Лекция-11 Режи­мы работы и эксплуатация тэс. Работа теплоэнергетического оборудования в переменной части графика нагрузок. Маневренность тепловых электро­станций. Режимы пуска и останова энергоблоков.

 

1. Ручной (РУЧ). Пуск и останов насосов оператором по месту с включёнными блокировками и нет (т.е. без контроля правильности пуска и останова со стороны контроллера).

2. Дистанционный режим (ДИСТ): с лицевой панели контроллера или АРМа технолога-оператора (с ПЭВМ).

3. Автоматический режим работы (АВТ).

Реализуемые на микропроцессорных контроллерах функции.

Информационный режим.

1. Контроль напряжения питания цепей КИП и А.

2. Контроль напряжения питания силового оборудования.

3. Контроль положения ключа ручного или дистанционного режима, расположенного по месту (обычно в насосном отделении). В ручном режиме внешние цепи управления отключаются, т.е. отключается дистанционный и автоматический режимы.

4. Контроль залива насоса.

5. Контроль сопротивления изоляции электродвигателя.

6. Контроль температуры подшипников электродвигателя.

7. Контроль давления нагнетания.

8. Контроль давления в общем коллекторе.

9. Контроль уровня в емкостях.

10. Контроль загазованности в насосном отделении.

11. Контроль наличия воспламенения или пожара.

12. Контроль состояния насосов и положения напорных задвижек каждого насоса.

13. Контроль качественных характеристик электропитания.

14. Контроль количества срабатываний конечных выключателей, релейно-контактной аппаратуры, продолжительности работы каждого насоса.

Функции управления.

1. Пуск и останов насоса.

2. Открытие и закрытие напорной задвижки (задвижки нагнетания).

3. Открытие и закрытие задвижки на всасе насоса.

4. Аварийное отключение насоса.

5. Выбор маршрута закачки или откачки продукта.

Блокировки.

Блокировка команды «Открыть задвижку» в автоматическом режиме:

1. Задвижка открыта.

2. Задвижка имеет признак «Авария».

3. Задвижка в ремонте.

4. Отсутствует напряжения питания в электрической цепи управления задвижкой.

Блокировка команды «Закрыть задвижку» в автоматическом режиме:

1. Задвижка закрыта.

2. Задвижка имеет признак «Авария».

3. Задвижка в ремонте.

4. Отсутствует напряжения питания в электрической цепи управления задвижкой.

Блокировка команды «Пуск» насоса в автоматическом режиме:

1. Напорная задвижка открыта.

2. Нет залива насоса, блокировка пуска «на сухую».

3. Сопротивление изоляции электродвигателя ниже нормы.

4. Открыта задвижка другого продукта.

5. Ключ напорной задвижки не переведён в положение ДИСТ.

6. Напорная задвижка имеет признак «Авария».

1. Отсутствует напряжение питания в электрической цепи управления задвижкой нагнетания.

1. Отсутствует напряжение питания в электрической цепи управления пуском и остановом электродвигателя насоса.

2. Отсутствует напряжение питания электродвигателя насоса.

3. Защита от несвоевременного пуска.

4. Насос имеет признак «Авария».

5. Насос в ремонте.

6. В случае формирования ложной, случайной команды «Пуск».

7. При попытке оператором произвести закачку в ёмкость с максимальным уровнем.

Блокировка команды «Стоп» насоса в автоматическом режиме (нормальный режим, не аварийный):

1. Напорная задвижка открыта.

2. Защита от несвоевременного останова.

В программе реализовано импульсное включение и импульсное отключение насосов с защитой от повторного несвоевременного включения насоса. Некоторые двигатели нельзя включать раньше указанного в паспорте времени. Двигатель нельзя отключать, если он не набрал номинальные обороты. Останов двигателя в момент пуска, когда  пусковой ток в 5-7 раз превышает номинальный, может привести к возникновению дуги в контакторе. Блокировка от несвоевременного останова и пуска просто и надёжно реализована на одновибраторах (ОДВ). При пуске контролируется набор давления за заданное время, а в процессе работы контролируется давление в общем коллекторе и другие параметры.

Индикация. Всех контролируемых значений и состояний. Хранение предыстории. Фиксирование некорректных действий оператора и их блокирование.

Предусмотрена защита информации (БД-базы данных) и программ от несанкционированного доступа.

Производится периодическое тестирование аппаратных и программных средств.

Сигнализация. В системах автоматизированного управления для объектов повышенной опасности сигнализации уделено особое внимание. Разработаны блоки интеллектуальной сигнализации.

В реальных системах необходимо предусматривать связь пуска и останова насосов с системой ПАЗ (противоаварийной защитой).

Большинство из этих функций при реализации детализируются. Рассмотрим подробнее, например, на первый взгляд простую функцию: «Открыть/Закрыть» напорную задвижку.

Алгоритм управления электрозадвижкой

Реализуемые функции.

Режимы работы: ДИСТ или РУЧ и АВТ.

Команды: открыть, закрыть. Состояния: открыта, закрыта, авария.

Блокировки команд открыть или закрыть, если задвижка открыта или закрыта. Блокировка действий оператора при попытке открыть задвижку другого продукта. Т.е., если идёт закачка одного продукта, а оператор пытается открыть задвижку на ёмкости другого продукта. Предусмотрена антиреверсная защита. Если по каким-либо причинам оператор ошибочно дал команду открыть (закрыть) и в момент её движения понял, что её необходимо срочно закрыть. Формирует команду закрыть. Команда закрыть сбрасывает команду открыть и проходит на выход не сразу, а с задержкой, например, 3 секунды. Этой выдержки достаточно, чтобы двигатель с редуктором остановились и только после этого идёт противоположная команда закрыть.

Реализацию алгоритма управления напорной электрозадвижкой представим на языке алгоблоков (язык FBD) для логической модели контроллера Ремикон Р-130, который имеется в лаборатории института. Программирование осуществлялось с помощью кросс-средств Редитор Р-130.

Алгоритм управления задвижкой включает следующие моменты:

1. По командам «открыть» или «закрыть» формируются управляющие сигналы на исполнительные механизмы.

2. Сброс команд происходит:

   •  по нажатию конечного выключателя (КВ, конечника), верхнего или нижнего;

   • по истечении времени необходимого для открытия или закрытия;

   • по истечении времени, необходимого для схода с конечного выключателя;

   • при появлении противоположной команды

 

1. Алгоритм формирует сигнал аварии. Аварией считаются ситуации:

   • оба конечника нажаты;

   • оба конечника отжаты без команды;

   • задвижка не сошла с конечного выключателя за отведённое время.

