Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
тепловая сеть гидравлический котельный
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Обзор литературы по ключевым словам
1.1.1 Оптимизация диаметров трубопроводов
1.1.2 Оценкаэффективности системтеплоснабжения
1.1.3 Регулирование тепловых режимов
1.1.4 Оптимизация и наладка режимов работы тепловых сетей
1.1.5 Регулирование гидравлического режима тепловой сети
1.1.6 Шайбирование тепловых сетей
1.1.7 Основные положения наладки тепловых сетей
1.1.8 Надежность теплоснабжения
1.1.9 Современные теплоизоляционные материалы для тепловых сетей
1.2 Выводы и уточнения постановки задач
2. ОПИСАНИЕ АНАЛОГОВ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ
2.1 Аналоги диссертационных работ
2.1.1 Повышение эффективности технологии замены дефектного участка магистрального трубопровода
2.1.2 Оптимизация теплозащиты трубопроводов и оборудования тепловых сетей
2.1.3 Мониторинг надежности тепловых сетей
2.1.4 Повышение эффективности работы систем централизованного теплоснабжения путем оптимизации тепло-гидравлических режимов
2.2 Обзор патентов
2.3 Основные недостатки тепловых сетей
2.4 Достоинства регулировки диаметров
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
3.1 Способ регулировки гидравлического режима водной тепловой сети
3.2 Способ регулировки систем горячего водоснабжения
4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
4.1 Расчет технической эффективности
4.2 Расчет экономической эффективности
4.3 Расчет экономического эффекта
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
5.1 Общие положения
5.2 Общие требования по допуску к работе
5.3 Общие требования по организации производственных территорий
5.4 Требования безопасности при складировании материалов
5.5 Обеспечение пожаробезопасности
5.6 Обеспечение безопасности при производстве работ
6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
6.1 Экология котельного отопления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
В России, на главной площади, которая находится в суровом климатическом районе большое значение для обеспечения потребителей тепловой энергии. Поэтому в нашей стране широко развита централизованная система отопления, что позволяет создать комфортные условия жизни при существенном сокращении расходов на топливо. Когда Операционная стоимость также снижается.
Тепловые сети являются одним из наиболее важных и технически сложных элементов системы трубопроводов в городском хозяйстве и промышленности. Высокая Рабочая температура и давление носителя тепла -- воды -- причина повышенные требования к надежности сетей теплоснабжения и безопасности их эксплуатации.
В настоящее время традиционные методы и материалы, используемые в их строительстве и ремонте, что приводит к необходимости для каждые 10-15 лет капитальный ремонт с полной заменой труб и теплоизоляции, а также потерям до 25% транспортируемого тепла. Кроме того, нужно постоянно проводить профилактические работы. Все это требует дорогостоящих материалов денежных средств. Через каждые 10-15 лет капитальный ремонт с полной заменой труб и теплоизоляции, а также потерям до 25% транспортируемого тепла. Кроме того, нужно постоянно проводить профилактические работы. Все это требует дорогостоящих материалов денежных средств. .
На сегодняшний день одним из перспективных направлений в энергетике является энергосбережение.
Путь повышения эффективности энергетического хозяйства - внедрение программ и мероприятий позволяющих получить качественное, бесперебойное, дешёвое снабжение потребителей теплом и горячей водой.
Тепловые сети состоят из следующих конструктивных элементов:
Трубопровод;
Подвижные направляющие и неподвижные опоры;
Компенсатор;
Запорно-регулирующая арматура.
Целью данной диссертационной работы является повышение эффективности тепловых сетей, за счет уменьшения диаметров подающего и обратного трубопровода.
В данной диссертационной работе выполнен обзор литературы по ключевым словам, обзор патентов и научных журналов подобраны аналоги диссертационных работ и произведено их описание, а так же выделены основные достоинства и недостатки. Представлены технические решения по регулировке гидравлического режима тепловых сетей, выполнен расчет технической и экономической эффективности, а так же посчитан экономический эффект, описаны общие положения и требования по безопасности жизнедеятельности при монтаже тепловых сетей, выполнен экологический раздел диссертационной работы и по всем разделам сделаны выводы.
Подготовлена презентация, в которой отражены тема и цели диссертационной работы.
1 . ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Обзор литературы по ключевым словам
1.1.1 Оптимизация диаметров трубопроводов
Значительную долю в тепловых сетях составляют ветхие, выработавшие свой ресурс трубопроводы с большими тепловыми потерями, требующие перекладки. Следствием этого является повышенные отпуски тепла от тепловых станций и котельных и, соответственно, увеличивается топливопотребление.
Для снижения тепловых потерь и в целях уменьшения расходов топлива осуществляется замена ветхих теплопроводов. На многих участках теплосетей трубопроводы проложены с диаметром большим, чем необходим по скорости и расходу теплоносителя для обеспечения нагрузки, поэтому, одновременно с заменой, пересматриваются диаметры трубопроводов в сторону уменьшения. .
Для решения данной проблемы невозможно воспользоваться каким-то одним методом, должен быть проведен целый комплекс мероприятий, разработанный по результатам тщательных обследований существующих систем.
Как правило, перед перекладкой труб проводятся:
Инженерная диагностика коррозионного состояния тепловых сетей;
Капитальный ремонт выработавших свой ресурс тепловых сетей;
Организация системы диспетчерского контроля параметров теплоносителя;
Снижение температуры теплоносителя в сетях до оптимальных значений;
Корректировка эксплуатационных температурных режимов.
Среди прочих методов в этот комплекс обязательно должна входить оптимизация диаметра используемых труб.
На многих участках тепловых магистралей проложены трубы с диаметром большим, чем реально требуется по скорости и расходу теплоносителя для обеспечения присоединенной тепловой нагрузки. Использования труб, произведенных по новым технологиям, приводит к снижению теплопотерь в сетях не только до значений, определенных нормативными документами, но и к еще большему их снижению за счет меньшего диаметра.
Помимо основной задачи решается также проблема затрат на капитальный ремонт таких труб, снижаются выбросы в атмосферу и повышается надежность системы теплоснабжения.
Задача оптимизации диаметра используемых труб может решаться с помощью существующих программных пакетов, включающих в себя полный набор функциональных компонентов и соответствующих им информационных структур базы данных, необходимых для гидравлического расчета и моделирования тепловых сетей.
Короткие трубопроводы с трубами из нелегированных сталей чаще всего рассчитывают на основе имеющихся опытных данных. Диаметр труб для длинных трубопроводов или трубопроводов высокого давления с трубами из легированных сталей определяют путем расчета экономических параметров. При выполнении точного расчета важно учитывать, в течение какого срока будет работать трубопровод и насколько постоянным будет транспортированный поток в разные периоды времени. Исходя из этого, магистральные трубопроводы конструируют с учетом среднего срока службы и ожидаемого увеличения объема транспортируемого материала. При конструировании трубопроводов тепловых электростанций, наоборот, учитывается тот факт, через несколько лет работы в режиме полной загрузки, количество часов работы станции в год заметно уменьшится. Учитывая эти факты, магистральные трубопроводы рекомендуется конструировать несколько больше расчетных размеров, а трубопроводы тепловых электростанций как можно более точно по расчетным размерам.
Диаметр трубопровода в свету, если задано допустимое падение напора в трубопроводе, рассчитывается с помощью специальных формул с учетом типичной для данного вида трубопровода и транспортируемой среды скорости движения потока. Расчетом определяют, укладывается или нет падение напора в допустимые пределы. .
Верхний предел скорости во всех средах относится к высоконапорным трубопроводам, которые из экономических соображений конструируются небольшими.
При неправильном расчете зависимости «скорость потока - размер трубопровода», происходит засорение трубопроводов. В трубопроводах для питающей котлы воды с удаляемой солью при превышении скорости потока около 8-10 м/с наблюдаются эрозионные явления, при переходе определенной предельной скорости в газовых трубопроводах и паропроводах шум от истекающего потока становится слишком назойливым. Особое внимание нужно уделять расчетам диаметра трубопроводов с бытовой водой, где часто образуются отложения. При очень жесткой воде даже умеренный нагрев может привести к значительному засорению труб. Аналогичный эффект дают не всегда устраняемые реакции в трубах, подводимых к декарбонизаторам. .
Эффект от внедрения:
Снижение теплопотерь в сетях до значений, определенных нормативными документами;
Снижение потребления топлива и тарифов для населения, улучшение качества и надежности теплоснабжения.
Максимальную эффективность от внедрения рассматриваемого мероприятия можно наблюдать при перекладке трубопроводов тепловых сетей бесканально с использованием современных теплоизоляционных материалов типа пенополиуретан. Поскольку в настоящее время во многих регионах России прослеживается политика реализации перекладок трубопроводов именно в ППУ-изоляции, внедрение вкупе с перекладками рассматриваемого мероприятия актуально для любой системы теплоснабжения. .
В настоящее время массовое применение оптимизации диаметров трубопроводов при перекладках не производится по двум причинам:
Недостаточная информируемость;
Недостаточное финансирование работ по капитальному ремонту тепловых сетей (бюджетных средств во многих регионах выделяется не более, чем на текущие ремонты и закупку топлива).
При выявлении возможности уменьшения диаметров трубопроводов должно учитываться увеличение присоединенных нагрузок в перспективе и влияние снижения диаметров на перепады давления у потребителей.
Реализация мероприятия по оптимизации диаметров трубопроводов тепловых сетей актуальна исключительно в совокупности с обновлением существующих сетей в системах теплоснабжения. Производственных же мощностей для массового внедрения проектов такого масштаба, как капитальный ремонт тепловых сетей, по всей России не достаточно.
Важной задачей является оценка эффективности работы тепловых сетей, осуществляемая на основе научно обоснованной системы критериев сравнения различных систем теплоснабжения.
1. 1.2 Оценка эффективности систем теплоснабжения
При анализе энергетической эффективности, в общем, часто оценки и суждения, призывающие к немедленной отказа от централизованной системы отопления, оставив централизованной системы водоснабжения, канализация, электричество. Вот странные цифры тепловых потерь в сетях, иногда достигает 70 - 80 %, но, как правило, не техника, которая была получены следующие результаты. Однако, проблема оценки эффективности теплоэнергетических систем была и остается нерешенным в полной мере . Это особенно актуально для объектов жилищно-коммунального комплекса.
Существующие показатели измерения энергетических характеристик зданий в основном основываются на специфической характеристикой отопления, которая представляет собой приблизительный подсчет потребления тепловой энергии в здании или в отраслевые (региональные) показатели удельного расхода тепла на единицу объема или на человека. Практическая оценка эффективности систем теплоснабжения "у входа в здание". Энергии, с учетом когенерационной системы не проявлял должного интереса в общую эффективность распределения тепла непосредственно внутри здания, и отопление специалисты, в свою очередь, оставляет в стороне вопросы оптимизации параметров теплоэнергетического оборудования здания за отопительный период .
В условиях, когда вы не ввели критерии оценки эффективности системы теплоснабжения в целом, требование повышения эффективности теплогенерирующего оборудования может не привести к повышению эффективности за счет низких значений КПД источника тепла и значительные потери тепла во внешней цепи. Отвлечение средств из общего объема инвестиций, например, замена котлов, уменьшить необходимые средства для замены системы отопления и, соответственно, увеличит потери тепла. Комплексное рассмотрение систем отопления, используя общую эффективность системы и, используя удельные затраты на отопление 1 м3 здания с разбивкой на производство, транспорт и потребление тепловой энергии позволит для каждой системы приоритизации мер по энергоэффективности.
Если для оценки эффективности источников тепловой энергии в значительной степени можно использовать существующие КПД, комплект, и т. д. суммарная эффективность систем теплоснабжения с учетом предметов потребления, трудно выразить существующие критерии. Информационно-методическое "разнобой" препятствует последовательной политики энергосбережения в промышленности, энергетике и жилищно-коммунальному комплексу. . В качестве наиболее подходящего подхода к оценке эффективности теплоэнергетических систем использование функционального метода .
Очевидно, что показатели оценки функциональной эффективности системы, по своей сути, поскольку успешное осуществление функций сложной системы предполагает как эффективную работу подсистем и взаимосвязи и координации их функционирования на разных уровнях и в целом. В данном случае выделены и оценены основные функции системы отопления, при необходимости каждый из них может быть делегировано другому подсистемы и т. д.
В качестве таких базовых функций в целом комплексе являются следующие:
Функция генерации тепла на источнике (ТЭЦ, котельная);
Функция подачи теплоносителя в здания(тепловые сети);
Функции распределения и отвода тепла в здание (ЦТП);
Функция сохранения тепла здания;
Функция регулирования тепла.
В случае, когда потребление удалены от источника энергии, режимов работы транспортной системы энергия во многом определяются потребителями. Она по-разному проявляется для закрытых и открытых систем отопления.
В качестве набора показателей энергоэффективности тепловых сетей недавно предложили следующие варианты:
1) удельный расход сетевой воды на прикрепленный блок тепловой нагрузки.
2) удельный расход электрической энергии на транспорт теплоносителя.
3) температура водопроводной сети и обратный трубопроводы или температуры воды в обратном трубопроводе в зависимости от температуры сетевой воды в подающем трубопроводе согласно температурному графику.
4) потери тепловой энергии в тепловых перевозок, в том числе через изоляцию и утечки воды.
5) потери сетевой воды.
Эти показатели должны быть установлены сетевой проект тепло, чтобы носить в паспорте тепловой сети и проверки во время энергетического аудита (энергоаудита). Основной показатель, т. е. количество тепла, переданного на шоссе энергии, или разница между температурами прямой и обратной воды во многом определяется способностью системы отопления зданий, чтобы дать это тепло к зданиям. Чем больше тепла отобрать здание, тем более в сети передается с равной расходов сетевой воды.
Более того, эта "генерация" теплоемкость практически не зависит от термического сопротивления ограждающих конструкций, а определяется только интенсивностью передачи тепла от батарей и их общая площадь. Холод реагирует "коробки" здания, а затраты на отопление определяется исключительно за счет работы системы отопления. Это функциональное противоречие, дисбаланс в отсутствие адекватного регулирования людей устранить и исправить свои действия - либо утепленного дома, в том числе нагревательные, либо активно открывая окно для вентиляции.
Это совершенно не важно, как здание энергии требуется ре-ально. Энергии прямого теплоносителя в соответствии с их темпами-воскресение график. Конечно, Оплата в этом случае взимается оплата за "комплект" количество энергии, основанные на режимах поставщика. Нетрудно догадаться, что в этом случае отопление не очень заинтересована в энергосбережении, так как это уменьшает поставку тепловой энергии и сумма, которую Вы платите за него .
Основная цель регулирования теплоснабжения в системах теплоснабжения является поддержание комфортной температуры и влажности в отапливаемых помещениях при изменении на протяжении отопительного периода внешних климатических условиях и постоянной температуре воды, поступающей в систему горячего водоснабжения при переменном в течение суток расходе . Это условие является одним из критериев оценки эффективности системы.
1.1. 3 Регулирование тепловых режимов
Оптимизация теплогидравличесих режимов и эффективность работы сцт в значительной степени зависит от применяемого метода регулирования тепловой нагрузки.
Основными методами регулирования могут быть определены из анализа совместного решения уравнений теплового баланса подогревателей по известным формулам и зависит от:
Температуру охлаждающей жидкости;
Поток теплоносителя;
Коэффициент теплоотдачи;
Площадь поверхности передачи тепла. Централизованное регулирование источников тепла может быть сделано путем изменения двух параметров: температуры и расхода теплоносителя. В целом, регулирование отпуска теплоты может осуществляться тремя способами:
1) качество - которое состоит в регулировании отпуска тепловой энергии путем изменения температуры теплоносителя на входе в прибор при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в регулирующую единица;
2) количественный, заключающийся в регулировании отпуска теплоты путем изменения расхода теплоносителя при постоянной температуре на входе в регулирующее устройство;
3) качественный и количественный, заключающийся в регулировании отпуска теплоты посредством одновременного изменения расхода и температуры теплоносителя.
Для поддержания комфортных условий внутри зданий, регулирование должно быть как минимум два уровня: Центральный (источников тепла) и местные (тепловые пункты).
В большинстве городов России, централизованное регулирование, как правило, является единственным видом управления и осуществляется в основном на нагрев нагрузки или совмещенной нагрузки отопления и горячего водоснабжения путем изменения температуры теплоносителя в обратном трубопроводе в зависимости от метеорологических параметров, прежде всего температуры воздуха, в то время как условно постоянный поток охлаждающей жидкости .
Широко используется в расписании занятий для правильного регулирования тепловой нагрузки показывает зависимость температуры подачи теплоносителя и обратном трубопроводах в зависимости от температуры наружного воздуха. Расчет графиков производится по известным формулам, которые получаются из уравнения баланса нагревательного прибора при расчетной температуре и других состояниях .
Методы расчета температурных графиков Центрального регулирования была разработана изначально для задач проектирования систем отопления, поэтому они приняли ряд допущений и упрощений, в частности, условие стационарности процессов теплообмена. В реальности, все процессы теплопередачи, происходящие в элементах системы отопления, нестационарных, и эту характеристику следует учитывать при анализе и регулировании тепловой нагрузки. На практике, однако, эта особенность не учитывается и дизайн графиков, используемых при эксплуатации и оперативном управлении.
Тепловой режим здания формируется в результате совокупный эффект от постоянно меняющихся внешних (изменение температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра, интенсивности солнечной радиации, влажности воздуха) и внутренних (изменение отпуска теплоты из системы отопления, тепло в кулинарии, работа освещение, воздействие солнечного излучения через остекление, тепло, выделяемое людьми) возмущений.
Основной параметр в определении качества теплоснабжения и созданию комфортной среды, - поддержание температуры внутреннего воздуха в пределах допуска ± (К2) °С.
