Теплоснабжение, системы теплоснабжения

Теплоснабжение представляет собой снабжение теплом различных зданий и сооружений (жилых, общественных, промышленных) с целью обеспечения технологических и коммунально-бытовых нужд потребителя. Оно может быть местным и централизованным. Местное — организуется для обслуживания одного либо нескольких зданий, централизованное – для жилых и промышленных районов.

Централизованное теплоснабжение имеет сразу несколько существенных преимуществ по сравнению с местным:

существенно сниженный расход топлива;
минимальные эксплуатационные затраты;
возможность использования низкосортного топлива;
улучшение санитарного состояния населенных мест;
уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна.

Системы теплоснабжения: устройства и основные характеристики

Как отмечалось выше, система теплоснабжения может быть местной и централизованной.

Система централизованного теплоснабжения – это источник тепла, тепловая сеть и теплопотребляющие установки, которые присоединяются к сети посредством тепловых пунктов. В качестве источников тепла могут быть использованы:

ТЭЦ (теплоэлектроцентрали, обеспечивающие комбинированную выработку тепловой и электрической энергии);
котельные установки большой мощности (вырабатывают только тепловую энергию);
устройства, предназначенные для утилизации промышленных тепловых отходов;
установки для использования тепла геотермальных источников.

Что касается систем местного снабжения теплом, то для них источниками тепла являются печи, водонагреватели (включая солнечные), водогрейные котлы и т.п. В системах централизованного теплоснабжения теплоносителем являются вода, температура которой достигает 150 °С, и пар, давление которого 0,7—1,6 Мн/м2 (7—16 ат). Вода, как правило, покрывает коммунально-бытовые нагрузки, а пар – технологические.

Теплоснабжение может различаться и в зависимости от схем присоединения установок отопления. Так, оно может быть:

зависимым;
независимым.

Зависимые системы характеризуются тем, что из тепловой сети теплоноситель поступает в отопительные установки потребителя. А в независимой системе теплоноситель сразу отправляется в промежуточный теплообменник, который установлен в тепловом пункте. В этом теплообменнике он нагревает вторичный теплоноситель, который циркулирует в местной установке потребителя. Таким образом, установки потребителя в независимых системах гидравлически изолированы от тепловой сети. Такая схема используется преимущественно в крупных городах с целью повышения надежности системы в целом. Кроме того, независимые системы применяются тогда, когда режим давления в тепловой сети является недопустимым для тепло-потребляющих установок по их прочности, а также тогда, когда статическое давление, создаваемое потребляющими установками, неприемлемо для тепловой сети. Примером последних может являться отопление высотных зданий.

Существует еще одна классификация систем теплоснабжения – в зависимости от схемы, посредством которой присоединяются установки горячего водоснабжения. В этом случае она может быть:

закрытой;
открытой.

В закрытой системе на горячее водоснабжение вода поступает из водопровода, предварительно нагретая в теплообменниках, которые установлены в тепловых пунктах, до требуемой температуры (как правило, 0 °С) водой из тепловой сети. Открытые системы подразумевают подачу воды непосредственно из тепловой сети (так называемый непосредственный водоразбор). В них может наблюдаться утечка воды из-за неплотностей самой системы, а также ее расход на водоразбор. Однако эти моменты компенсируются дополнительной подачей необходимого количества воды в тепловую сеть. А чтобы на внутренней поверхности трубопровода не образовывалась коррозия и накипь, вода, которая подается в тепловую сеть, проходит специальную водоподготовку и деаэрацию. Также стоит отметить, что вода, использующаяся в открытых системах должна соответствовать требованиям, которые предъявляются к питьевой воде.

Что касается выбора системы теплоснабжения, то он в основном зависит от того, достаточно ли количества воды в питьевом источнике, а также ее накипеобразующими и коррозионными свойствами. В странах постсоветского пространства распространено теплоснабжение обоих типов.

В системах регулирование отпуска тепла может осуществляться как в теплопотребляющих установках, так и в источнике тепла. Водяное теплоснабжение, как правило, предполагает качественное центральное регулирование подачи тепла, осуществляемое по основному виду тепловой нагрузки – отоплению либо по сочетанию двух видов нагрузки – горячего водоснабжения и отопления. Качественное центральное регулирование подачи тепла заключается в изменении температуры теплоносителя, который подается в тепловую сеть от источника теплоснабжения, в соответствии с принятым графиком температуры (другими словами, зависимостью необходимой температуры в сети от того, какова температура наружного воздуха).

Качественное центральное регулирование может быть дополнено количественным местным регулированием в тепловых пунктах. В основном оно осуществляется автоматически и нашло наибольшее распространение при горячем водоснабжении. Паровое теплоснабжение традиционно подразумевает количественное местное регулирование, при котором давление пара в источнике поддерживается постоянно на одном и том же уровне, а его расход регулируется непосредственно потребителями.

Холодоснабжение

В современное жизни огромную роль играет не только теплоснабжение, но и холодоснабжение. Как правило, системы холодоснабжения устанавливают в торговых центрах, магазинах и т.д. Холодоснабжение также может быть централизованным и местным. Первые обеспечивают поддержание заданной температуры во всём холодильном оборудовании организации. Стоит отметить, что использовать такое холодоснабжение экономически целесообразно только в помещениях площадью свыше 400 квадратных метров.

В крупных торговых центрах используются многокомпрессорные агрегаты вместе с включенными компрессорами. Такие агрегаты отличаются энергоэффективностью без потери коэффициента полезного действия, высокой надежностью, увеличенным сроком эксплуатации, отсутствием шума, низкими эксплуатационными издержками. Кроме того, обслуживанием таких агрегатов не требует прерывания работы торговых залов.

Надежность систем теплоснабжения

Под надежностью принято понимать способность производить и транспортировать, а также распределять среди потребителей теплоноситель в необходимых количества и с соблюдением заданных параметров в нормальных эксплуатационных условиях.

Такое понятие, как надежность теплоснабжения и газоснабжения, особенно важно, так как оно относится к сооружениям, которые обслуживают человека, а значит, отказ в его функционировании повлечет недопустимые для человека изменения окружающей среды. Именно поэтому необходимо сделать грамотные расчеты и правильно спроектировать всю систему, чтобы впоследствии не тратить силы, время и деньги на борьбу с последствиями ее ненадежности и неправильности работы.

Смотрите также: