Системы теплоснабжения. Абонентские установки.

(5, .51..82), (6, еш290..309)

Основное назначенит любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемых параметров. Поэтому системы теплоснабжения создают с учетом вида и параметров теплоносителя, максимального часового расхода теплоты, изменения потребления теплоты во времени (в течение суток, года), а также с учетом способа использования теплоносителя потребителями.

Вопрос 6. Классификация систем теплоснабжения. (1, с.14..18)

1. По типу источника теплоты:

1.1. Централизованное (передача теплоты от источника до потребителя производится по тепловым сетям). Комплекс оборудования источника теплоты, тепловых сетей и абонентских установок называется системой централизованного теплоснабжения:

а) ТЭЦ;

б) районные, промышленные котельные.

По степени централизации:

• групповое – группы зданий

• районное – несколько групп зданий (район)

• городское – несколько районов

• межгородское – несколько городов

1.2. Децентрализованное (передача теплоты от источника до потребителя производится без тепловой сети):

а) индивидуальные отопительные агрегаты (теплоснабжение каждого помещения – участок цеха, комната, квартира – обеспечивается от отдельного источника – печное и поквартирное отопление);

б) местные отельные (теплоснабжение каждого здания обеспечивается от отдельного источника).

2. По роду теплоносителя:

2.1. Водяные (область применения – снабжение сезонных потребителей теплоты и горячей воды, жилье)

а) низкотемпературные;

б) высокотемпературные.

Преимущества:

• широкий диапазон изменения температуры (300-470 К) → широкий интервал регулирования;

• более полное использование теплоты ТЭЦ;

• отсутствуют потери конденсата;

• большая теплоемкость;

• большая подвижность и незначительное изменение потенциала → радиус действия 30-60 км (меньше энергетические и насосные потери транспортировки);

• проще и дешевле присоединение абонентов, меньше диаметр труб;

• бесшумность работы;

• централизованное качественное регулирование температуры и нагрузки.

Недостатки:

• значительный расход электроэнергии на перекачку воды;

• большая чувствительность к авариям (утечки…);

• жесткая гидравлическая связь (механические повреждения при повышении давления…);

• опасность замерзания и разрушения трубопроводов;

• большая тепловая инерционность при регулировании температуры;

2.2. Паровые (область применения – технологическое теплоснабжение промпредприятий, пар с параметрами 0,2-4,0 МПа)

а) низкого давления;

б) высоко давления;

в) вакуумные.

Преимущества:

• большая чем у воды удельная энтальпия;

• связь ;

• высокая теплоотдача отопительных приборов, приводящая к снижению расхода металла из-за возможности уменьшения площади поверхности приборов;

• меньшая вероятность замораживания системы;

• малая инерционность → быстрый прогрев помещения;

• отсутствие центробежных насосов → нет затрат на электроэнергию.

Недостатки:

• большие потери давления и теплоты → радиус действия 6-15 км;

• сложнее эксплуатация (сбор конденсата…), дороже сооружение и эксплуатация;

• меньший срок эксплуатации из-за повышенной коррозии (4-10 лет, у водяных – 40 лет);

• при наличии попутной конденсации пара появление шума, вибрации, ударов;

• высокая температура поверхности отопительных приборов (около 100 градусов), больше чем предусмотрено санитарно-гигиеническими нормами → нужны дополнительные ограждения.

Для упрощения и снижения затрат на трубопроводы в системах теплоснабжения целесообразно применять один вид теплоносителя.

3. По способу подачи теплоносителя:

3.1. Закрытые (теплоноситель не отбирается из сети, не расходуется, а только транспортирует теплоту; сетевая вода нагревает водопроводную воду для горячего водоснабжения в специальных теплообменниках - бойлерах)

Преимущества:

• высокое стабильное качество горячей водопроводной воды;

• гидравлическая изолированность от воды, циркулирующей в сети;

• простота контроля герметичности системы по величине подпитки (0,5-1%).

Недостатки:

• более сложное и дорогое оборудование абонентов;

• водопроводные подогреватели более сложны при эксплуатации и ремонте, стоимость оборудования в тепловых пунктах возрастает;

• коррозия бойлеров (недеаэрированная и химически неочищенная водопроводная вода увеличивает интенсивность отложения солей, накипи).

3.2. Открытые (теплоноситель полностью или частично отбирается из сети потребителем; сетевая вода непосредственно используется для горячего водоснабжения, не требуются теплообменники)

Преимущества:

• возможность максимального использования низкопотенциальных источников теплоты для подогрева подпиточной воды (сбросная, продувочная вода ТЭЦ), возможность использования для горячего водоснабжения теплой воды после технологических операций, если она подходит по санитарным нормам;

• в абонентские установки поступает деаэрированная вода → меньше корродируют;

• упрощение абонентских вводов (надежность и долговечность);

• при полном разборе воды на горячее водоснабжение возможно использование более дешевых однотрубных схем без возврата обратной воды.

Недостатки:

• резкое возрастание (до 20-40%) потерь сетевой воды и увеличение объема водоподготовки на ТЭЦ;

• ухудшение состава горячей воды (нет биологической обработки, продукты коррозии) → удорожание системы водоподготовки на ТЭЦ;

• необходимость постоянного санитарного контроля;

• усложнение контроля герметичности (где течет?);

• нестабильность гидравлического режима;

• при увеличении расхода на горячее водоснабжение может не хватить мощности системы водоподготовки и мощности ТЭЦ.

По начальным затратам (монтаж) они равноценны. По эксплуатационным затратам лучше закрытые. Открытые лучше при дальней транспортировке теплоты, большей нагрузке горячего водоснабжения и мягкой исходной воде.

4. По числу трубопроводов системы:

4.1. Однотрубные (для открытой системы, минимум)

Особенности:

• для дальней транспортировки теплоты;

• возможна при равенстве расхода воды на отопительно-вентиляционную тепловую нагрузку и горячее водоснабжение. Однако, почти во всех регионах в 3-4 раза.

4.2. Двухтрубные (для закрытой системы, минимум) – получили преимущественное распространение.

Особенности:

• тепловая сеть состоит из двух линий – подающей и обратной, по которой сетевая вода возвращается на ТЭЦ.

4.3. Многотрубные (трехтрубные) – чем больше разнородных потребителей по температуре и тепловой нагрузке, тем больше труб с теплоносителями разных параметров.

Особенности:

• применяются в промышленных районах, где требуется теплота более высокого потенциала (2 подающие и 1 обратная линия).

5. По способу обеспечения потребителей теплотой:

5.1. Одноступенчатые

Особенности:

- непосредственное присоединение потребителей к сети (узлы подключения потребителей к тепловой сети называются абонентским вводами или местными тепловым пунктами МТП);

- на МПТ каждого здания устанавливаются бойлеры, элеваторы, насосы, контрольно-измерительные приборы и регулирующая арматура.

5.2. Многоступенчатые

Особенности:

- имеют центральные тепловые пункты (ЦТП) или подстанции;

- обслуживают группу зданий;

- на ЦТП есть центральная подогревательная установка, может быть обработка водопроводной воды (деаэрация, умягчение);

- меньше персонала и меньше эксплуатационные затраты.