Основным методом оперативного контроля тепловых нагрузок были описаны в "правилах пользования тепловой и электрической энергии", которые 01.01.2000 был отменен приказом Министерства энергетики РФ № 2 от 10.01.2000. Эти правила обеспечивают регулирование температуры теплоносителя в подающем трубопроводе в соответствии с температурным графиком с шагом изменения на основе прогнозирования ожидаемой температуры наружного воздуха два раза в сутки при разнице температуры между днем и ночью не менее 8 °С и один раз в день изменения температуры менее 8 °С.
В соответствии с действующими нормативными документами регулирование тепловой нагрузки предусматривается путем изменения температуры теплоносителя в подающей линии в соответствии с утвержденной системой теплоснабжения температурный график указан исходя из средней температуры наружного воздуха за промежуток времени в пределах 12-24 часов определяется диспетчером тепловой сети в зависимости от длины сетей, климатических условий и других факторов.
Несмотря на прямолинейную формулировку этого пункта в настоящих руководящих принципах, эта задача является крайне сложной задачей в условиях неопределенности внешних факторов, сложность снабжения схемы, прогнозируемые данные на основе фактического состояния оборудования сцт в первую очередь, тепловых сетей. По данным статистики и многочисленных аналитических материалов на износ оборудования систем теплоснабжения составляет около 60-70 % и продолжает расти из-за значительного падения в замене трубопровода. Анализ повреждений трубопроводов показывает, что основная масса повреждений происходит в процессе изменения температуры теплоносителя из-за изменения напряжений в трубопроводах.
Прогнозирование динамики изменения температуры внутреннего воздуха в помещениях при любых прогнозируемых изменениях температуры окружающей среды с учетом динамических свойств системы отопления позволяет разработать диспетчерского графика тепловых нагрузок с постоянной температурой теплоносителя в значительно большем временном интервале. . Качество тепло и комфорт конечного потребителя не хуже. Однако, следует учитывать степень автоматизации тепловой нагрузки, схемы подключения и гидравлическое сопротивление, после проведенных исследований условий эксплуатации теплообменного оборудования тепловых пунктов показывают, что понижение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе на 1 °С:
В системах автоматического регулирования отопительной нагрузки зависит от схемы присоединения
Увеличить скорость потока циркуляции до 8 %;
В системах автоматического регулирования отопления независимая схема подключения нагрузки к значительному увеличению потока в первичном контуре (до 12% на каждый градус), а для повышения температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 1 °С;
Бытовые системы горячего водоснабжения в закрытых схем присоединения для увеличения потока циркуляции до 20% и повысить температуру теплоносителя на обратном трубопроводе 1°.
Увеличение потока охлаждающей жидкости увеличивает потери давления. Следовательно, это положение возможно с точки зрения достаточности гидравлического сопротивления и резервного оборудования ПНС. Следует также отметить, что систематическое снижение температуры в подающем трубопроводе приводит к увеличению расхода теплоносителя и последующей razregulyatsii всю систему отопления. .
Таким образом, разработка плана-графика диспетчеризации и централизованного регулирования тепла необходимо вести с учетом динамических характеристик систем питания, возможности хранения зданий и изменчивости внешних и внутренних воздействий. Увеличение периода регулирования до 24-48-72 и более часов, в определенных пределах изменения внешних и внутренних воздействий не влияет на качество теплоснабжения потребителей, который дает вам возможность эксплуатировать оборудование в "мягком" режиме.
Оперативный контроль на основе приведенных выше характеристик приводит к:
1) уменьшить вероятность повреждения трубопроводов и повышения надежности;
2) повышение эффективности:
Производство энергии за счет разности приростов расхода топлива на производство энергии на ТЭЦ при различных температурах теплоносителя;
В транспорта и распределения тепловой энергии за счет разницы увеличение тепловых потерь трубопроводов при разных температурах теплоносителя;
3) снизить количество пусков-остановок основного теплогенерирующего оборудования, что также повышает надежность и эффективность.
Оптимизация режимов работы тепловых сетей относится к организационно-техническим мероприятиям, не требующих значительных финансовых затрат на внедрение, но приводящая к значительному экономическому результату и снижению затрат на топливно-энергетические ресурсы.
1.1.4 Оптимизация и наладка режимов работы тепловых сетей
В управления и регулировки режимов работы тепловых сетей задействованы практически все структурные подразделения "тепловые сети". Они развивают оптимальных тепловых и гидравлических режимов, а также мероприятий по их организации, анализ фактических режимов, проанализировать, мер и корректировки ПСД, а также оперативный контроль режимов, контролировать потребление тепла и т. д.
Разработка режимов (отопление и межотопительный период) проводится ежегодно на основании анализа режимов работы тепловых сетей и в предыдущие периоды, уточнить характеристики тепловых сетей и систем теплопотребления, ожидается подключение новых нагрузок, планы капитального ремонта, реконструкции и технического перевооружения. С использованием этой информации осуществляется тепло-гидравлических расчетов составление списка корректировку мероприятий, в том числе расчет дроссельных устройств для каждой подстанции. .
В дополнение к расчету оптимальных режимов и разработка корректировочных мер позволяет оперативным и инженерно-технического персонала, включая менеджеров, на современном высокотехнологичном уровне в едином информационном пространстве выполнять:
1) Анализ технического состояния системы отопления, фактического состояния режима сети, повреждения трубопроводов;
2) моделирование чрезвычайных ситуаций, включая чрезвычайные;
3) оптимизация планирования наследования приоритетов трубопровода изменения;
4) проектирование и модернизацию систем теплоснабжения, в том числе оптимизация планирования модернизации и развития тепловых сетей.
Основным критерием оптимизации при разработке режимов и перераспределения тепловых нагрузок является снижение затрат на производство и транспортировку тепловой энергии (загрузка самых экономичных источников тепла, разгрузка НПС) в рамках существующих технологических ограничениях (электроснабжения и характеристик оборудования источников тепла, емкости тепловых сетей и характеристики оборудования насосной насосных станций, допустимые рабочие параметры тепловой системы и т. д.). .
В результате систематически проводимой работы по оптимизации режимов функционирования тепловых сетей, за последние несколько лет значительно улучшилось качество теплоснабжения потребителей и эффективности работы всей системы централизованного теплоснабжения от источников тепла, а именно:
1) сокращение чрезмерного потребления топлива из-за перегрева потребителей в переходные периоды;
2) снижение расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя на 10% за счет снижения циркулирующего потока теплоносителя при подключении новых потребителей;
3) снижение потребления топлива для выработки электроэнергии за счет ремонта и снижения температуры обратной сетевой воды;
4) полностью исключить эксплуатацию систем теплопотребления "перезагрузки" из-за отсутствия одноразовых головок;
5) снижение расходов подпиточной воды 11%;
6) подключены новые потребители.
Большинство тепловых сетей гидравлически разрегулированы, или в противном случае объекты получения тепла теплоносителя пропорционально их тепловой нагрузке, это приводит к перегреву (или недогрев) из этих предметов, который вызывает возмущение потребителей.
1.1.5 Регулирование гидравлического режима тепловой сети
Важным элементом любой системы теплоснабжения являются тепловые сети. Транспортировка тепловой энергии требует больших капитальных вложений, соизмеримых с затратами на строительство ТЭЦ и крупных котельных. Повышение надежности и долговечности систем транспорта тепла является важнейшей экономической задачей при проектировании, строительстве и эксплуатации тепловых труб. Решение этой проблемы неразрывно связаны с проблемами энергосбережения в системах теплоснабжения. .
Самый распространенный в стране, в том числе в Вологодской области, способ производства тепловой энергии потребителям при постоянном расходе теплоносителя. Количество тепловой энергии, поставляемой потребителям, регулируется путем изменения температуры теплоносителя. При этом предполагается, что каждый потребитель будет получать от общего потребления определенного количества охлаждающей жидкости пропорциональна его тепловой нагрузки.
Как правило, это условие по ряду объективных и субъективных причин, не сохраняется, что приводит к снижению качества теплоснабжения на отдельных участках. Для решения этой проблемы теплоснабжающих организаций увеличение потока охлаждающей жидкости к системе в целом, что приводит к повышенным затратам энергии, увеличение утечки охлаждающей жидкости и чрезмерное потребление топлива.
Чтобы решить эти проблемы путем периодических мероприятий по оптимизации гидравлического режима тепловой сети, главная цель которого-обеспечить распределение теплоносителя в сети пропорционально тепловым нагрузкам потребителей. .
Из большого количества энергосберегающих мероприятий по оптимизации теплоснабжения гидравлические режимы тепловых сетей (далее - регламент) является наиболее эффективным (с небольшим инвестиционным капиталом, дает большой экономический эффект). Кроме того, улучшилось качество теплоснабжения. Как правило, корректировка состоит из трех этапов:
Расчет гидравлических режимов тепловых сетей и разработка рекомендаций;
Подготовительные работы;
Проведение монтажных работ в сетях и на объектах приборов теплопотребления, распределение общего расхода.
Оптимальные параметры тепловой сети рассчитывается по упрощенной формуле:
где = 10 -3 Гкал/ м 3 С - теплоемкость воды;
Расчетный (оптимальный) расход воды в сети, т/час;
Расчетный (оптимальный) температурный график котельной, С;
В реальном (без регулировки) тепловых сетей возможны следующие основные варианты:
1. В системе обогрева малых расходах теплоносителя и температурный график. В данном случае, корректировка не приводит к экономии энергии и направлено на повышение качества теплоснабжения.
