664

2.3.2. Требования к промежуточным результатам освоения модуля

Сцелью овладения указанным видом профессиональной деятельности

исоответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

– освоить практический опыт проектирования автономным систем теплоснабжения жилых, общественных и производственных зданий, энергетического обследования источников теплоты, выявления резервов повышения энергетической эффективаности теплотехнического оборудования и утилизации ВЭР;

– приобрести умения: определять необходимую установленную тепловую мощность источника автономного теплоснабжения, выполнять расчет теплового баланса и расхода топлива, расчет тепловой схемы и подбирать теплотехническое оборудование, подбирать теплоутилизационное оборудование, решать вопросы эффективного сжигания топлива;

– получить знания в области проектирования, монтажа, наладки и эксплуатации энергоэффективных систем автономного теплоснабжения.

2.3.3.Тематический план профессионального модуля

41

42

2.3.4. Содержание обучения по профессиональной программе

43

Окончание табл. 2.11

44

2.3.5. Основные теоретические положения

Автономное теплоснабжение (отопление) – техническая система отопления и обеспечения горячей водой жилых домов и других объектов недвижимости, предоставляющая возможность производить тепловую энергию либо в непосредственной близости от строения, либо – прямо на его территории.

Ассортимент источников, производящих автономное отопление и горячее водоснабжение (ГВС), крайне разнообразен. Выбор того или иного вида оборудования во многом зависит от конструктивных особенностей здания. Все автономные источники можно разделить на поквартирные (рассчитанные на отопление одной квартиры) и общедомовые (обогревают весьдомилидажегруппудомов, расположенныхпоблизостидруготдруга).

Поквартирные автономные источники, как правило, используются при отоплении относительно небольших площадей. Наиболее широкое распространение получили в индивидуальных домовладениях. В ряде случаев технологии поквартирного автономного теплоснабжения предусматривают наличие сразу двух приборов, один производит автономное тепло, другой – горячую воду (АОГВ+колонка).

Общедомовые автономные источники одновременно осуществляют и теплоснабжение и ГВС. Могут располагаться как рядом с обслуживаемым объектом, так и на его территории. К последним относятся, как правило, крышные и чердачные котельные (Их не следует путать с низкоэффективнымистарымиподвальнымикотельными, подлежащимидемонтажу).

Многодомные автономные котельные располагаются в географиче-

ской близости от обогреваемых объектов.

В отдельную группу можно выделить самое современное оборудование, которое помимо автономного тепла, производит и электроэнегию (мини ТЭЦ).

Как показывает практика, оплата за потребляемое тепло и ГВС для собственников многоквартирных домов, подключенных к централизованному теплоснабжению, составляет 60-70 % расходов в общей доле платежей за жилищно-коммунальные услуги. При этом производство тепла на дому обходится значительно дешевле.

При проектировании зданий автономных котельных следует руководствоваться требованиями СП 89.13330.2012, а также требованиями строительных норм и правил тех зданий и сооружений, для теплоснабжения которых они предназначены.

Размещение котлов и вспомогательного оборудования в котельных (расстояние между котлами и строительными конструкциями, ширина проходов), а также устройство площадок и лестниц для обслуживания оборудования в зависимости от параметров теплоносителя следует предусматривать в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуата-

45

ции паровых и водогрейных котлов», утвержденными Госгортехнадзором России, «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), водогрейных котлов

иводоподогревателей с температурой подогрева воды не выше 338 К (115 °С)», а также в соответствии с паспортами и инструкциями по эксплуатации котлов.

Технические характеристики котлов (производительность, КПД, аэродинамическое и гидравлическое сопротивления и другие параметры работы) принимаются по данным завода (фирмы) изготовителя или по данным испытаний.

Все котлы должны иметь сертификаты соответствия требованиям российских норм и стандартов, а котлы, работающие на газообразном топливе,

ипаровые котлы с давлением пара более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), кроме того, должны иметь разрешение Госгортехнадзора России на использование паровых котлов и комплектующего газового оборудования.