2. Алгоритм обеспечивает индикацию состояния задвижки:

   • в положении "открыто" ‑ «горит» светодиод №5,

   • в положении «закрыта» ‑ «горит» светодиод №13 лицевой панели контроллера,

   •  в процессе перехода задвижки из одного состояния в другое соответствующий светодиод мигает. Например, когда задвижка Z-1 открывается мигает 5-й светодиод.

   • команда открыть или закрыть контроллером сформирована - светодиод №21,

   • сигнал аварии выдаётся на светодиод №29.

3. С конечных выключателей при нажатии приходит сигнал нулевого уровня (логический ноль). Если КВ отжат, то – единица.

Для наглядности и лучшего восприятия материала в докладе приводится лицевая панель контроллера Ремиконт Р-130 (модель логическая). На лицевой панели светодиоды расположены в восемь столбцов по четыре светодиода в каждом столбце. Первые два вертикальных ряда отведены под состояния двух насосов. Пятый и шестой ряд под состояния напорных задвижек. Структурные схемы алгоритмов, вид лицевой панели контроллера, циклограммы работы системы будут представлены в докладе. В таблице приведено назначение закреплённых светодиодов.

 

Табл. 1. Назначение закреплённых светодиодов

 

Номер светодиода	Назначение
1	Насос Н-1 включен
2	Насос Н-1 включен
5	Напорная задвижка Z-1 насоса Н-1 открыта
6	Напорная задвижка Z-2 насоса Н-2 открыта
9	Насос Н-1 отключен
10	Насос Н-2 отключен
13	Напорная задвижка Z-1 закрыта
14	Напорная задвижка Z-2 закрыта
17	Команда по Н-1 сформирована (пуск или стоп)
18	Команда по Н-2 сформирована (пуск или стоп)
21	Команда по Z-1 сформирована (открыть или закрыть)
22	Команда по Z-2 сформирована (открыть или закрыть)
25	Авария по Н-1
26	Авария по Н-2
29	Авария по задвижке Z-1
30	Авария по задвижке Z-2

 

Программы составлены на языке функциональных алгоблоков. Целесообразно, на наш взгляд, придерживаться следующих принципов при написании таких программ:

1. Принцип функциональной полноты. Алгоритм и программа контроля и регулирования должны максимально реализовывать функции объекта управления (ОУ). Сюда входит учёт перспективных функций или задач. Введение новой функции не должно изменять (существенно) структуру программы. Структура программы должна содержать проверку входной и выходной информации на достоверность, отражать логику нормального функционирования ОУ. Блоки интеллектуальной сигнализации должны включать прогноз вероятных нарушений, учитывать время реакции оператора и системы, формировать рекомендаций обслуживающему персоналу и операторам технологического процесса, переводить систему в активный режим, позволяющий предупреждать нарушения и аварии.

2. Принцип единообразия в шифрации, нумерации и расположении алгоритмических блоков (алгоблоков), выполняющих одну или несколько взаимосвязанных функций. Расположение и их нумерация должны отражать последовательность преобразования информации.

   1. Принцип нежёсткой нумерации. Между конечными и начальными номерами очередной группы алгоблоков, реализующих одну или несколько взаимосвязанных, но разных функций должны быть резервные номера (свободные). Обычно не более 5-ти.

   2. Нумерация каждой группы блоков, реализующих одинаковые функции, должна быть идентична. Например, первая группа имеет нумерацию от 10 до 19, тогда вторая – от 20 до 29 и т.д.

   3. При расположении алгоблоков друг под другом следует учитывать возможность изменения модификатора размера в сторону увеличения (на один размер).

   4. Границы группы алгоблоков должны располагаться на одной линии, чтобы можно было проводить информационные кабели (связи между алгоблоками) без дополнительных зигзагов и пересечений.

3. Введение в программу промежуточных алгоблоков при вводе и выводе информации (промежуточных «клеммников»). Данный приём программирования, в частности, позволяет оперативно переходить на резервный канал, не корректируя связи в самой программе.

4.  Принцип распределённого (по контроллерам) программирования задач контроля и регулирования технологическим оборудованием, имеющим резерв. Нельзя параллельное резервирование технологического оборудования сводить к последовательному включению (с точки зрения резервирования) за счёт реализации программы управления резервным оборудованием в одном контроллере. Вводить сигналы в один контроллер можно в том случае, если он имеет резервный контроллер.

5. Принцип максимальной информационной автономности реализуемой задачи. Этот принцип позволяет распределять связанные параметры по контроллерам так, чтобы отказ любого контроллера, работающего в локальной сети, не влиял на работоспособность другого контроллера (другой программы) или это влияние было не существенным. Если группа параметров необходима для выполнения одной или нескольких взаимосвязанных задач, то эти параметры должны быть заведены через устройства связи с объектом (УСО) на один контроллер.

Внедрение систем, максимально учитывающих возможные ситуации, позволит избежать при пуске насосов кавитационных явлений, при останове – гидравлических ударов, исключить некорректный пуск ( на «сухую», на открытую задвижку и т.д.) и останов (при открытой задвижке, ложной команде) насосов. Что значительно повысит долговечность релейно-контактной аппаратуры, продлит ресурс работы задвижек и насосов. Снизится нагрузка на технологический и ремонтный персонал. Практически исключаются остановы по вине автоматизированной системы.

В докладе будет представлен один из алгоритмов управления насосами и группой задвижек.

Ориентировочная стоимость разработки такой автоматизированной системы управлением группой из 10-12 насосов, 30-40 задвижек для 20-30 ёмкостей составит 0.8‑1,5 млн. рублей. Срок разработки и внедрения системы обычно составляет 2-3 года.

В связи с серьезной реструктуризацией и реформированием энергетической отрасли России, ее переделом, а также изменением обстановки потребления электрической энергии, возникает и ставится задача сохранения экономичности и долговечности работы оборудования при достаточно большом количестве пусков энергоблоков после непродолжительных резервов на несколько суток.

Поэтому в настоящее время весьма актуальна проблема автоматизации и совершенствования технологии пуска энергетических блоков, так как повышаются требования к маневренности энергоблоков, надежности энергосбережения в условиях роста неравномерности графиков нагрузки энергосистем. Возрастает объем используемой информации и количество объектов воздействия для современных энергоблоков, поэтому традиционные средства не справляются с обеспечением необходимой надежности и оперативности контроля и управления. Вместе с тем, реальная продолжительность переходных режимов, как правило, больше предусмотренной инструкцией по пуску, а также имеются регулярные ограничения по показателям состояния и критериям надежности турбин [1].

Автоматизация технологических процессов включает в себя:

- создание средств автоматизации и формирование структуры АСУ;

- разработка, построение алгоритмов и программ автоматического управления (технологических основ автоматизации);

- подготовка оборудования к автоматизации.

Это положение отражается в ГОСТ 34.601-90 [2], предусматривающем в качестве отдельных этапов при создании АСУ ТП разработку общих решений по системе и ее частям, функционально-алгоритмической структуре системы, по функциям персонала и организационной структуре технических средств, по алгоритмам решения задач и применяемым языкам программирования, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодировании информации, по программному обеспечению.

Одной из самых важных составных частей этапа создания алгоритмической структуры АСУ является разработка технологических основ автоматизации. Подготовленность технологической базы существенно влияет на успех и эффективность автоматизации. Разработчик проводит детальное изучение объекта автоматизации и необходимые научно-исследовательские работы, связанные с поиском путей и оценкой возможности реализации требований пользователей.

В свою очередь, средства реализации алгоритмов автоматизированного контроля и управления оказывают заметное влияние не только на форму, но и на содержание алгоритмов, на выбор объема и способов автоматизации.

Разработка технологических основ автоматизации включает в себя:

- анализ объекта управления;

- исследование рабочих процессов объекта;

- формулировку задач управления;

- необходимую для проектных задач реконструкцию объекта;

- построение математических моделей объекта автоматизации;

- исследование динамических характеристик объекта;

- разработку информационного и алгоритмического обеспечения АСУ.

Этой части в общем комплексе работ по созданию АСУ ТП паровых турбин энергоблоков ТЭС и АЭС уделяет меньше внимания по сравнению с вопросами разработки структуры и средств автоматизации.

Увеличение функциональных возможностей, улучшение характеристик современных средств автоматики и компьютерной техники дают возможность повышать уровень автоматизации.

В связи с этим, задача формирования подходов к разработке технологических основ автоматизации становится актуальной. Методы, которые используются при этом, в частности эксплуатационный контроль за состоянием оборудования, построения алгоритмов и программ автоматического управления могут быть использованы для проработки переходных режимов энергоблоков.

Турбинное оборудование в большей степени обуславливает скорость и характер технологических процессов при пусках энергоблоков.

В автоматизации упразления пусками паровых турбин в составе энергоблока можно выделить три составные части:

- автоматизация контроля за состоянием оборудования и ходом технологического процесса;

- автоматизация дискретного управления;

- автоматизация непрерывного управления - пускового регулирования.

Автоматизация контроля дает возможность своевременно получать текущую информацию о состоянии оборудования и ходе управляемых процессов.

Автоматизация дискретного управления предусматривает автоматизированное воздействие на объекты управления с дискретным изменением состояния.

Непрерывное управление предполагает изменение в реальном времени параметров работы оборудования по программе, реагирующей на состояние оборудования в процессе пуска.

При реализации усовершенствований АСУ ТП энергоблоков и внедрении их на электростанциях можно выделить такие наиболее важные потенциальные источники экономии:

- повышение экономичности работы оборудования вследствие роста коэффициента полезного действия выработки электроэнергии в стационарных режимах и сокращения потерь теплоты при переходных режимах ввиду меньшего износа уплотнений турбин, в частности, нас интересует сокращение пусковых потерь из-за уменьшения длительности пусков (предотвращение пластических деформаций разъемов цилиндров);

- повышение надежности работы оборудования, предотвращение аварийных ситуаций и повреждение оборудования;

- сокращение численности оперативного эксплуатационного персонала.

Автоматизация управления пусками имеет особое значение по сравнению с автоматизацией других переходных режимов. При пуске энергоблока осуществляется управляемое изменение (программное пусковое регулирование) большого числа параметров в широком диапазоне - от начального, предпускового, до номинального уровня, а также дискретное изменение состояния наибольшего числа объектов. При этом существует вероятность совершения оперативным эксплуатационным персоналом ошибок, которые могут задержать пуск, вызвать аварийное отключение энергоблока или привести к выходу из строя оборудования.

Поэтому автоматизация управления пусковыми режимами позволяет реализовать последовательность выполнения пусковых операций, обусловленную только требованиями технологии без учета способностей персонала, а также своевременно осуществить необходимые воздействия и проконтролировать их выполнение.

Все вышесказанное свидетельствует о необходимости постоянного совершенствования технологии режимов пуска турбины в составе энергоблока, решая задачи переработки пусковых схем, графиков-заданий и последовательности технологических операций.

В данной диссертационной работе произведено исследование температурного и термонапряженного состояния РСД турбины К-300-240-2 в процессе прогрева при пуске блока по различным вариантам технологий пуска из холодного и неостывшего состояний с сопоставлением результатов моделирования с экспериментальными данными. По результатам исследования проведена проработка и выбор конкретной технологии пуска. Также в рамках работы выполнена разработка динамической модели и схемы прогрева данного ротора.

Актуальность работы. Повышение маневренных характеристик мощных паровых турбин при обеспечении надежности работы и высоких технико-экономических показателей стал центральным вопросом с момента ввода их в эксплуатацию.

На сегодняшний день, в условиях нарастающего дефицита электроэнергии при массовом старении установленного на электростанциях основного оборудования, срок службы оборудования может быть продлен, если оно будет эксплуатироваться в щадящих условиях.

В ближайшие четыре-пять лет все блоки сверхкритического давления мощностью 300 МВт, которые вводились в эксплуатацию в 60-70-е годы прошлого века, выработают свой ресурс.

Типовые технологии пусковых режимов не отвечают современным требованиям к маневренности. С учетом практически отсутствия традиционных средств регулирования температуры пара промперегрева на блоках сверхкритического давления мощность 300 МВт с турбинами ХТЗ, встала проблема по устранению недопустимых температурных напряжений в "критических" элементах турбины. Для этого необходимо разработать, проверить усовершенствованную технологию пуска, а также решить вопросы организации эксплуатационного контроля прогрева ротора среднего давления, как "критического" элемента данной турбины.

Традиционные средства не справляются с обеспечением необходимой надежности и оперативности контроля и управления. Эффективность автоматизации управления в значительной степени зависит от технологической обоснованности и знаний свойств объекта управления. Значительное повышение производительности вычислительных инструментов дало возможность использовать сложные модели и сложные постановки задач для адекватного описания физических процессов, ранее недоступных для моделирования.

Актуальность проведенных исследований подтверждает и тот факт, что разработка новых безопасных и экономичных режимов предпускового прогрева, разворота и нагружения турбины требует обязательного изучения состояния высокотемпературных и массивных элементов объекта, наиболее опасным из которых является РСД. Результаты исследования циклической прочности паровых турбин мощностью 160-300 МВт, проводимые Харьковским филиалом ЦКБэнерго совместно с ВТИ, показали, что при существующем режиме работы за весь срок эксплуатации обеспечена циклическая прочность роторов и корпусов этих турбин, за исключением РСД турбины К-300-240 ХТЗ, на поверхности которого в зоне ПКУ не исключено появление трещин малоцикловой усталости [3]. Эти выводы подтверждаются обнаружением трещин на поверхности РСД в зоне ПКУ при проведении ремонтов.

Цель работы. Основной целью диссертационной работы являлось исследование теплового состояния РСД турбины в пусковых режимах и разработка принципов по снижению уровня температурных разностей и напряжений, возникающих в роторе ЦСД в процессе разворота и начального нагру-жения турбогенератора после включения в сеть.

Настоящая работа посвящена численной проверке и отработке предлагаемой усовершенствованной технологии пуска дубль-блока с турбиной К-300-240-2 путем моделирования ротора среднего давления, как самого термонапряженного элемента данной турбины в переходных режимах. Целями работы, в том числе, является исследование возможности использования различных моделей ротора для целей выявления "критических" сечений, отработки графиков пуска, к тому же подтверждение результатов проведенных испытаний. Одной из конечных задач работы является обоснование выбора типа и разработка динамической и виртуальной модели прогрева РСД при пуске для целей эксплуатационного контроля, основывающегося на проведенном анализе динамики изменения ведущих показателей текущего и прогнозируемого состояния РСД при изменении частоты вращения ротора (я), мощности турбогенератора (N3), и температуры пара на входе в ЦСД (tnn).

Научную новизну заключается в следующем:

- доказана возможность использования одномерной модели РСД, с учетом специфики конструкции ЦСД с внутренним корпусом и прямоточной схемой движения пара в проточной части, только в первом приближении;

- определено влияние характера течения пара в переднем концевом уплотнении (ПКУ) цилиндра среднего давления (ЦСД) изношенного промежуточного уплотнения на прогрев РСД в зоне паровпуска;

- обоснована последовательность применения известных методов математического моделирования для оптимизации технологии пуска турбины в составе блока по критическим элементам;

- на основе математических моделей прогрева, выполненных в комплексе ANSYS, и данных о реальных пусках энергоблоков с турбинами К-300-240-2 исследованы тепловые и термонапряженые состояния РВД и РСД; в основу разработанных моделей легло подробное моделирование полной геометрии роторов с тепловыми канавками, дисками с галтелями, а также подробное задание начальных и граничных условий на каждом характерном участке роторов, соответствующих каждой пусковой операции;

- получены и обоснованы экспериментальные данные по благоприятному термонапряженному состоянию РСД при пуске по новой технологии; по результатам исследования оптимизированы графики пуска такой технологии;

- разработана модель прогрева РСД, учитывающая двухмерность температурного поля с использованием метода передаточных функций; впервые опробована методика расчета, входящих в динамическую модель прогрева РСД, коэффициентов и так называемых "функций положения" на базе расчетов температурных полей ротора при характерных (регулярных) режимах прогрева; разработана структурная схема виртуальной модели РСД для эксплуатационного контроля теплового состояния в темпе процесса, входящей в состав АСУ ТП энергоблоков.

Лекция-12

Тепловое потребление бытовых и промышленных потребителей. Классификация тепловых нагрузок. Сезонная и круглогодичная тепловая нагрузка. Нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Потребление тепла промышленными предприятиями. Определение часового и годового расхода тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды промышленных предприятий. Годовой график тепловой нагрузки и коэффициент теплофикации.

В системах централизованного теплоснабжения тепло расходуется на отопление зданий, нагревание приточного воздуха в установках вентиляции и кондиционирования, горячее водоснабжение, а также технологические процессы промышленных предприятий. Тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию зависят от температуры наружного воздуха и других климатических условий района теплоснабжения (солнечной радиации, скорости ветра, влажности воздуха). Если температура наружного воздуха равна или выше нормируемой температуры воздуха в отапливаемом помещении, то тепловая энергия для отопления и вентиляции не требуется. Таким образом, в системах отопления и вентиляции тепло расходуется не непрерывно в течение года, а только при сравнительно низких температурах наружного воздуха. Поэтому таких потребителей тепловой энергии принято называть сезонными, а их тепловые нагрузки — сезонными тепловыми нагрузками. Тепловая энергия в системах горячего водоснабжения и в технологических процессах промышленных предприятий расходуется непрерывно в течение года и мало зависит от температуры наружного воздуха. Поэтому тепловые нагрузки на горячее водоснабжение и технологические нужды считаются круглогодовыми тепловыми нагрузками. Только некоторые технологические процессы (сушка зерна, фруктов, консервирование сельскохозяйственных продуктов и т.д.) связаны с сезонным потреблением тепловой энергии. В системах вентиляции с двухступенчатым подогревом воздуха расходы тепла в калориферах первого и второго подогревов отличаются не только количественно, но и качественно. Если расход тепла в калориферах первой ступени изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, то потребление тепла калориферами второй ступени подогрева часто не зависит от температуры наружного воздуха и по характеру приближается к технологической тепловой нагрузке.

Регулирование тепловой нагрузки

Тепловая нагрузка в течение отопительного сезона меняется. Поэтому для поддержания требуемого теплового режима тепловую нагрузку необходимо регулировать.

Различают центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование. Центральное регулирование осуществляется на ТЭЦ и котельных. Групповое - на групповых тепловых подстанциях. Местное - на местных тепловых подстанциях. Индивидуальное - непосредственно у абонентов.

Если тепловая нагрузка у всех потребителей примерно одинакова, то можно ограничиться центральным регулированием. В большинстве же случаев тепловая нагрузка неоднородна. В этом случае центральное регулирование ведется по характерной тепловой нагрузке для большинства потребителей. В первую очередь это отопительная нагрузка и совместная нагрузка отопления и ГВС. Во втором случае расход воды в ТС увеличивается незначительно по сравнению с регулированием по отопительной нагрузке или не меняется.

В водяных системах реально можно менять тепловую нагрузку тремя способами:

- изменением температуры сетевой воды - качественное регулирование;

- изменением расхода сетевой воды - количественное регулирование;

- изменением расхода и температуры воды - качественно-количественное регулирование.

Регулирование путем изменения длительности работы n называется регулированием пропусками. Применяется как местное в дополнение к центральному.

Выбор метода регулирования зависит от гидравлической устойчивости системы.

Качественное регулирование однородной нагрузки

Рассмотрим регулирование отпуска тепла при наличии только отопительной нагрузки (вентиляционной нагрузки и ГВС нет).

Качественное регулирование предполагает = const.

Требуется определить , . Для отопительной установки максимальная разность температур .

Качественное регулирование разнородной нагрузки

Если кроме отопительной нагрузки есть еще и нагрузка ГВС, то, независимо от метода регулирования, температура воды в подающем трубопроводе не должна быть ниже уровня, определяемого условиями ГВС.

Для поддержания такой температуры делается подрезка температурного графика при 65 0С - для открытой системы и 70 0С - для закрытой системы.

График температур приобретает вид ломаной. Точке излома температурного графика соответствует температура наружного воздуха .

При происходит смена регулирования с качественного на количественное, либо регулирование пропусками.

При график температур сетевой воды рассчитывается для случая регулирования либо по отопительной нагрузки, либо по совмещенной нагрузке отопления и ГВС.

Рисунок 4 - График температур при совмещенной нагрузке

Графики расхода воды и температуры на ГВС

В открытых системах вода на ГВС частично забирается из подающего трубопровода и частично - из обратного. Это необходимо для поддержания нужной температуры ГВС.

Расходы воды из подающего и обратного трубопроводов равны , , соответственно.

Рассмотрим построение графика температур и расхода воды на ГВС в закрытых системах при параллельном присоединении абонентской установки к тепловой сети.

При проектировании источников тепла принимают . При параллельном присоединении тепло воды из обратного трубопровода не используется для нагрева вторичной воды. Это приводит к увеличению расхода сетевой воды и снижению эффективности системы теплоснабжения. Параллельную схему рекомендуется применять при . В большинстве случаев применяется двухступенчатые схемы. Водопроводная вода сначала подогревается водой из обратной магистрали, а затем окончательно подогревается водой из подающего трубопровода.

Центральное регулирование по совмещенной нагрузке отопления и ГВС

Там, где есть кроме отопительной нагрузки и нагрузка ГВС, можно значительно уменьшить расчетный расход в тепловой сети при переходе от центрального регулирования нагрузки отопления к центральному регулированию совмещенной нагрузки отопления и ГВС.

При таком методе регулирования можно обеспечить нагрузку ГВС без дополнительного увеличения расхода сетевой воды или с небольшим его увеличением.

В этом случае ориентируются на типичную для данного района относительную нагрузку ГВС.Для обеспечения качественного теплоснабжения при регулировании по совмещенной нагрузке необходимо, чтобы наряду с центральным регулированием на ТЭЦ или котельной проводилось дополнительно групповое или местное регулирование всех видов нагрузки на ГТП и МТП.

Центральное регулирование по совмещенной нагрузке закрытых систем теплоснабжения

Наиболее распространенной схемой присоединения абонентов является двухступенчатая последовательная схема (см.рис.2.10). Когда регулятор температуры увеличивает расход воды через подогреватель П2, регулятор расхода снижает расход так, что на сопло элеватора поступает практически постоянный расход сетевой воды. Если расход воды становится равным , то регулятор расхода полностью закрывается, и весь расход воды идет через подогреватель П2.

При качественном регулировании расход воды на абонентском вводе поддерживается постоянным и равным=const

Температуры сетевой воды и должны быть рассчитаны с учетом нагрузки отопления и ГВС. Значения и рассчитываются по уравнениям (2.16) и (2.17); и - снижение температуры воды в подогревателях ГВС. Расход воды в прямом трубопроводе есть , в обратном трубопроводе - . Расход воды на вентиляцию рассчитывается как для отопительной нагрузки, но по температурам воды и . Для двух подогревателей const. Величины , и найдем с помощью уравнений баланса тепла для системы в целом и подогревателей 1 и 2.

Эксплуатация систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения должна обеспечить соблюдение нормативных температурно-влажностных параметров воздушной среды у потребителей, проектный воздухообмен в помещениях, бесперебойное горячее водоснабжение установленного качества.

Общие виды работ для них: промывка систем проводится после окончания отопительного периода, а также после монтажа, капитального ремонта, текущего ремонта с заменой труб (в открытых системах до ввода в эксплуатацию системы должны быть также подвергнуты дезинфекции).

Системы промываются водой в количествах, превышающих расчетный расход теплоносителя в 3-5 раз, ежегодно после отопительного периода, при этом достигается полное осветление воды. При проведении гидропневматической промывки расход водовоздушной смеси не должен превышать 3-5-кратного расчетного расхода теплоносителя. Для защиты от внутренней коррозии системы должны быть постоянно заполнены деаэрированной водой, химически очищенной водой или конденсатом.

Испытания на прочность и плотность оборудования систем проводятся ежегодно после окончания отопительного сезона для выявления дефектов, а также перед началом отопительного периода после окончания ремонта.

Испытания на прочность и плотность водяных систем проводится пробным давлением, но не ниже:

элеваторные узлы, водоподогреватели систем отопления, горячего водоснабжения - 1 МПа (10 кгс/см²);

систем отопления с чугунными отопительными приборами, стальными штампованными радиаторами - 0,6 МПа (6 кгс/см²), а систем панельного и конвекторного отопления - давлением 1 МПа (10 кгс/см²);

системы ГВС - давлением, равным рабочему в системе, плюс 0,5 МПа (5 кгс/см²), но не более 1 МПа (10 кгс/см²);

для калориферов систем отопления и вентиляции - в зависимости от рабочего давления, устанавливаемого техническими условиями завода-изготовителя.

