Тема 4.2. Источники и системы теплоснабжения.
Тепловая энергия требуется для работы промышленных предприятий, отопления, вентиляции, кондиционирования и централизованного горячего водоснабжения зданий.
Теплоснабжение поселений может осуществляться 2 способами:
Децентрализованное теплоснабжение – получение энергии от местных источников тепла (котельной установки, газоводогрейного агрегата, печи);
Централизованное теплоснабжение – получение тепловой энергии от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), местных котельных.
Централизованное теплоснабжение представляет собой систему, состоящую из источника теплоты, трубопроводов и потребителей теплоты. Тепловой источник снабжает теплом группу домов, квартал или район города, а также промышленные предприятия.
Теплоносителем
может служить вода с t
и выше, пар (низкого и высокого давления)
и воздух.
Водяные системы используют в жилых домах, паровые системы на промышленных предприятиях, воздушные – в общественных зданиях.
По характеру тепловых нагрузок различают потребителей:
Сезонных (система отопления, вентиляции, кондиционирования) – изменяют нагрузку по времени года и сохраняют ее в течение суток;
Постоянных (промышленные производства, системы горячего водоснабжения жилых и общественных зданий) – изменяют интенсивность потребления в течение суток.
Источником тепла может служить ТЭЦ, где вырабатывается и тепловая и электрическая энергия. Это наиболее совершенная форма теплового источника.
Распространенным тепловым источником служат котельные установки, которые в зависимости от назначения подразделяют на производственные и отопительные.
Отопительные котельные дают тепло на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Они в зависимости от производительной мощности бывают индивидуальные и групповые.
Групповые бывают квартальные и районные (в зависимости от размера обслуживаемой территории).
Тема 4.3. Тепловые сети.
Для транспортировки тепла к потребителям используют трубопроводы – тепловые сети, которые могут передавать тепло с помощью воды и пара, их соответственно называют водяными и паровыми. Тепловые сети передают
тепло на большие расстояния. Во избежание больших теплопотерь они должны быть теплоизолированными.
Различают трубопроводы:
- транзитные;
- магистральные;
- распределительные.
Тепловые сети, которые подводят тепло к промышленным предприятиям, называют промышленными, к жилым домам и общественным зданиям – коммунальными. К предприятиям и гражданским зданиям – смешанными.
Схемы тепловых сетей в плане могут быть 2 видов: радиальные и кольцевые.
Радиальная схема теплоснабжения представляет собой тупиковые ответвления ко всем объектам. В случае аварии эти объекты оказываются отключенными.
Кольцевая схема теплоснабжения более надежна и бесперебойна в работе. В ней все ветки мелких ответвлений объединены в общий контур.
Тепловые сети разных районов города могут быть соединены между собой, чтобы в случае выхода из строя одного источника тепла его мог дублировать другой. Это позволяет бесперебойно снабжать теплом все районы города и одновременно устранять неисправность.
Тепловые сети делают двух – и многотрубными. Наиболее распространена двухтрубная система, при которой одна труба – подающая, другая – обратная. В этой системе вода циркулирует по замкнутому кругу: отдав свое тепло потребителю, она возвращается в котельную.
В жилых районах применяют два вида водяных систем теплоснабжения: открытую и закрытую. Разница заключается в том, что при закрытой системе теплоснабжения в трубопроводах циркулирует постоянное количество воды, а при открытой системе – часть воды непосредственно из системы разбирается на нужды горячего водоснабжения. В открытой системе теплоснабжения вода должна быть по качеству равноценна питьевой, а запас воды на источнике тепла должен постоянно пополняться.
Однотрубная систем подает теплоноситель для отопления и вентиляции, а затем выпускает его в качестве горячего водоснабжения. Вариант наиболее дешевый, но трудно рассчитываемый.
Трехтрубная система обеспечивает подачу тепла по двум трубам с разными параметрами теплоносителя, а возврат осуществляется по третьей трубе.
В четырехтрубной системе подача тепла на отопление и горячее водоснабжение разделена по двум парам труб.
Наиболее применима в настоящее время в населенных пунктах раздельная двухтрубная система теплоснабжения ввиду удобства и экономичности ее использования.
Тепловые сети прокладывают над землей и под землей. Надземная прокладка дешевле, но часто недопустима по эстетическим соображениям. Подземная прокладка наиболее распространена. Различают канальную и бесканальную прокладки трубопроводов.