Устойчивая тенденция роста числа крышных, встроенных, пристраиваемых и отдельно стоящих автономных котельных, обеспечивающих теплоснабжение отдельных зданий (реже группы зданий), тепловой мощностью от 30 кВт до 3,5 МВт, подтверждается на протяжении двух последних лет и может оцениваться для различных регионов значением 20–80 % от тепловых мощностей, вводимых в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Современная система децентрализованного теплоснабжения представляет сложный комплекс функционально взаимосвязанного оборудования, включающего автономную теплогенерирующую установку и инженерные системы здания (горячее водоснабжение, системы отопления различного назначения и вентиляции). Требования, предъявляемые потребителями теплоты современного здания к параметрам и характеристикам теплоносителя, условиям контроля и управления режимами отпуска теплоты, продолжительности функционирования, ставят целый комплекс теплотехнических задач передтеплогенерирующейустановкой, существенноусложняяееструктуру.

Технические решения тепловых схем автономных источников должны учитывать особенности исходных условий: по виду используемого топлива; типу теплогенератора; качеству исходной воды; условиям потребления горячей воды; по конструктивному исполнению систем отопления (центральные, напольные, включая подогрев воды в бассейнах); по режимам работы систем вентиляции и др. Эти технические решения требуют тщательного обоснования выбора теплогидравлической схемы, анализа условий работы, обеспечения надежности функционирования и защиты оборудования от нерасчетных режимов эксплуатации.

Полностью автоматизированные котельные малой мощности, как правило, не более 5 МВт, получили распространение в стране для теплоснабжения отдельных зданий.

46

Крышные, встроенные или пристроенные автономные котельные являются разумным дополнением централизованного теплоснабжения и с успехом применяются для теплоснабжения и жилых, и промышленных, и гражданских зданий.

Отсутствие протяженных тепловых сетей, максимальное соответствие режимов теплопроизводства и теплопотребления, повышенная тепловая комфортность объекта – далеко не полный перечень достоинств автономного теплоснабжения. Управление и контроль за работой десятков автономных котельных может осуществляться без постоянного обслуживающего персонала с центрального компьютера диспетчерского пункта.

Оборудование котельных рекомендуется применять в блочном или контейнерном исполнении высокой заводской готовности. В помещениях котельных должна предусматриваться возможность ремонта и замены оборудования или его элементов. Для крышных или пристроенных котельных целесообразно использовать малогабаритное оборудование модульного типа: котлы, теплообменники, насосы.

В большинстве случаев рекомендуется использовать газопроводы низкого давления; при использовании газопроводов среднего давления котельная должна быть укомплектована шкафным регуляторным пунктом.

Важное внимание должно уделяться энергоэффективности и экологичности оборудования. КПД котлов должен быть не менее 92 %, а содержание в продуктах сгорания вредных веществ не должно вызывать предельно допустимых концентраций в приземном слое атмосферы.

Все основное оборудование должно иметь сертификат соответствия и подробную сопроводительную документацию на русском языке.

Рабочее давление оборудования котельной, включая котлоагрегаты, насосы, теплообменники, арматуру, должно соответствовать гидравлическому режиму систем теплопотребления. Теплообменники систем отопления и вентиляции, как правило, рекомендуется применять пластинчатого типа. Для систем горячего водоснабжения могут быть рекомендованы емкостные теплообменники, снижающие пиковые нагрузки на котельные и менее чувствительные к жесткости сетевой воды.

Насосы рекомендуется использовать бесфундаментного типа малой мощности. Это положение реализуется с использованием коллекторных или групповых схем присоединения теплопотребителей.

Сравнительно небольшая емкость теплоносителя в контуре автономного теплоснабжения позволяет отказаться от промоздкого оборудования водоподготовки, и в большинстве случаев ограничиться дозатором специальных противонакипных добавок – комплексонов.

Запорная арматура, используемая в котельных, как правило, применяется дисковая или шаровая. Оптимальность теплогидравлических режимов обеспечивается балансировочными и регулирующими клапанами, управ-

47

ляемыми по заданной программе контроллерами. В большинстве случаев используются свободно программируемые контроллеры, связанные модемной связью с компьютером диспетчерского пункта.