2. В системе обогрева чрезмерное потребление теплоносителя и низкий температурный график. В данном случае, корректировка приводит к уменьшению затрат электроэнергии, потребленной для перевозки перевозчиком.
3. В системе отопления чрезмерного расхода теплоносителя и существует оптимальный температурный график. В этом случае корректировка приводит к экономии тепловой энергии. .
Третий случай является наиболее общим и от него можно перейти к другим вариантам при расчете экономического эффекта.
Шайбирование тепловых сетей производится с целью распределить потоки теплоносителя между потребителями в соответствии с их потребностями.
1.1.6 Шайбирование тепловых сетей
Без регулирования горячая вода от источника тепла большей частью поступает в здания, находящиеся вблизи котельной. Оставшийся небольшой объем воды направляется на периферию. Удаленным зданиям тепла не хватает, они мерзнут, тогда как в близлежащих зданиях наблюдается перетоп. Люди, открывая форточки, буквально отапливают улицу.
Чтобы этого не происходило, на ответвлениях тепловых сетей к зданиям устанавливаются ограничительные шайбы с калиброванным отверстием меньшего сечения, чем трубопровод. Благодаря этому появляется возможность увеличить объем теплоносителя для удаленных зданий. .
Расчет шайб (размера отверстий) производится для каждого дома в зависимости от требуемого количества тепла. Положительный результат от шайбирования тепловых сетей может быть получен только в случае 100 % охвата всех зданий, присоединенных к тепловой сети. Параллельно с шайбированием необходимо привести в соответствие работу насосов в котельной с гидравлическим сопротивлением тепловой сети.
После установки шайб расход теплоносителя по трубопроводам тепловой сети снижается в 1,5-3 раза. Соответственно и количество работающих насосов в котельной также уменьшается. Отсюда возникает экономия топлива, электроэнергии, химреагентов для подпиточной воды. Появляется возможность повысить температуру воды на выходе из котельной.
Шайбирование необходимо не только для регулирования наружных тепловых сетей, но и для системы отопления внутри зданий. Стояки системы отопления, находящиеся дальше от теплопункта, расположенного в доме, получают горячей воды меньше, здесь в квартирах холодно. В квартирах, расположенных близко к теплопункту, жарко, так как теплоносителя к ним поступает больше. Распределение расходов теплоносителя по стоякам в соответствии с требуемым количеством тепла осуществляется также с помощью расчета шайб и их установки на стояках. .
Шайбирование системы отопления производится поэтапно:
1) Обследование магистральных трубопроводов системы отопления в подвале и на чердаке (при его наличии). Составление исполнительной схемы системы отопления с указанием диаметров трубопроводов, их длин, мест размещения арматуры (при отсутствии проекта). Сбор данных о температуре внутреннего воздуха в квартирах с уточнением в каких квартирах тепло, в каких - холодно. Анализ причин неудовлетворительной работы системы отопления, выявление проблемных стояков (квартир)
3) Проверка выполнения рекомендованных мероприятий. Анализ нового установившегося режима после шайбирования системы отопления. Корректировка размера шайб в местах, где не достигнут требуемый результат (расчетным путем). Демонтаж шайб, требующих корректировки, установка новых шайб. На внутренних системах отопления шайбы можно устанавливать и зимой и летом. Проверять их работу - только в отопительный сезон.
Затраты на шайбирование невысоки - это стоимость самих шайб и их монтажа на стояках. Стоимость работ по регулированию внутренних систем отопления зависит от тепловой мощности здания (количества стояков).
Минимальная цена - 40 тыс. руб. при тепловой мощности системы отопления до 0,5 Гкал/ч. Цена регулирования системы отопления многосекционного дома может доходить до 150 тыс. рублей. Удорожание работы возникает, когда отсутствует проектная документация. В этом случае приходится делать натурную съемку системы отопления и ее обмеры (диаметры, длины трубопроводов, места размещения арматуры). .
Наладку водяных тепловых сетей производят для обеспечения нормального теплоснабжения потребителей. В результате наладки создаются необходимые условия для работы систем отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения и повышаются технико-экономические показатели централизованного теплоснабжения за счет увеличения пропускной способности тепловых сетей, ликвидации перетопа потребителей, снижения расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя.
1.1.7 Основные положения наладки тепловых сетей
Регулировка тепловых сетей производят на всех уровнях системы централизованного теплоснабжения в в теплоприготовляющей установке источника тепла, тепловых сетей, тепловых пунктов и систем теплопотребления. .
Пуско-наладочные работы в тепловых сетях осуществляется в три этапа:
Изучить и протестировать систему централизованного теплоснабжения с последующей разработкой мероприятий, направленных на обеспечение эффективности его работы;
Для осуществления разработанных мероприятий;
Регулировать систему.
Исследование показывает фактический операционный ре-жимы, укажите тип и состояние отопительной системы оборудования, определения характера и величины тепловых нагрузок, необходимость и объем испытаний тепловых сетей и оборудования. .
В процессе пуско-наладочных работ в тепловых сетях, испытывают пропускной способности сети и коммуникаций источников тепла, определить фактические характеристики сетевых насосов, испытывая энергосбережения. При необходимости, тепловые сети страдают от потери тепла, прочность и компенсирующую способность при максимальной температуре сетевой воды.
Разработка режимов и мер по обеспечению работоспособности тепловых сетей проводится на основе данных обследования и испытаний в следующем порядке:
Рассчитывается фактическая тепловая нагрузка;
Разработать режим теплообмена;
Определить расчетные расходы сетевой воды;
Выполнить гидравлический расчет наружных тепловых сетей, и, при необходимости, систем теплопотребления промышленных зданий;
Разработка гидравлического режима тепловых сетей;
Ожидать дросселя и перемешивающим устройством для отопления потребителей и частных сооружений;
Определить места установки автоматических регуляторов на источнике теплоты, тепловых сетей и потребителей; составить список действий, которые должны предшествовать корректировка.
В реализации мероприятий по наладке тепловых сетей производят в следующем:
Устранить дефекты строительных конструкций и оборудования;
Привести схемы и оборудование водоподогревательной установки, системы отопления, повысительных насосных станций, тепловых пунктов и систем теплопотребления в соответствии с рекомендациями, на основании проведенных расчетов и разработанных тепловых и гидравлических режимов;
Оснастить все части системы нагрева, необходимого инструментария в соответствии с требованиями нормативных документов;
Автоматизируют отдельные компонены системы отопления;
Организовывать и регулировать насосную станцию;
Установить дроссельные и смесительные устройства. .
Контроль систем централизованного теплоснабжения начнется только при проверке выявить результативность всех проектных корректировок. В процессе проверки регулировки тепловых установок, когда источник тепла на расчетных тепловых и гидравлических режимов, а также фактическое теплоносителя расчетный расход, регулировка диаметров отверстий сопел элеваторов и дроссельных диафрагм, настройки автоматических регуляторов.
Эффективность наладки тепловых сетей характеризуется следующими показателями: снижение расхода топлива за счет ликвидации перегрева систем теплопотребления; сокращения расхода энергии на перекачку теплоносителя за счет снижения удельного расхода воды и отключения излишних насосных станций; обеспечение подключения к сетям дополнительных теплосопротивления; снижение потребления топлива для выработки электроэнергии за счет снижения температуры воды в обратном трубопроводе тепловой сети (систем централизованного теплоснабжения). .
Надежность поставки-это характеристика состояния системы теплоснабжения, что позволит обеспечить качество и безопасность теплоснабжения.
1.1.8 Надежность теплоснабжения
Каждую зиму информационные агентства пестрят новостями об авариях на тепловых сетях и в котельных, размороженных домах, мерзнущих детях. По официальным данным Госстроя, в отдельные периоды в стране «замерзало» до 300 тыс. человек, но эта цифра, скорее всего, не полностью отражает действительность, т.к. местные власти склонны скрывать аварийные ситуации. А что касается недогрева (т.е. если в квартирах + 10-15 °С), то это и вовсе никем не учитывается, статистика не ведется, а в сводку МЧС можно попасть только при наличии лопнувшей трубы и размороженной системы. Таким образом, по официальным и неофициальным данным, в России ежегодно замерзают миллионы жителей, а ответственные лица оттачивают аргументацию, объясняя причины износом оборудования, тепловых сетей и отсутствием денег. Даже по официальным заявлениям Госстроя, треть аварий происходит на тепловых сетях из-за их ветхости .
По просьбе Председателя Госстроя 30% аварий в системах теплоснабжения происходят из-за неправильных действий персонала. Поэтому главный вопрос не в том, какая система предоставляет пользователю тепло - централизованное или децентрализованное, и как обеспечить ее качественную работу. Низкий уровень эксплуатации будет проявляться в любом случае. Если компания не может обеспечить нормативный срок службы трубопроводов, когда повсеместная установка локальных котельных, соответствующие работы будут затронуты во время первого отопительного сезона .