Паровые системы теплопотребления испытываются пробным давлением, величину которого выбирает предприятие-изготовитель (проектная организация) в пределах между минимальными и максимальными значениями:

минимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании должна составлять 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см²);

максимальная величина пробного давления устанавливается расчетом на прочность по нормативной документации, согласованной с Госгортехнадзором России;

испытания на прочность и плотность узла управления и системы теплопотребления производится при положительных температурах наружного воздуха. При минусовых температурах они возможны лишь в исключительных случаях, температура внутри помещения должна быть при этом не ниже +5 °С.

Испытания на прочность и плотность систем проводятся раздельно, в следующем порядке:

система теплопотребления заполняется водой с температурой не выше 45 °С, полностью удаляется воздух через воздушники в верхних точках;

давление доводится до рабочего и поддерживается в течение времени, необходимого для тщательного осмотра всех сварных и фланцевых соединений, арматуры, оборудования и т.п., но не менее 10 мин;

давление доводится до пробного, если в течение 10 мин не выявляются какие-либо дефекты (для пластмассовых труб время подъема давления до пробного должно быть не менее 30 мин).

Текущий ремонт систем теплопотребления производится не реже 1 раза в год, как правило, в летний период, и заканчиваются не позднее, чем за 15 дней до начала отопительного сезона

Ремонт вентиляционных установок, связанных с технологическим процессом, производится, как правило, одновременно с ремонтом технологического оборудования.

В зимний период при отрицательных температурах наружного воздуха, в случае прекращения циркуляции воды в системах, для предотвращения замораживания системы полностью дренируются. Оно производится по письменному распоряжению технического руководителя в соответствии с эксплуатационной инструкцией, составленной применительно к местным условиям.

При эксплуатации систем отопления обеспечивается:

равномерный прогрев всех отопительных приборов;

залив верхних точек системы;

не превышение допустимого для отопительных приборов давления воды в системе;

поддержание расчетного коэффициента смешения на элеваторном узле или насосном смесительном устройстве;

полная конденсация пара, поступающего в нагревательные приборы, исключение его пролета;

возврат конденсата из системы.

Для достижения этих целей требуется выполнение (соблюдение) ряда эксплуатационных требований (условий):

давление в обратном трубопроводе для водяной системы теплопотребления устанавливается выше статического не менее чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²), но не превышающим максимально допустимого давления для наименее прочного элемента системы;

в водяных системах теплопотребления при температуре теплоносителя выше 100 °С давление в верхних точках системы должно быть выше расчетного не менее чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²) для предотвращения вскипания воды при расчетной температуре теплоносителя;

заполнение и подпитку независимых систем водяного отопления производить умягченной деаэрированной водой из тепловых сетей (скорость и порядок заполнения согласовывается с энергоснабжающей организацией);

максимальная температура поверхности отопительных приборов должна соответствовать назначению отапливаемого помещения и установленным санитарным нормам и правилам.

В процессе эксплуатации отопительных систем персоналу следует выполнять следующие виды работ:

осматривать элементы систем, скрытых от постоянного наблюдения (разводящих трубопроводов на чердаках, в подвалах и каналах), не реже 1 раза в месяц;

осматривать наиболее ответственные элементы системы (насосы, запорную арматуру, КИПиА) не реже 1 раза в неделю;

удалять периодически воздух из системы отопления согласно инструкции по эксплуатации;

очищать наружную поверхность нагревательных приборов от пыли и грязи не реже 1 раза в неделю;

промывать фильтры и грязевики. Сроки промывки грязевиков устанавливаются в зависимости от степени загрязнения, которая определяется по разности показаний манометров до и после грязевика.

Перед приемкой в эксплуатацию после монтажа, реконструкции, а также в процессе эксплуатации при ухудшении микроклимата, но не реже 1 раза в 2 года системы воздушного отопления и приточной вентиляции подвергаются испытаниям на эффективность работы установок и соответствие их паспортным и проектным данным.

В процессе испытаний определяются: производительность, полный и статический напор вентиляторов; частота вращения вентиляторов и электродвигателей; установленная мощность и фактическая нагрузка электродвигателей; распределение объемов воздуха и напоры по отдельным ответвлениям воздуховодов, а также в концевых точках всех участков; температура и относительная влажность приточного и удаляемого воздуха; производительность калориферов по теплоте; температура обратной сетевой воды после калориферов при расчетном расходе и температуре сетевой воды в подающем трубопроводе, соответствующей температурному графику; гидравлическое сопротивление калориферов при расчетном расходе теплоносителя; температура и влажность воздуха до и после увлажнительных камер; коэффициент улавливания пыли фильтров; наличие подсоса или утечки воздуха в отдельных элементах установки (воздуховодах, фланцах, камерах, фильтрах и т.п.).

Испытания производятся при расчетной нагрузке по воздуху при температурах теплоносителя, соответствующих наружной температуре.

В процессе эксплуатации агрегатов воздушного отопления, систем приточной вентиляции персоналу следует выполнять следующие виды работ:

осматривать оборудование систем, приборы автоматического регулирования, КИПиА, арматуру, конденсатоотводчики не реже 1 раза в неделю;      

проверять исправность КИПиА, приборов автоматического регулирования по графику;

вести ежедневный контроль за температурой, давлением теплоносителя, воздуха до и после калорифера, температурой воздуха внутри помещений в контрольных точках с записью в оперативном журнале;

проверять исправность запорно-регулирующей арматуры, замену прокладок фланцевых соединений;

производить замену масла в масляном фильтре, очистку фильтрующего материала или его замену, при увеличении сопротивления до рекомендуемого в инструкции верхнего уровня;

производить очистку калорифера пневматическим способом (сжатым воздухом), а при слежавшейся пыли - гидропневматическим способом или продувкой паром (периодичность продувки должна быть определена в инструкции по эксплуатации). Очистка перед отопительным сезоном обязательна.

Очистка внутренних частей воздуховодов осуществляется не реже двух раз в год, если по условиям эксплуатации не требуется более частая их очистка.

Защитные сетки на жалюзи забора наружного воздуха перед вентиляторами очищаются от пыли не реже 1 раза в квартал.

При эксплуатации систем ГВС необходимо:

обеспечить качество горячей воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды, в соответствии с установленными требованиями государственного стандарта;

поддерживать температуру горячей воды в местах водоразбора для систем централизованного водоснабжения: не ниже 60 °С - в открытых системах теплоснабжения, не ниже 50 °С - в закрытых системах теплоснабжения, и не выше 75 °С - для обеих систем;

обеспечить расход горячей воды в соответствии с установленными нормами;

не допускать разбора сетевой воды из закрытых систем ЦТ.

