Вопрос 5. Управление системой коммунального теплоснабжения, электроснабжения и газоснабжения

Теплоснабжение. Система теплоснабжения решает две задачи: отопление и горячее водоснабжение. Потребление тепла более неравномерно, чем потребление воды, поскольку в летний период помещения не отапливаются. Продолжительность отопительного сезона в значительной мере зависит от климатических условий. Источниками тепловой энергии для нужд города могут быть тепловые электростанции и котельные. К горячей воде в качестве теплоносителя предъявляются высокие требования по чистоте, поскольку при высокой температуре примеси выпадают в осадок и постепенно выводят из строя тепловые сети и сооружения. В силу этого у источников теплоснабжения имеются сложные инженерные сооружения - химводоочистки. Система теплоснабжения включает в себя прямые и обратные тепловые сети, подкачивающие насосные станции и распределительные тепловые пункты. Существуют две принципиально различные схемы теплоснабжения. По одной горячая вода для отопления и горячего водоснабжения поступает по одним и тем же трубопроводам; в этом случае по обратным трубопроводам идет меньше воды, чем по прямым. По другой схеме по отдельным трубопроводам поступает только горячая вода для отопления, а горячее водоснабжение обеспечивается путем подогрева холодной воды непосредственно в жилых домах или группах домов в специальных котлах - бойлерах. Источником тепла для бойлеров может быть как горячая вода из системы отопления, так и топливо, например природный газ. В некоторых городах такие газовые котлы установлены в каждой квартире многоэтажного дома.

Газоснабжение. Во многих городах действуют системы бытового газоснабжения. Газ может поступать по трубопроводам от магистральных сетей либо завозиться в сжиженном виде во внутриквартальные газораздаточные станции. В частном секторе распространена баллонная система газоснабжения.

Электроснабжение. Электроснабжение городов, как правило, осуществляется от централизованных региональных и межрегиональных энергосистем. Источниками электроэнергии в энергосистеме являются тепловые, гидравлические, атомные и другие электростанции, независимо от места их размещения. Система электроснабжения включает в себя магистральные и внутриквартальные электрические сети, трансформаторные подстанции, распределительные пункты и другие сооружения.

Вопрос 6. Применение инженерных систем городского хозяйства в коммунальной энергетике

Коммунальная энергетика занимает одно из основных мест в топливно-энергетической структуре нашей страны. На долю этого сектора приходится порядка одной трети всей тепловой энергии, которая вырабатывается в стране, а также порядка 13% всей электрической энергии. Вся эта энергия в той или иной степени потребляется системами содержания и эксплуатации предприятий электроснабжения, теплоснабжения и освещения населенных пунктов, а также системой обеспечения водоснабжения.

Конечная цель системы энергоснабжения потребителя — это постоянное и бесперебойное воссоздание естественной среды обитания человека. Это и горячее водоснабжение жилых помещений, и отопление, и освещение. Сюда же можно отнести поддержание биоэнергетического потенциала человека — производство различных предметов потребления и продуктов питания, создание условий труда, транспортное обеспечение и прочее.

Разделение энергетики на "большую энергетику"и "отраслевую"также предполагает выделение такого вида, как коммунальная. На самом деле это разделение весьма условно, поскольку вся разница состоит лишь в параметрах и масштабах воспроизводства такой энергии, статусах государственной иерархии и отраслевой принадлежности.

Коммунальный сектор производит подавляющую долю тепловой энергетики на ее же источниках. При этом функционирование всех элементов осуществляется на основе достаточно скромного потенциала энергоносителей — их средние температуры составляют 350 градусов по Цельсию, давление 3 мегапаскаля, напряжение до 35 киловатт. Также коммунальная энергетика несет достаточно важную социальную нагрузку, ведь именно она обеспечивает эффективное обслуживание конечного потребителя - населения, которое находится в жилых микрорайонах, жилых и общественных зданиях, сельских населенных пунктах.

Коммунальные энергетические структуры непосредственно находятся в подчинении и управляются местными администрациями. Но именно коммунальные энергетические предприятия несут прямую ответственность за качество исполняемых услуг. Это и финансирование, и техническая эксплуатация, и содержание объектов согласно признанным нормам и стандартам, а также качество и объемы обслуживания, разнообразные экономические показатели. Это целая живая система, которая поддерживает жизнь другой системы, в которой живет сам человек.

Электроснабжением называется процесс обеспечения потребителей электрической энергией.

Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок электрических станций (генерирующих мощностей), электрических сетей (включая подстанции и линии электропередач различных типов и напряжений) и приемников электроэнергии, предназначенная для обеспечения потребителей электроэнергией.

В нашей стране электроэнергия в основном вырабатывается на мощных гидро-, тепловых и атомных электростанциях. Создана Единая электроэнергетическая система страны, связывающая в единое целое подавляющее большинство электростанций. Обеспечение электроэнергией потребителей осуществляется через развитую электрическую сеть.

Электрическая сеть — совокупность электроустановок предназначенных для передачи и распределения электроэнергии от электростанции к потребителю.

Сеть электроснабжения характерна тем, что связывает территориально удалённые пункты источников и потребителей. Это осуществляется при помощи линии электропередачи — специальных инженерных сооружений, состоящих из проводников электрического тока, сооружений для размещения и прокладки (опоры, эстакады, каналы), средств изоляции (подвесные и опорные изоляторы) и защиты (грозозащитные тросы, разрядники, заземление).

Муниципальное хозяйство городов является крупным потребителем электроэнергии и на его долю приходится почти четверть вырабатываемой в стране электрической энергии.

Газоснабжение — организованная подача и распределение газового топлива для нужд народного хозяйства.

Газ, добытый из скважины, поступает в сепараторы, где от него отделяются твердые и жидкие механические примеси. Далее по промысловым газопроводам газ поступает в коллекторы и промысловые газораспределительные станции, где он очищается в масляных пылеуловителях, осушается, одорируется; давление газа снижается. Компрессорные станции располагают примерно через 150 км.

Системы газификации городов представляют собой комплекс магистральных газопроводов, под¬земных газохранилищ и кольцевых газопроводов,

Газопрово́д — инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки газа (в основном природного газа) с помощью трубопровода. Газ по газопроводам и газовым сетям подаётся под определённым избыточным давлением.

Газопроводы подразделяются на:

Магистральные газопроводы — предназначены для транспортировки газа на большие расстояния. Через определённые интервалы на магистрали установлены газокомпрессорные станции, поддерживающие давление в трубопроводе. В конечном пункте магистрального газопровода расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня, необходимого для снабжения потребителей.

Газопроводы распределительных сетей — предназначены для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

Теплоснабжение — снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей.

В основе централизованного теплоснабжения лежат комбинированная выработка электроэнергии и теплоты на ТЭЦ (или крупных котельных) и доставка тепла по тепловым сетям потребителям.

Система теплоснабжения состоит из следующих функциональных частей:

1. источник производства тепловой энергии (котельная, ТЭЦ);

2. транспортирующие устройства тепловой энергии к помещениям (тепловые сети);

3. теплопотребляющие приборы, которые передают тепловую энергию потребителю (радиаторы отопления, калориферы).