Из вышесказанного можно сделать следующий вывод: выход из сложившейся ситуации - навести элементарный порядок. Не все время только бороться с последствиями заболевания, вкладывать значительные средства в латание дыр, а ежегодная замена труб на тех же участках, которые не удалось по тем же причинам.
Надо устранить сами причины, с минимальными усилиями по защите от коррозии даст гораздо больший эффект: например, продление срока службы трубопровода за 5 лет только за счет дренажных каналов (минимальные затраты на дренажных скважин и откачки воды), обеспечит экономию от снижения теплопотерь и затраты на устранение повреждения трубопровода равна стоимости переезда из той же области .
Основной прокладки тепловых сетей (более 90% от общего) в России является подземная прокладка в непроходных и проходных каналах.
1.1.9 Современные теплоизоляционные материалы для тепловых сетей
Полосы канала, по мнению ведущих организаций и специалистов отрасли, имеет ряд преимуществ, которые делают его главной полосе в России на сегодняшний день и на долгосрочную перспективу. .
Преимущества канальной прокладки относят: снижение напряжений в металле из-за возможности свободного расширения трубопроводов; защита трубопроводов от повреждений при раскопках других коммуникаций, предотвращение выброса теплоносителя на поверхность земли при разрыве трубопроводов; отсутствие затрат на восстановление транспортного средства (для существующих сетей).
Бесканальная прокладка с использованием предварительно изолированных труб используется там, где технически невозможно или экономически Нил, в соответствии с устройство дренажных систем для предотвращения затопления каналов грунтовыми водами и атмосферными осадками. Выберите Тип полосы определяется условиями сайта. .
Нормы и правила проектирования подземных трубопроводов на всем пути до КР полосы, включая полосы канала, регламентируется СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети". Требования к конструкциям стандарты изоляции и тепловые потери от теплоизолированных трубопроводов в зависимости от диаметра труб, температуры теплоносителя и вида установки (надземная или подземная) определяются СНиП 41-03-2003 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов".
Большинство тепловых сетей в России эксплуатируется в течение многих лет, и их проектирование осуществлялось в соответствии с в силу правила для тепловой изоляции трубопроводов, которые были значительно ниже нынешних.
Отсутствие стандартных технических решений, необоснованное применение теплоизоляционных материалов без учета их назначения, несоблюдение нормативных требований, некачественная работа, неспециализированных организаций, отсутствие систематического контроля и своевременного ремонта тепловой изоляции - все это приводит к чрезмерным потерям тепловой энергии в промышленности и ЖКХ.
1.2 Выводы и уточнения постановки задач
Большинство тепловых сетей в России являются гидравлически разрегулированными, или иначе объекты теплопотребления получают количество теплоносителя не пропорционально их тепловой нагрузке, это приводит к перегреву (недогреву) этих объектов, что вызывает возмущения потребителей. Поэтому задачами данной работы являются: анализ мероприятий по регулировке гидравлического режима тепловых сетей; разработка технических решений; регулировка гидравлического режима и ТЭО мероприятий.
2 . ОПИСАНИЕ АНАЛОГОВ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ
2.1 Аналоги диссертационных работ
2.1.1 Повышение эффективности технологии замены дефектного участка магистрального трубопровода
Цель диссертационной работы: повышение эффективности работ по замене дефектного участка магистрального трубопровода.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:
Анализ технологии замены дефектного участка трубопровода;
Оценка прилагаемых усилий для центровки труб и
напряженно-деформированного состояния трубопроводов при их центровке;
Разработка рациональных технологических схем центровки трубопровода при замене дефектного участка;
Усовершенствование технологии перекрытия полости трубопровода, повышающей безопасность проведения сварочных работ.
2.1.2 Оптимизация теплозащиты трубопроводов и оборудования тепловых сетей
Цель диссертационной работы: Совершенствование методов оптимизационного расчета теплозащиты трубопроводов, оборудования и обоснование методики выбора теплоизоляционных материалов для улучшения эксплуатационных характеристик и показателей экономичности тепловых сетей с разработкой необходимого программного обеспечения.
2.1.3 Мониторинг надежности тепловых сетей
Цель диссертационной работы: Разработка системы мониторинга надежности тепловых сетей с целью повышения их надежности, обоснованности принимаемых инженерных решений по техническому обслуживанию тепловых сетей и их ремонту.
2.1.4 Повышение эффективности работы систем централизованного те п лоснабжения путем оптимизации тепло - гидравлических режимов
Цель диссертационной работы: В данной работе рассматриваются вопросы повышения эффективности водяных систем централизованного теплоснабжения путем оптимизации тепловых и гидравлических эксплуатационных режимов. Рассмотрены вопросы разработки, управления, контроля и анализа тепло-гидравлических режимов на примере системы централизованного теплоснабжения. Отражены результаты проведения наладки, а также показаны особенности оперативного централизованного регулирования тепловых режимов с учетом динамических свойств системы централизованного теплоснабжения.
2.2 Обзор патентов
Патент № 2386889 на «Стабилизатор давления»
Изобретение относится к средствам гашения пульсации давления жидкости и газа, возникающей при включении, работе и выключении насосов, открытии и закрытии клапанов или задвижек в трубопроводах тепловодоснабжения, нефтяной промышленности и в машиностроении.
Патент №2161663 на «Систему катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии»
Изобретение относится к области предотвращения коррозии металлов, а именно катодной зашиты металлов или металлических объектов, например трубопроводов.
Патент №2148808 на «Способ внутритрубной дефектоскопии магистральных трубопроводов»
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может найти применение при дефектоскопии магистральных трубопроводов в процессе их эксплуатации. Способ включает перемещение внутри трубопровода инспекционного снаряда - дефектоскопа с контрольно-измерительной аппаратурой со скоростью, меньшей скорости потока перекачиваемой среды с перепуском потока перекачиваемой среды через снаряд-дефектоскоп, регистрацию в соответствии с регламентом инспекции аппаратурой снаряда-дефектоскопа физических характеристик материала стенки трубопровода и пройденного расстояния и определение по результатам измерений наличия дефектов в стенке и их местоположения по длине трубопровода.
Инспектируемый трубопровод разбивают на отдельные участки с индивидуальным регламентом инспекции для каждого участка. На границах участков над инспектируемым трубопроводом устанавливают реперные маяки, излучают с реперных маяков в направлении трубопровода кодированные опорные сигналы, регистрируют аппаратурой снаряда-дефектоскопа пересечение опорных сигналов реперных маяков и изменяют скорость перемещения снаряда-дефектоскопа и работу его оборудования и регистрирующей аппаратуры в соответствии с регламентом инспекции очередного участка трубопровода. Техническим результатом изобретения является оптимизация режима инспекции отдельных участков трубопровода, повышение точности определения дефектов и сохранение производительности трубопровода.
2.3 Основные недостатки тепловых сетей
Регулировка гидравлического режима тепловых сетей на данный момент является одним из самых недорогих и быстро окупаемых энергосберегающих мероприятий, реализуемых в системах отопления. Многолетняя практика проведения корректировки подтверждает высокую экономическую и энергетическую эффективность этой рукой. .
Тем не менее, опыт наладки гидравлического режима тепловых сетей был выявлен ряд недостатков, которые снижают эффективность метода оптимизации системы отопления. Результаты регулировки в системах теплоснабжения районов Вологодской области дали парадоксальные результаты. Во многих случаях, оптимизация гидравлического режима не принесло ожидаемого экономического эффекта, а в некоторых случаях привело к снижению качества теплоснабжения потребителей.
Подобные документы
Изучение комплекса устройств в составе котельного агрегата. Гидравлический расчет теплового потока жилого района и квартала. Определение диаметра трубопровода и скорости течения теплоносителя в нем. Виды труб, используемых при прокладке тепловых сетей.
курсовая работа , добавлен 14.11.2011
Тепловые сети, сооружения на них. Строительные особенности тепловых камер и павильонов. Тепловые потери в тепловых сетях. Тепловые нагрузки потребителей тепловой энергии, групп потребителей тепловой энергии в зонах действия источников тепловой энергии.
дипломная работа , добавлен 20.03.2017
Определение тепловых потоков отопления, вентиляции и горячего водоснабжения микрорайона. Графики теплового потребления. Расход теплоносителя для кварталов района. Разработка расчётной схемы квартальных тепловых сетей для отопительного и летнего периодов.
курсовая работа , добавлен 16.09.2017
Теплопотери за счет инфильтрации и передачи через ограждения. Трубная разводка системы отопления. Меры по энергосбережению в жилых зданиях. Альтернативные источники тепло и электроэнергии. Технико-экономическая оценка энергосберегающих мероприятий.
курсовая работа , добавлен 25.03.2011
Расчет системы теплоснабжения района города Волгограда: определение теплопотребления, выбор схемы теплоснабжения и вид теплоносителя. Гидравлический, механический и тепловой расчеты тепловой схемы. Составление графика продолжительности тепловых нагрузок.