В процессе эксплуатации систем ГВС персоналу вменяется:

следить за исправностью оборудования, трубопроводов, арматуры, КИПиА, устранять неисправности и утечки воды;

вести контроль за параметрами теплоносителя и его качеством в системе ГВС;

поддерживать в режиме эксплуатации давление в системе выше статического не менее чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²), заполненность трубопроводов и водоподогревателей водой.

1. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО  ПОТРЕБЛЕНИЯ

Тепловую нагрузку можно разделить на сезонную и круглогодичную. Изменение сезонной нагрузки зависит главным образом от климатических условий – температуры наружного воздуха, его влажности, скорости ветра, солнечной радиации и т.п. Основную роль играет изменение температуры наружного воздуха. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой. К сезонной нагрузке относят нагрузки отопления, вентиляции (зимние нагрузки), кондиционирования (летняя нагрузка). К круглогодичной нагрузке относятся нагрузка горячего водоснабжения (ГВС) и технологическая нагрузка. График технологической нагрузки зависит от характера производства. График нагрузки ГВС зависит от благоустройства зданий, состава населения, графика рабочего дня, режима работы коммунальных предприятий. Технологическая и нагрузка ГВС слабо зависят от времени года.

  Сезонная нагрузка.

Цель отопления – поддержание температуры внутреннего воздуха в помещении на заданном  уровне. Температура воздуха в помещении зависит  от назначения помещения, а в промышленных  зданиях от характера выполняемых  работ. Значения температуры воздуха в помещениях принимаются согласно [1,2]. В частности,

- для жилых зданий - от 18 до 20 0С;

- для промышленных зданий - от 16  до 20 0С;

 - для общественных  зданий - от 14  до 25 0С.

 

Расчет отпуска тепла на отопление.

Для поддержания  температуры  воздуха в помещении постоянной необходимо обеспечить равенство теплопотерь и теплопритоков. Потери тепла обусловлены теплопередачей через ограждения, на которых перепад температур более 5 0С - Qт, а также инфильтрацией, Qинф - затрат тепла на нагрев воздуха, поступающего извне через неплотности ограждений.

             ,

- коэффициент инфильтрации.

В производственных помещениях тепло расходуется также на нагрев материалов и транспортных средств,  поступающих извне - Qмт.

Приток тепла в помещения осуществляется через отопительные установки -  Qо и от внутреннего  тепловыделения - Qвт.

В общем случае баланс тепла можно записать в виде

             .

Для  жилых и общественных зданий:

 Qмт = Qинф = Qвт = 0 ,  тогда  Qо = Qт .

Для  производственных помещений:

 Qо = Qт (1 +   )  + Qмт - Qвт

 в производственных помещениях может составлять 25...35 %  от Qо

Здесь: b – постоянная инфильтрации, b=(35…40) 10-2;

g- ускорение свободного падения;

L- высота проема в который поступает воздух;

Тн- температура наружного воздуха, К;

Тв- температура воздуха в помещении, К;

W- скорость ветра, м/с.

Потери тепла теплопередачей рассчитываются по уравнению

       ,  или

         где:  

n- поправка на температурную разность. Учитывается для пола 1-го этажа и потолка верхнего (n   1);

         -  коэффициент, учитывающий добавки на  ориентацию относительно  сторон света,   этажность здания,  скорость ветра,  размещения помещения  в  здании. Приводится в СНиП.

где        - поправка, учитывающая ориентацию по сторонам света.

            Формулой (1.1) пользуются при проектировании систем отопления конкретного здания, то есть по результатам расчетов определяется количество отопительных приборов, устанавливаемых в помещениях.

            При проектировании источников тепла потребность тепла на отопление может быть определена по укрупненным показателям.

 

Определение расхода тепла на отопление по объему здания .

где:

qо- отопительная  характеристика здания, зависящая от объема и назначения здания. Приводится в СниП, а также в [1,2]. ; V- объем здания по наружному замеру.

            Максимальные потери тепла и, соответственно, максимальный отпуск тепла на отопление  определяется по расчетной температуре для отопления -  tно.            При расчете по укрупненным показателям при отсутствии перечня зданий с указанием  их  назначения  tв  принимают  равной 18 0С,  если tно      -31 0С  и  равной 20 0С,  если

tно      -31 0С.

            Для  жилых и общественных зданий расчетное количество тепла на отопление определяется по формуле

.

При   

              .                        

            Для экономного использования топлива большое значение имеет правильный выбор начала и конца отопительного периода. По СниПу начало и конец отопительного периода принимается при значении среднесуточной температуры равной +8 0С. Для производственных помещений с внутренними тепловыделениями отопительный период начинается при той температуре наружного воздуха, при которой  .

Для промышленных зданий:

- при tн     tно

- при tн  > tно

 

Определение расхода тепла на отопление по  площади  застройки

Такой способ определения расхода тепла применяется только для жилых районов. При      ,

где    qF- отпуск тепла на 1 м2  площади  застройки, Вт/ м2  [1,2]; F- площадь застройки, м2.

F = fуд z ,         где  z- число жителей;

fуд = 12,5 м2 / чел – для зданий построенных до 1980 года; fуд = 18 м2 / чел – для зданий, построенных после 1980 года;

k1=0.25- коэффициент,  учитывающий отпуск тепла на отопление общественных зданий. При tн  > tно

 

Расчет отпуска тепла на вентиляцию

Под  вентиляционной нагрузкой понимают потребность в тепле для подогрева  воздуха, подаваемого извне  в помещения. В жилых зданиях без специальной приточной системы вентиляции расход тепла  Qв = 0.

Для общественных и промышленных зданий:

Qв = C’ Vв (tв - tн) m  ,  

где      С’ - объемная теплоемкость воздуха, 1260 Дж/(м3К);

            Vв -  объем вентилируемого помещения  по внутреннему замеру;

            m - кратность обмена воздуха в помещении.

            При расчете по укрупненным  показателям  отпуск тепла определяют при известном

объеме здания.

Qв = qв V (tв - tн).

Для общественных зданий,  расположенных в жилом районе

            

   где k2 = 0,4 - для зданий старой постройки, k2 = 0,6 - для новых зданий.

            Различают три категории вентилируемых помещений:

А - с незначительным выделением вредностей. Максимальный отпуск тепла для этих зданий определяется по расчетной температуре для вентиляции - tнв - средней  температуры наиболее  холодного периода, составляющего  15 %  длительности отопительного сезона.

