6.2 Классификация систем теплоснабжения (рис.6.2.1, 6.2.2).

Рис.6.2.1

В открытых системах сетевая вода частично разбирается у абонентов для горячего водоснабжения или технологических нужд.

В настоящее время открытые системы выходят из употребления. И в открытых и закрытых системах в большинстве случаев используются двухтрубные водяные системы.

В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима работы тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети. (действуют правила СП 41-101-95 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ.)

В тепловых пунктах предусматривается размещение оборудования, арматуры, приборов контроля, управления и автоматизации, посредством которых осуществляется:

• преобразование вида теплоносителя или его параметров;

• контроль параметров теплоносителя;

• регулирование расхода теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты;

• отключение систем потребления теплоты;

• защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя;

• заполнение и подпитка систем потребления теплоты;

• учет тепловых потоков и расходов теплоносителя и конденсата;

• сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества;

• аккумулирование теплоты;

• водоподготовка для систем горячего водоснабжения.

Втепловом пункте в зависимости от его назначения и конкретных условий присоединения потребителей могут осуществляться все перечисленные функции или только их часть.

Тепловые пункты подразделяются на:

• индивидуальные тепловые пункты (ИТП) — для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок одного здания или его части;

• центральные тепловые пункты (ЦТП) —то же, двух зданий или более.

Допускается устройство ЦТП для присоединения систем теплопотребления одного здания, если для этого здания требуется устройство нескольких ИТП.

Устройство ИТП обязательно для каждого здания независимо от наличия ЦТП, при этом в ИТП предусматриваются только те функции, которые необходимы для присоединения систем потребления теплоты данного здания и не предусмотрены в ЦТП.

Для промышленных и сельскохозяйственных предприятий при теплоснабжении от внешних источников теплоты и числе зданий более одного устройство ЦТП является обязательным, а при теплоснабжении от собственных источников теплоты необходимость сооружения ЦТП следует определять в зависимости от конкретных условий теплоснабжения. Мощность ЦТП не регламентируется.

Для жилых и общественных зданий необходимость устройства ЦТП определяется конкретными условиями теплоснабжения района строительства на основании технико-экономических расчетов. В закрытых системах теплоснабжения рекомендуется предусматривать один ЦТП на микрорайон или группу зданий с расходом теплоты в пределах 12—35МВт (по сумме максимального теплового потока на отопление и среднего теплового потока на горячее водоснабжение).

При теплоснабжении от котельных мощностью 35МВт и менее рекомендуется предусматривать в зданиях только ИТП.

Теплоснабжение промышленных и сельскохозяйственных предприятий от ЦТП, обслуживающих жилые и общественные здания, предусматривать не рекомендуется.

Обычно ЦТП размещаются в отдельных, предназначенных для этой цели зданиях на некотором удалении от обслуживаемых зданий квартала или микрорайона с целью изоляции последних от шума и вибраций, создаваемых насосными установками. В ЦТП устанавливаются: блок (или блоки) подогревателей горячего водоснабжения, подогреватели отопления (при независимой схеме), групповая смесительная установка сетевой воды, подкачивающие насосы хо­лодной водопроводной, а при необходимо­сти и сетевой воды, авторегулирующие и контрольно-измерительные приборы.

Применение ЦТП упрощает эксплуата­цию вследствие уменьшения количества уз­лов обслуживания и повышает комфорт в теплоснабжаемых зданиях благодаря вы­носу всех насосных установок, являющихся источником шума, в изолированные поме­щения ЦТП

С одной стороны, уменьшаются начальные затраты на сооружение подогревательной установки горячего водоснабжения насосных установок и авторегулирующих устройств благодаря увеличению их единичной мощности и сокращению количества элементов оборудования, но с другой — возрастают начальные затраты на сооружение и эксплуатацию распределительной сети между ЦТП и отдельными зданиями, так как вместо двухтрубной сети приходится сооружать на этих участках четырехтрубную или, как минимум, трехтрубную сеть (при отказе от циркуляции воды в системе горячего водоснабжения). что еще больше увеличивает потери теплоты и воды в системе горячего водоснабжения.

Нaпрактике находят применение две принципиально различные схемы присоединения теплопотребляюших установок абонентов к тепловой сети - зависимая и независимая По первой схеме присоединения вода из тепловой сети поступает непосредственно в приборы абонентской установки, по второй - проходит через теплообменник, в котором нагревает вторичный теплоноситель, используемый в абонентской установке.

В закрытых системах теплоснабжения установки горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети только через водяные подогреватели, т.е по независимой схеме. При зависимых схемах присоединения давление в абонентской установке зависит от давления в тепловой сети. При независимых схемах присоединения давление в местной системе не зависит от давления в тепловой сети.

Оборудование абонентского ввода при зависимой схеме присоединения проще и дешевле, чем при независимой, при этом может быть получен несколько больший перепад температур сетевой воды в або­нентской установке. Увеличение перепада температур воды уменьшает расход теплоносителя в сети, что может привести к снижению диаметров сети и экономии на начальной стоимости тепловой сети и на экс­плуатационных расходах.

Рис. 6.2.2. Системы теплоснабжения.

а) - система местного теплоснабжения

б), в), г) – системы централизованного теплоснабжения

1 – источник теплоты; 2 – теплопотребляющая установка (система отопления); 3 – циркуляционный насос; 4 – подающий трубопровод; 5 - обратный трубопровод; 6 – расширительный бак; 7 – подпиточная линия; 8- подпиточный насос; 9 – смеситель (элеватор); 10 – смеситель (центробежный насос); 11 – регулятор расхода; 12 – отопительный подогреватель

Основным недостатком зависимой схе­мы присоединения является жесткая гид­равлическая связь тепловой сети с нагре­вательными приборами абонентских уста­новок, имеющими, как правило, понижен­ную механическую прочность, что ограничивает пределы допускаемых режимов ра­боты системы централизованного тепло­снабжения. Так, в широко применявшихся в отопительной технике чугунных нагре­вательных приборах (радиаторах) допус­тимое давление не превышает 0.6 МПа. Превышение указанного предела может привести к авариям в отопительных уста­новках. Это существенно снижает надеж­ность и усложняет эксплуатацию систем теплоснабжения крупных городов, так как при большой протяженности тепловых се­тей и большом числе присоединенных або­нентских установок с разнородной тепло­вой нагрузкой расходы воды в сети и связанные с ними потери давления могут из­меняться в широких пределах. При этом уровень давлений в сети может превысить предел, допустимый для абонентских ус­тановок.

В тех случаях когда разность между до­пустимым давлением в теплопотребляю­ших приборах абонентов и расчетным давлением в тепловой сети невелика, даже не­большие повышения давления в тепловой сети, вызванные, например, аварийным от­ключением насоса на подстанции или не­произвольным перекрытием клапана в сети, могут привести к разрыву приборов в отопительных установках абонентов .Кроме того, при независимой схеме снижа­ются утечки сетевой воды и легче обнаружить возникающие в процессе экс­плуатации повреждения в системе тепло­снабжения. Поэтому по условиям надежно­сти работы систем теплоснабжения круп­ных городов независимая схема присоеди­нения более предпочтительна. В тех же слу­чаях, когда давление в тепловой сети в статических условиях превышает допус­тимый уровень давлений в абонентских ус­тановках, применение независимой схемы присоединения является обязательным не­зависимо от размеров системы централизо­ванного теплоснабжения.