По энергетической эффективности индивидуальное теплоснабжение на базе современного высокотехнологичного бытового котла в квартире или индивидуальном доме почти в 2 раза превосходит районную котельную и соответственно в 1,2-1,3 раза автономный источник теплоснабжения.

Индивидуальное теплоснабжение один из самых перспективных секторов теплоэнергетики. В стране находится в эксплуатации около 2 млн. бытовых котлов и специалисты оценивают ежегодный прирост в 35-40000 теплогенераторов. При этом надо учесть, что основной объем потребления котлов приходится на замену физически и морально устаревшего оборудо-

вания (160-180000 ед. в год).

Непрерывно растет доля применения современных высокотехнологичных котлов с высокой степенью автоматизации и КПД не менее 92 %, в основном импортного производства.

Индивидуальное теплоснабжение – эффективное решение для индивидуальных и сблокированных малоэтажных домов.

Но наиболее перспективным направлением применения бытовых газовых котловмогутстатьмногоэтажныежилыедомаспоквартирнымотоплением.

В каждой квартире устанавливается настенный газовый двухконтурный котел, обеспечивающий и отопление, и горячее водоснабжение. Как правило, для этой цели в наибольшей степени подходят котлы мощностью 15-20 кВт с герметичной топкой. В котлах с герметичной топкой подвод воздуха для горения и отвод продуктов сгорания осуществляется газоплотными воздуховодами, сообщающимися с атмосферой и не связанными с воздушным пространством квартиры. Выбор мощности котла осуществляется по горячеводной нагрузке, поскольку для компенсации теплопотерь, как правило, достаточно 8-10 кВт даже для самых больших квартир.

Реализация этого направления в многоэтажных жилых домахновостройках позволит обеспечить прирост объемов продаж котлов на 8- 10 тыс. шт. в год в первые 2-3 года, а в последующем стабильный рост на

10-12 % в год.

Поквартирное отопление обладает рядом неоспоримых преимуществ перед традиционными способами теплоснабжения:

высокая энергетическая эффективность и, как следствие, экономия газа и значительное сокращение эмиссии вредных выбросов в атмосферу;

высокая регулируемость и автоматизация в соответствии с потребностями потребителя;

низкиекапитальныезатратыиотнесениеихнасчетвладельцевквартир;

удобство технического обслуживания сервисными службами (на одном объектеобслуживается100-200 однотипныхсравнительнопростыхагрегатов);

48

удобство оплаты за потребленные теплоресурсы по показаниям газового счетчика.

Вместе с тем имеется серьезный недостаток в поквартирном отоплении – это повышенная пожаровзрывоопасность. Обитатели квартиры должны соблюдать правила безопасной эксплуатации котлов, включая и пенсионеров, инвалидов, детей. Современные газовые настенные котлы с герметичной топкой имеют 5-8 систем защиты и на порядок более безопасны, чем газовые плиты и традиционные газовые колонки, но, тем не менее, требуют определенной культуры эксплуатации.

2.3.6.Примерная тематика аттестационных заданий по модулю

1.Расчет и подбор оборудования автономной водогрейной котельной

2.Подбор оборудования водоподготовительной установки водогрейной котельной

3.Устройство и расчет газоснабжения жилого дома

4.Устройство поквартирного теплоснабжения

5.Расчет вентиляции и дымоудаления автономной котельной

2.3.7. Материально-технические условия реализации программы модуля

Материально-технические условия реализации программы модуля представлены в табл. 2.11.

49

2.3.8. Информационное обеспечение образовательного процесса по модулю

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

а. Основные источники:

1.Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация .- М.,Издат.центр «Академия»,2007.

2.Соколов Б.А. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности. – М., «Академия»,2008

3.Брюханов О.Н., Кузнецов С.А. Газифицированные котельные агрегаты. -М.; ИНФРА-М , 2007.

4.Брюханов О.Н., Жила В.А., Пужников А.И. Газоснабжение. – М.: Академия, 2008.

5.Ионин А.А., Жила В.А. и др. Газоснабжение. – М.: АСВ, 2012.

b. Дополнительная:

1.Роддатис Е.Ф. Полторецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности, М: Энергоатомиздат, 1989.

2.Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. – Л.: Энергоатомиздат , 1989.

50