курсовая работа , добавлен 07.01.2015
Разработка водяной системы централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей. Определение тепловых нагрузок районов города. Расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
контрольная работа , добавлен 07.01.2015
Расчет принципиальной тепловой схемы и выбор оборудования. Автоматизация оборудования индивидуальных тепловых пунктов в объеме требований СП 41-101-95. Регулирование параметров теплоносителя в системах отопления и вентиляции. Экономический расчет проекта.
дипломная работа , добавлен 19.09.2014
Разработка генерального плана строительства жилого дома. Объемно-планировочное решение. Расчеты ограждающих конструкций, отделка здания. Проектирование отопления и горячего водоснабжения из магистральных тепловых сетей. Радио, телевидение, телефонизация.
курсовая работа , добавлен 18.03.2015
Трассировка сетей и определение расчетных расходов водопотребления в здании. Задача гидравлического расчета сети холодного и горячего водопровода. Вычисление требуемого напора и проведение расчета внутренней канализации. Проектирование дворовых сетей.
контрольная работа , добавлен 15.12.2015
Методика расчета индивидуальных тепловых пунктов для систем отопления и горячего водоснабжения с помощью энергосберегающих подогревательно-аккумуляторных установок со скоростными и трехконтурными теплообменниками; схема присоединения систем отопления.
Если рассматривать жилой дом как энергопотребляющий объект, то доля теплопотерь в нем в зимний период составляет: через неутепленные или разбитые окна и двери подъездов - 24, через стены - 26, через подвал, перекрытия, лестничные клетки -11, через вентиляционные отверстия и дымоходы -39 % 2 .
Теплопотери происходят не только через стены здания. Они могут иметь место во время аварий на трассах и на тепловых узлах жилых домов.
Большое количество тепловой энергии уходит из-за некачественного строительства: щели у оконных рам, швы между панелями, крыши и т. п., а также в домах со вставленными обогревательными устройствами в стенах (на 30 % больше, чем с обычными отопительными приборами). До 15-20 % тепловой энергии теряется в тепловых сетях, свидетельством чего является зеленая трава, растущая зимой над теплотрассами.
Такое положение с использованием тепла в быту явилось следствием существовавшей в нашей бывшей великой стране концепции о том, что полезных ископаемых, в том числе и топливно-энергетических ресурсов, в нашей стране хватит не только на нынешнее, но и грядущие поколения. И при проектировании жилых домов никогда не считалась стоимость их эксплуатации, поэтому и строили относительно дешевые, но холодные дома.
На коммунально-бытовые нужды в Республике Беларусь расходуется примерно 65 % тепловой энергии. В то же время потери тепла при производстве и передаче тепловой энергии в отопительных котельных республики достигает 30 %. На 1 м 2 отапливаемой площади в нашей стране затрачивается в 2 раза больше условного топлива, чем в Германии и Дании.
Годовой расход тепловой энергии в нашей стране на отопление и вентиляцию 1 м 2 общей площади в 5-этажном доме составляет 150-170 кВт, в Скандинавских странах - 70-90 Вт. На Западе после энергетического кризиса 1972-1973 и 1995 г. передовые европейские страны уменьшили расход тепловой энергии на отопление жилых домов в 2 раза. А это не только экономия денежных средств, но и, главное, - изменение самого мышления граждан и руководителей.
Согласно санитарным нормам 3 горячая вода в квартиры должна подаваться не ниже 50 °С, подается же она при температуре 37... 38 °С. Температура воздуха в квартире должна поддерживаться на уровне 18... 20 °С (комфортная зона), а на кухнях 4 - 16... 18 °С. Семья оплачивает лишь 16-17 % от общих затрат на отопление дома, а от стоимости вырабатываемой тепловой и электрической энергии - лишь 20 %. При такой существующей системе оплаты за потребляемые тепло- и электроэнергию добиться радикального изменения улучшения дела в бытовом секторе будет трудно до тех пор, пока жильцы не будут экономически заинтересованы в экономии тепловой энергии. А для этого предстоит переломить психологию всех граждан по отношению к экономии тепла, воды, газа. Весь европейский опыт показывает, что только продуманная непрерывная система воспитания и образования позволяет получить реальные результаты в энергосбережении в бытовом секторе и производственной сфере. На Западе, в частности в Германии, 78 % всего жилья получает тепло от местных котельных, стоимость единицы которого составляем 0,05 DM/кВт * ч, в то время как при централизованном теплоснабжении это: показатель составляет 0,08. Имеющийся в нашей стране опыт децентрализованного теплоснабжения показывает высокую его эффективность. Местные котельные, построенные в столице (гостиница «Беларусь», несколько жилых домов и т. п.), окупают себя за 1,5-3 года 5 . В 1998 году для обеспечения нужд страны было произведено 77 млн Гкал, в 1999 году - 70 млн Гкал тепловой энергии. Для того чтобы удовлетворить потребность республики в год достаточно 50 млн Гкал.
Придавая важное значение энергосбережению в жилищно-коммунальном секторе экономики, Президент Республики Беларусь А. Г. Лукашенко дал 13 июня 2001 года поручение облисполкомам и Минскому горисполкому совместно с заинтересованными министерствами и ведомствами осуществить 1еры по повышению эффективности жилищного строительства, снижению затрат на развитие инженерно-транспортной и социальной инфраструктур за счет уплотнения застройки, применения локальных источников теплоэнерии, автономных систем отопления, водоснабжения и канализации".
Одним из технических решений сокращения сети теплоснабжения и экономии тепловой энергии является децентрализованная выработка тепла при помощи автоматизированных автономных, в т. ч. и крышных, котельных, (работающих на газовом топливе. Преимущество этого вида теплоснабжения состоит в следующем: возможность построить котельную, удовлетворяющую потребность именно данного здания; экономия земельного участка; экономия энергии за счет отсутствия потерь; возможность контроля теплоты и топлива; установка необходимого режима расхода теплоты в зависимости от продолжительности рабочего дня и температуры наружного воздуха; высокий КПД (90 %) котельных установок; более низкие температуры и давления теплоносителя, что повышает долговечность систем теплоснабжения.
Системы отопления жилых и общественных зданий являются одними из самых значительных потребителей тепловой энергии. Расход тепловой энергии на эти цели составляет более 30 % энергоресурсов, потребляемых народным хозяйством. При этом многоквартирные дома, построенные в 1950-1960 годы расходуют на нужды отопления от 350 до 600 кВт * ч на 1 м 2 . Для сравнения укажем, что этот показатель составляет в Германии 260 кВт * ч, в Швеции и Финляндии - 135 кВт * ч 3 .
Наиболее перспективными направлениями энергосбережения являются внедрение автономных систем тепло- и энергоснабжения, устройство напольного отопления, а также установок, использующих возобновляемые источники энергии и теплоутилизаторов.
Автономные системы теплоснабжения в виде мини-котельных становятся перспективными в тех местах, где в качестве топлива используется природный газ. Они и с экологической точки зрения способствуют улучшению состояния воздушного бассейна, т. к. из-за снижения количества сжигаемого газа уменьшается количество дымовых газов, а газовые выбросы содержат в 2-3 раза меньше вредных веществ в 1 м 3 , чем крупные районные котельные. Но децентрализованное теплоснабжение на базе небольших индивидуальных котельных является эффективным при малой плотности тепловой нагрузки (одно-, двухэтажные застройки в сельских и других населенных пунктах).
Естественно, при существующих развитых тепловых сетях централизованного теплоснабжения необоснованно говорить о повсеместном переходе на автономные котельные. Но внедрение их возможно в следующих случаях:
При строительстве новых и реконструкции старых зданий в районах, где прокладка тепловых сетей технически невозможна;
Для обеспечения теплом объектов, не допускающих перепадов в теплоснабжении (школы, больницы), или потребителей, несущих из-за отсутствия тепла большие экономические потери (гостиницы);
При обеспечении теплом потребителей, распложенных на концевых участках существующих тепловых сетей и испытывающих недостаток тепла из-за низкой пропускной способности тепловых сетей или недостаточной! перепада давления между прямой и обратной магистралями;
При строительстве объектов в небольших городах, где централизованное теплоснабжение развито слабо, а отдельные объекты вводятся разрозненно.
Основным элементом автономной энергоустановки являются комбинированные газовые настенные водонагреватели, в корпусе которых находится бесшумный циркуляционный насос и мембранный расширитель. Горячая вода от водонагревателя по металлическим трубам, укладываемым в бетонной подготовке пола или в плинтусе специальной конструкции, разводится по комнатам.
Опыт эксплуатации 72-квартирного девятиэтажного жилого дома в микрорайоне № 17г. Гомеля с этой принципиально новой для нашей страны системой теплоснабжения, разработанной институтом «Гомельгражданпроект», показал ее надежность и экономичность. Так, за ноябрь 1999 г. проживающая в трехкомнатной квартире семья в составе 4 человек на отопление-горячее водоснабжение и приготовление пищи израсходовала 150 м 3 газ;: Причем треть этого количества израсходована непосредственно на кухне Выполненные расчеты показали, что при традиционной системе теплоснабжения аналогичной квартиры от общедомовой системы с подключением к внешнему источнику для целей отопления и горячего водоснабжения потребовалось бы около 500 м 3 газа.
