkou pod prúdom teplej vody;

Čiernu farbu usadenín sekundárneho okruhu určujú najmä organické zlúčeniny, ktoré v vo veľkom počte sú vo vode sekundárneho okruhu, ktorá cirkuluje v uzavretom okruhu vykurovacieho systému budovy a nepodlieha žiadnej úprave; zo strany sekundárneho okruhu nie je možné odstraňovať usadeniny rovnakým spôsobom ako z primárneho okruhu, pretože nie sú voľné, ale husté; na čistenie teplovýmenných dosiek zo strany sekundárneho okruhu bolo potrebné dosky namočiť na 15-20 minút do petroleja a potom ich s vynaložením značného úsilia utrieť mokrými handrami namočenými v petroleji;

Vzhľadom na to, že biologické usadeniny vytvorené na doskách zo strany sekundárneho okruhu majú veľmi silnú priľnavosť (adhéziu) ku kovovému povrchu, bez rozdielu chemické umývanie sekundárny okruh nedáva uspokojivé výsledky.

Lacné vybavenie spravidla používajú tie inovatívne firmy, ktoré neposkytujú servis zariadení, ktoré zaviedli, pretože si to vyžaduje vhodné vybavenie a materiály, ako aj kvalifikovaný personál, t. j. veľké investície do rozvoja svojej výrobnej základne. .

Spotrebiteľ preto stojí pred voľbou:

Vynaložiť minimálne kapitálové investície a zaviesť lacné zariadenia (mokré rotačné čerpadlá, spájkované výmenníky tepla atď.), Ktoré za 2-3 roky do značnej miery stratia svoje vlastnosti alebo sa stanú úplne nepoužiteľnými; zároveň sa prevádzkové náklady na opravu a údržbu zariadení po 2-3 rokoch prudko zvýšia a môžu byť rovnaké ako počiatočná investícia;

Vynaložte maximálne kapitálové investície, zaveďte spoľahlivé drahé vybavenie ( skladacie výmenníky tepla osvedčené firmy napr. Alfa Laval, frekvenčne poháňané čerpadlá so suchým rotorom, spoľahlivá automatizácia atď.) a tým výrazne znížiť vaše prevádzkové náklady.

Voľba zostáva na spotrebiteľovi, ale nesmieme zabúdať, že „chudák platí dvakrát“.

Zhrnutím vyššie uvedeného možno vyvodiť tieto závery:

1. V Chabarovsku sa v posledných 2-3 rokoch začal proces prechodu od zastaraných „otvorených“ systémov k moderným „uzavretým“ systémom zásobovania teplom so zavádzaním energeticky úsporných technológií. Ak však chcete tento proces urýchliť a urobiť ho nezvratným, musíte:

1.1. Zvrátiť psychológiu zákazníkov, projektantov, inštalatérov a operátorov, ktorá je nasledovná: je jednoduchšie a lacnejšie realizovať zastarané tradičné schémy vykurovacie systémy s jednorúrkovými vykurovacími systémami a výťahovými jednotkami, ktoré nevyžadujú údržbu a nastavovanie, si potom vytvárajú ďalšie bolesti a finančné ťažkosti prechodom na moderné systémy zásobovania teplom s automatizačnými a riadiacimi systémami. Teda postaviť objekt s minimom kapitálové náklady, následne ho previesť napríklad na obec, ktorá bude musieť hľadať prostriedky na prevádzku tohto zariadenia. Následkom toho bude opäť extrémny spotrebiteľ (občan), ktorý bude spotrebovávať „hrdzavú“ vodu zo systému zásobovania teplom, v zime zamŕza z podliatia a trpí teplom v prechodnom období (október, apríl) pri prehrievaní, vykonávaní regulácia okien, čo vedie k prechladnutiu od - pre prievan.

1.2. Vytvorte špecializované organizácie, ktoré by sa zaoberali celým reťazcom: od návrhu a inštalácie až po uvedenie do prevádzky a údržbu moderných systémov zásobovania teplom. Na tento účel je potrebné vykonávať cieľavedomú prácu na vyškolení špecialistov v oblasti šetrenia energie.

2. Pri navrhovaní týchto systémov je potrebné úzko prepojiť všetky prvky systémov zásobovania teplom: vykurovanie, vetranie a zásobovanie teplou vodou, berúc do úvahy nielen požiadavky SNiP a SP, ale aj ich zváženie z uhla od bodu. z pohľadu operátorov.

3. Na rozdiel od zastaraných, tradičných systémov, moderné systémy potrebujú údržbu, ktorú môžu vykonávať iba špecializované organizácie so špeciálnym vybavením a vysokokvalifikovanými odborníkmi.

BIBLIOGRAFIA

1. O praxi používania dvojrúrových vykurovacích systémov// Inžinierske systémy. ABOK. Severozápad, č. 3, 2002

2. Lebedev hydraulika systémov HVAC // AVOK, č.5, 2002.

3. Ivanov prevádzky doskových ohrievačov v podmienkach Petrohradu / / Novinky zásobovania teplom, č.5,2003.