            

При   отпуск тепла на вентиляцию не увеличивается, при этом уменьшается кратность обмена воздуха. Минимального значения кратность обмена достигает при  .

             .

При 

              .

Б - здания со значительным  выделением вредностей:

     В - при  особом техническом обосновании (очень много вредностей)   определяется  по средней температуре  наиболее  холодных  суток.

 

                        А

     Qв

                             Б    

 

                        +

            +8                                      tнв                tно     tн , 0С

Рис.1.2. График отпуска тепла на вентиляцию

      

   Круглогодичная нагрузка.

 

К круглогодичной нагрузке относятся технологическая нагрузка и нагрузка ГВС. Технологическая нагрузка задается технологами и зависит от вида производства.

            Нагрузка ГВС имеет существенно неравномерный характер как в течение суток, так и по дням недели. Наибольший расход горячей воды наблюдается в утренние и вечерние часы, из дней недели – в субботу.

Среднедельный расход тепла на ГВС отдельных жилых, общественных и промышленных зданий определяется по формуле

       , где

 

Графики потребления тепла на ГВС.

 

            a – норма расхода горячей воды с t=60 0С на единицу измерения; m – количество единиц измерения; с – теплоемкость воды, 4190 Дж/(кгК); tг, tх – температура горячей и холодной воды; nc – расчетная длительность подачи воды на ГВС, сек./сут. или час./сут. Зимой принимают tх =5 0C, летом – tх =15 0C. Величина а дается для  tг = 60 0C. При других значениях tх

             .

В местах водоразбора должна поддерживаться температура горячей воды для открытых систем – не ниже 60 0C и не выше 70 0C; для закрытых систем – не ниже 55 0C и не выше 75 0C. Для жилых зданий, больниц, детских садов, санаториев, домов отдыха и т.п. nc =86400 сек./сут., или 24 час./сут. При отсутствии данных о количестве и типе жилых и общественных зданий в новых районах средненедельный расход тепла на ГВС можно определять по формуле

            

а=80…120 л/сут на одного человека для жилых зданий, в=18…22 л/сут на одного человека для общественных зданий. Летом

             .

            Средний за сутки наибольшего водопотребления расход тепла на ГВС равен  , где  - коэффициент недельной неравномерности, равный для жилых и общественных зданий 1.2. Для производственных зданий  =1. Расчетный (максимально-часовой) расход тепла на ГВС равен  . Здесь   - коэффициент суточной неравномерности. Для городов  =1.7…2.2, для производственных зданий  =1.

График отпуска тепла на ГВС

 

По  способу  подачи тепла на ГВС  различают открытые и  закрытые системы теплоснабжения.

            В открытых системах на ГВС  подается  вода  из  тепловой сети. 

Схема  абонентского  ввода:

 

 

            ОК - обратный клапан; Э  -   водоструйный  эжектор  или  элеватор; РТ -  регулятор  температуры;  В -    воздушник;  ОП - отопительный прибор;  С -    смеситель.

Открытая схема присоединения абонентской установки

 

            В закрытых системах сетевая вода используется  для подогрева  вторичной воды,  поступающей в систему  ГВС, т.е.  на  абонентском  вводе закрытых  систем  устанавливаются  водоводяные  подогреватели  1  или  2 . Подключение их  может  быть одноступенчатое  или  двухступенчатое,  выполненное  по  параллельной,  двухступенчатой последовательной или  двухступенчатой смешанной  схемам.

                        

 

Двухступенчатая последовательная  схема присоединения системы ГВС

 

Расчет  годового  отпуска  тепла. График продолжительности  тепловой нагрузки.

 

            Для построения графика  нужны данные о стоянии  температур. Приводятся в справочниках [1,2]:

            -40...-35  0С - n1 часов;

            -35...-30  0С - n2  часов;

            -30...-25  0С - n3 часов;

            ......................…………… 

               0...+5   0С -  ni-1 часов;

            +5...+10  0С -  ni  часов.     

 

 

График продолжительности суммарной тепловой нагрузки

 

На оси абсцисс откладывают количество часов, в течение которых наблюдается температура равная или меньшая данной. По оси ординат откладывают часовой расход тепла. Построим на графике два прямоугольника, площадь которых равна площади графика. Тогда для прямоугольника 0BCD0 высота CD равна среднему расходу тепла за отопительный период. Для прямоугольника 0KLN0 отрезок 0N представляет длительность использования расчетной тепловой нагрузки за сезон.

            Если тепловая нагрузка обеспечивается из различных источников, то удобно пользоваться интегральным графиком. График продолжительности суммарной тепловой нагрузки делят на равные интервалы по оси ординат. a – относительная тепловая нагрузка. aс =  - отношение тепловой нагрузки i-го источника к расчетной нагрузке района.     - отношение количества тепла источника за сезон к суммарному расходу тепла за сезон. Тогда площадь 0abc0 равна расходу тепла от источника, мощность которого равна 20 % расчетной, т.е.  .

Интегральные графики, построенные для какого-либо одного географического пункта можно с достаточной точностью использовать для всего климатического пояса.

 

Интегральный график тепловой нагрузки

  

Водяные системы теплоснабжения

 

Водяные системы теплоснабжения подразделяются на открытые и закрытые. В открытых системах на нужды ГВС забирается вода из тепловой сети. В закрытых системах вода на нужды ГВС подогревается сетевой водой в теплообменниках. Схемы присоединения установок ГВС показаны на рис.1.5, 1.6. По числу трубопроводов системы ТС делятся на одно-, двух-, трех- и многотрубные. Открытая система ТС должна иметь как минимум одну трубу. В закрытой системе необходимы как минимум два трубопровода. В городах в большинстве случаев применяются двухтрубные системы. Они применяются в том случае, если всем потребителям нужно тепло  примерно одного потенциала. Там, где требуется еще и нагрузка повышенного потенциала, применяется трехтрубная система. В этом случае две магистрали – подающие, и одна – обратная. В зависимости от характера абонентских установок, выбирается та или иная схема присоединения их к тепловой сети.

Отопительные установки могут присоединяться по зависимой и независимой схемам. При зависимом присоединении вода, циркулирующая в системе отопления, нагревается в теплообменнике водой из тепловой сети. В зависимой схеме в отопительные приборы поступает вода из тепловой сети. При этом существует жесткая гидравлическая связь между системой отопления и тепловой сетью. Максимальное давление в отопительной установке ограничено прочностью отопительных приборов. Надежность зависимых систем невелика.