Высокая эффективность работы предложенной системы поквартирного отопления достигнута благодаря:
Сравнительно высокому КПД газовых водонагревателей (« 85 %);
Исключению потерь тепла за пределами квартир;
Отсутствию перерасхода тепла в межсезонные периоды (по имеющимся данным, он составляет до 20 %);
Возможности поквартирного учета и покомнатного регулирования температуры внутри квартиры.
Кроме того, система поквартирного отопления и горячего водоснабжения существенно уменьшила количество приборов учета. Вместо используемых в настоящее время счетчиков газа, отопления, горячего и холодного водоснабжения достаточно установить только два прибора для учета расхода газа и холодной воды. Кроме того, отпадает необходимость в прокладке наружных тепловых сетей. Пожалуй, одно из самых главных преимуществ этой системы отопления перед традиционной состоит в том, что она дает возможность владельцу квартиры создать комфортную температуру воздуха не посредством открывания форточки и оконной створки, а с помощью регулировочного краника с ручным управлением или автоматической термостатической головкой, экономя тем самым свои деньги на отопление квартиры и государственные энергоресурсы.
Экономия расхода теплоты за счет перечисленных выше преимуществ поквартирного отопления достигает 30 % в год.
Возведение жилых домов с подобной системой инженерного обеспечения весьма оправдано в районах существующей городской застройки, где отсутствуют резервные мощности действующих централизованных источников теплоснабжения.
Опыт работы автономных котельных показывает, что они надежны и экономичны. При теплоснабжении от этих котельных потребитель получает тепловую энергию по тарифам, в 3 раза ниже действующих. За счет этого строительство таких котельных окупается практически за один сезон.
Во всех промышленно и энергетически развитых странах наблюдается очень быстрый рост применения электроотопления, выполняемого, как, правило, путем укладки нагревательных кабелей в пол. Применение электроотопления допускается СНИП 2.04.05-91. Для помещений с постоянным пребыванием людей установлено, что средняя температура подогреваемого пола не должна превышать 26°С, а для дорожек вокруг бассейнов - не большe 30°С. Одной из таких систем электроотопления является кабельная система Теплолюкс. Она устанавливается в толще пола, что превращает всю обогреваемую поверхность в источник тепла, температура которого лишь на несколько градусов превышает температуру воздуха. Эта система, как и другие, подобные ей, используется как основная в отдельно стоящих зданиях, коттеджах и в тех случаях, когда нет возможности выполнить подключение центрального водяного отопления. Она может применяться как дополнительная система отопления (совместно с другими) для получения комнатной температуры.
Совершенно новый способ отопления помещений различного назначения разработан в БИТУ профессором В.П. Лысовом. Созданная им полимерная греющая электропроводка, состоящая из сотен тончайших полимерных волокон, обработанных по оригинальной технологии специальным раствором и соединённых в пучок, обеспечивает при одинаковом расходе электроэнергии гораздо более высокий, чем у металлического проводника, рост температуры, поскольку волокна постоянно греют друг друга. Эту проводку, а точнее, комплект проводов раскладывают по схеме на подготовленные бетонное основание и цементируют. Можно размещать провода и под плиткой, различными линолеумами, ковровыми покрытиями, под дощатым настилом и паркетом. В любом случае будет обеспечена рекомендованная медиками температура пола 25 °С, а воздуха 20... 22 °С. Для надежности можно включить в сеть и автоматический терморегулятор.
Затраты на отопление и эксплуатацию этим способом в 1,5-2 раза ниже по сравнению с другими известными способами, в том числе и аналогичными зарубежными системами греющего пола, где используются металлические проводники. Но недостаток металлических проводников - сопровождающие его нежелательные для организма вихревые токи. Полимерный проводник генерирует электромагнитное поле в 2-10 раз более слабое, которое и близко не подходит к нижнему пределу.
Сфера применения этого способа обогрева очень широка: дома, квартиры, офисы, животноводческие помещения и др. Достоинства его оценены многими владельцами собственных домов, руководителями, но особенно довольны руководители совхозов, где новинка применяется уже 3 года и, кроме экономии энергоресурсов на отопление, во многом способствует сохранению поголовья скота и их привесу. Согласно проведенным учеными БелНИИ животноводства исследованиям мест содержания животных с обогреваемыми полами установлено, что сохранность и привесы поросят повышаются, при этом расход электроэнергии сокращается с 250 Вт при ламповом обогреве до 120-130 Вт при обогреваемых полах на 1 ското-место. Такой способ обогреваемых полов внедрен во многих хозяйствах страны.
Простоту устройства и эксплуатацию греющих полов, невысокую стоимость и расход электроэнергии в сравнении с традиционными технологиями обогрева оценили владельцы более 1,5 тысяч квартир и частных домов, дач и гаражей, офисов и магазинов республики, повысив себе комфортность проживания и труда. К этому следует добавить, что расходы по обустройству обогрева составляют 10-12 долларов США и компенсируются достигаемой экономией за 5-6 месяцев эксплуатации в холодное время года.
Для обеспечения общественных, жилых и производственных помещений дешевым теплом с использованием местных видов топлива экономически выгодно применять воздушное отопление на базе теплогенераторов.
Повышение эффективности тепловых сетей - актуальная и важная задача для российской теплоэнергетики. В энергохозяйстве предприятий и муниципальных образований наиболее малонадёжным и изношенным элементом являются тепловые сети.
Традиционно им уделяется недостаточное внимание, а низкий уровень культуры эксплуатации, воздействие внешних факторов (в том числе таких, как вандализм) и плохое качество первоначального строительства, объясняет их ужасное состояние в настоящий момент. На них часто случаются аварии, это приводит к отказам в теплоснабжении конечных потребителей.
Среди неспециалистов распространено мнение, что эксплуатация тепловых сетей является простым и бесхитростным занятиям. Такой подход приводит к недостатку внимания, уделяемого вопросам эксплуатации. Поэтому, состояние тепловых сетей, как элемента всей инфраструктуры теплоснабжения, находится в весьма удручающем состоянии. Это приводит к большим потерям энергии, когда в теплотрассах теряется до 80% передаваемого тепла. Естественно, приходится повышать температуру теплоносителя, усиленно расходовать топливо, из-за чего несоразмерно вырастают затраты.
Зачастую бывает так, что по мере расширения производств или роста населенного пункта, существующая теплосеть перестаёт удовлетворять необходимым потребностям. Иногда при обследовании сетей выявляются ошибки проектирования и недочёты выполнения строительных работ. В тепловых сетях со сложной структурой возможно проведение мероприятий по её оптимизации, что позволяет сократить затраты.
На практике именно модернизация тепловых сетей приносит наиболее ощутимые результаты. Это обуславливается их очень плохим состоянием. Зачастую, теплосети находятся в столь изношенном виде, что модернизация котельных и тепловых пунктов не даёт должного эффекта. Однако, в таких случаях одним лишь повышением эффективности работы тепловых сетей удаётся существенно поднять качество теплоснабжения и снизить операционные затраты.
Технологии строительства и эксплуатации тепловых магистралей не стоят на месте. Появляются новые виды труб, арматуры, начинают использоваться новые теплоизоляционные материалы. В результате ситуация начинает потихоньку исправляться.
Проектирование, строительство, эксплуатация и модернизация теплотрасс является сложной и зачастую нетривиальной задачей. При осуществлении этой деятельности необходимо учитывать множество факторов, таких как особенности конкретной инфраструктуры и специфику режимов работы теплосети. Всё это предъявляет высокие требования к инженерно-техническому персоналу, осуществляющему данный процесс. Необоснованные и неграмотные решения могут привести к авариям, которые обычно случаются в периоды наибольшей нагрузки на теплосеть - во время зимнего отопительного сезона.
Для поддержания в рабочем состоянии теплопроводов может быть проведено множество мероприятий: от их утепления и устранения влияния негативных внешних воздействий, до промывки тепловой системы от накопившейся грязи. Если мероприятия выполнены грамотно, то их результат сразу же начинает чувствоваться в домах и офисах потребителей виде повышения температуры радиаторов системы отопления.
Проведение ремонтных, модернизационных и эксплуатационных мероприятий на теплосетях является необходимой деятельностью со стороны эксплуатирующих организаций и собственников теплосетей. Если они проводятся вовремя и выполняются качественно, то это позволяет существенно продлить срок службы теплосети, а также значительно сократить количество возникающих аварий.
Специалисты группы компаний «Инвенсис» имеют необходимые компетенции и большой опыт по «оживлению» сетей теплоснабжения. Мы поможем реанимировать ваши теплосети и снизить расходы на отопление и обслуживание инфраструктуры. Наши специалисты готовы провести аудит теплосетей, выработать перечень необходимых ремонтно-восстановительных мероприятий, осуществить их, провести проектные и строительно-монтажные работы, а также работы по пуско-наладке оборудования, осуществить обслуживание.
При выполнении проектов по строительству, модернизации и обслуживанию теплосетей группой компаний «Инвенсис» особое внимание уделяется качеству выполняемых работ, удовлетворению пожеланий заказчиков и получению положительного итогового результата.
Помимо вышеперечисленных аспектов пассивного энергосбережения также стоит упомянуть о новейших решениях с привлечением высоких технологий. Такой подход требует внесения значительных и порой радикальных изменений в распространенную в нашей стране схему централизованного отопления. Большой эффект может быть также получен за счет частичной реконструкции систем отопления.
Существует несколько различных путей повышения эффективности отопительных систем жилых домов, отличающихся как объемом затрат при их реализации, так и ограничениями применения.
Наиболее консервативный путь энергосбережения для варианта теплоснабжения от ЦТП – это установки в домах на приборах отопления индивидуальных термостатических регуляторов. Как показывают исследования, внедрение комплексной автоматизации позволяет снизить теплопотребление дома в целом (по сравнению с элеваторным узлом) на 15–20 %. Зарубежный опыт показывает, что индивидуальный учет тепла в комбинации с возможностью регулирования теплопотребления дает экономию тепла до 25 %. Эта схема сегодня реализуется в поквартирных системах отопления, например, в экспериментальных проектах.
С другой стороны, разработчики и строители новых жилых зданий все чаще приходят к выводу о значительных преимуществах современных децентрализованных систем отопления перед традиционными централизованными системами. Не секрет, что в последние годы работа систем центрального отопления почти повсеместно значительно ухудшилась по причине хронического недофинансирования и износа оборудования. Поэтому часты аварии, остановки и банальный обман потребителя, когда умышленно понижаются давление и температура в теплоцентралях, и потребитель недополучает тепло, исправно за него платя. Такие негативные моменты сведены в системах децентрализованного отопления к минимуму.
Еще одним преимуществом децентрализованных систем оказывается гибкое регулирование мощности, позволяющее сильно уменьшать ее или полностью отключать систему в случае ненадобности, например, при потеплениях. Кроме того, важным фактором можно считать также минимальные теплопотери в тепловых сетях, поскольку потребление тепла происходит в непосредственной близости от места его производства, то есть в целом децентрализованные системы имеют гораздо больший КПД, чем системы центрального отопления.
Еще одной альтернативой традиционному центральному отоплению в последнее время становится электрическое отопление, которое прежде не находило в России широкого применения и считалось убыточным (в 1995 году отапливалось менее 1 % жилого фонда). В то же время доля электрического отопления в Финляндии, Швеции и Дании достигает 50 %.
Но отношение к этому виду отопления быстро меняется в связи с неуклонным подорожанием всех энергоносителей. Причем потенциал роста цен до уровня мировых самый большой у газа, и минимальный - у электроэнергии.
Очевидно, из-за этого в последние 3-5 лет произошел бурный рост числа систем электрического отопления. Например, в Екатеринбурге в течение 2000 г. более 15 % вновь построенного жилья было оснащено кабельными системами подогрева пола.
Уже сейчас комбинированные системы электрического отопления не дороже при создании и в эксплуатации, чем система центрального отопления, и это преимущество будет только расти со временем.
В 2016 году частные потребители тепла в Украине получают тепло из следующих источников: 1. Наиболее распространенный - от электричества, электрокотлы, электрокамины, электрообогреватели... Источником без подробностей в большинстве случаев является "энергия …
Более полугода изучаю вакуумные солнечные трубки длиной 1800 внешним диаметром 58мм внутренним 43-44мм. Внутренний объем трубки - 2,7 литра. Иногда на активном ярком солнце мощность трубки показывало около 130-150Вт, но …
Закрытые геотермальные системы, обеспечивающие только горячее водоснабжение. В зависимости от расположения места сброса и источника питьевой воды могут быть использованы три вида схемного решения. Схема (рис. 2.6.). Геотермальная вода подается …
Подстрекаемый решениями последнего съезда ЦК КПСС, советский народ с радостью и воодушевлением воспринял решение Верховного Совета СССР об очередном кидняке люмпенизированного пролетариата и ликвидации пенсионеров и инвалидов как сословия, темпами не ниже 10% в год. (Бурные аплодисменты)
В нашем обществе, товарищи, сложилась порочная практика — доживать до пенсионного возраста, не имея денег. Но это не так страшно, гораздо страшнее, что пенсионеры, инвалиды и ветераны имеют наглость выживать. И причиной этому — льготы. Как выход из сложившейся ситуации, надо повсеместно внедрять монетизацию, которая не позволяла бы увеличиваться пенсионерам в своем количестве. (Аплодисменты, переходящие в овацию).
Примерно такую речь слышит для себя каждый, кто оказался не у дел. И какими бы радужными ни были бы заявления СМИ, все понимают, что чего-то здесь не так. Невозможно такой примитивной одноходовкой, как монетизация, решить такую сложную проблему. Это так же, как в шахматах сделать мат в один ход. А если попробовать проанализировать последствия, то тут будет совсем не до радуг. Наивно было бы полагать, что толпа экономистов, умеющая без последствий для себя умыкнуть миллионы в оффшоры, не смогла придумать ничего лучше, как прямую раздачу денег. И вот тут начинают закрадываться сомнения в том, что какой-то дядя действительно заботится о твоем благе. Для того чтобы понять, что нас ожидает, вовсе не обязательно быть провидцем, достаточно просто иметь память. Вспомнить, каким было отопление вашей квартиры лет двадцать назад и сравнить его с сегодняшним. Вспомнить, какую часть от зарплаты в 100 р. вы отваливали тогда и сколько платите сейчас, зарабатывая свои 100 у.е. Предвидя возражения о дотациях, скажу сразу – брехня. Квартплата в советский период дотировалась только в общагах, воякам, многодетным и ветеранам. Остальные платили по самое не хочу, от 20 до 40 р. за семью из 4 человек в трехкомнатной хрущевке без горячей воды (баксы тогда стоили по 48-65 копеек, тонна угля — 9-12 р.). Но, как бы то ни было, нынче жить стало лучше, нынче жить веселей. Если не верите мне, включите телевизор. Достаточно потрогать батареи отопления, посмотреть на термометр в вашей квартире или просто — снять валенки, чтобы почувствовать всю прелесть прохладного и освежающего дыхания новой жизни. Это вам не смрадное тепло прошлых, застойных времен.
Основная масса населения вообще предпочитает, не мудрствуя лукаво, воткнуть электрообогреватель и не создавать проблем ни себе, ни кочегарам. Но для этого нужен обогреватель и деньги. Мало кто из кочегарской братии отважится поднять температуру в котле выше 70-75С. И их тоже можно понять. Железо оно и есть железо и экстримов не любит. Рисковать тем, чтобы остановить кочегарку среди зимы на ремонт, мало кто отважится, хотя паспортные данные любого водяного котла позволяют разгонять температуру вплоть до 100С. Предел 120С при давлении 0,7 атм.
Поэтому мы имеем то, что имеем. Можно и забастовки делать, но температура воды на подаче в ваш дом выше 70С не будет, а следовательно, и тепла в вашей квартире тоже.
Между тем, есть способ «заставить» батареи обогревать ваше жилище и увеличить их КПД в два, три раза.
Способ простой и не ахти какой трудоемкий. Надо установить вентилятор так, чтобы он дул вдоль батареи. Даже обычного вентилятора от блока питания компьютера хватает, чтобы температура в комнате была выше обычной на 3-5С. Это эквивалентно тому, как если бы вы подключили дополнительно электрообогреватель мощностью 1 квт, или к своей стандартной 6-8 секционной батарее добавили еще десяток секций.
Для этого из жести выгинаем П-образную пластину и края загибаем так, чтобы пластинка прочно удерживалась за ребра батареи. По середине пластины вырезаем отверстие для воздуха и пробиваем 4 маленьких отверстия под крепление вентилятора. Закрепляем вентилятор 4-мя саморезами. Вентилятор от компа расчитан на питание 12 в постоянного тока. Так что подойдет блок питания от старого магнитофона, зарядник для аккумуляторов, но можно слепить и самопальный, с регулировкой напряжения. Тогда можно будет регулировать и обороты вентилятора и шум, который от него исходит. Цепляем это сооружение на батарею, как можно ближе к полу, подключаем и ждем… весну))). Затраты на этот гиперболоид вместе с самопальным блоком питания сопоставимы со стоимостью100 квт/ч электроэнергии. Потребляемая мощность не превышает 4 ватт. Если блок питания будет с регулировкой выходного напряжения, то, регулируя обороты вентилятора, можно регулировать температуру в помещении.
Самое главное то, что, используя такую примочку к вашей батарее, вы уменьшаете зависимость температуры в вашей комнате от настроения кочегара.
Тем, кто решится на этом делать бизнес, я бы посоветовал сделать схему, автоматически отключающую вентилятор в случае, когда температура воздуха в комнате выше температуры батареи. Это на случай, если в кочегарке остановят котел на очистку.
В летнее время этот же самый агрегат можно использовать как эрзац-кондиционер. И еще один плюс: так как скорость гниения (ржавления) магистральных труб напрямую зависит от температуры воды, то таким образом можно, снизив температуру воды до приемлемых пределов, продлить срок службы трубопроводов и котлов.
Про бизнес, про экономию и возможных доходах из этого додумаете сами…