Rete di calore - un sistema di comunicazioni di condotte, attraverso il quale il liquido di raffreddamento (vapore o acqua calda) trasferisce calore dalla fonte (generatore di calore - caldaia) ai consumatori e ritorna: attraverso lo stesso sistema di comunicazioni, le condutture di calore, chiamate sistema teleriscaldamento. La costruzione in quest'area è una delle più responsabili e tecnicamente lavoro complesso, poiché la posa di elementi del sistema di tubazioni in aree urbane ed extraurbane rende la loro riparazione e il ripristino di emergenza molto laborioso, il che costringe requisiti aumentati alla qualità costruzione del capitale. Temperature e pressioni elevate richiedono non meno elevate garanzie di affidabilità e sicurezza per le reti di riscaldamento (rete di riscaldamento).
Di tipo principale i dispositivi dello schema delle principali reti di riscaldamento sono suddivisi condizionatamente in anello e radiale (vicolo cieco). Le connessioni jumper sono generalmente previste tra reti backbone remote: al fine di, in caso di a emergenza non ci sono state interruzioni eccessive nella fornitura di calore. Con una lunghezza molto lunga della rete di riscaldamento principale, al suo interno è installato un nodo aggiuntivo: una sottostazione di pompaggio booster. A tal fine, sottoterra (dove di solito passano rete di riscaldamento, e ci sono anche rami), sono dotate di camere speciali in cui compensatori ghiandolari e accessori per tubazioni(design bloccaggio-regolazione).
Sono le principali reti di riscaldamento ad avere la maggiore lunghezza, poiché possono essere distanti diversi chilometri dalla fonte di calore e anche di più. Durante la costruzione della rete di riscaldamento principale vengono utilizzate tubazioni in acciai speciali (per ambienti di lavoro ad alta temperatura), il diametro di tali tubi può raggiungere i 1400 mm. In situazioni in cui il liquido di raffreddamento è fornito da più società di generazione, condutture principali creare un cosiddetto. loopback. In effetti, unendo tutte queste imprese in un'unica rete di riscaldamento. Questa soluzione consente di aumentare seriamente il livello di affidabilità della fornitura di punti di calore e, di conseguenza, l'affidabilità della fornitura di calore al consumatore finale Una rete di calore è un sistema di comunicazioni di tubazioni attraverso il quale un vettore di calore (vapore o acqua calda) cede il calore da una sorgente (generatore di calore - caldaia) ai consumatori e lo restituisce: attraverso lo stesso sistema di termocondutture di comunicazione, detto sistema di teleriscaldamento. La costruzione in quest'area è una delle opere più responsabili e tecnicamente complesse, poiché la posa di impianti termici in aree urbane ed extraurbane rende la loro riparazione e il ripristino di emergenza molto laborioso, il che rende necessario imporre requisiti maggiori sulla qualità del capitale costruzione. Temperature e pressioni elevate richiedono non meno elevate garanzie di affidabilità e sicurezza per le reti di riscaldamento (rete di riscaldamento).
In caso di incidenti che si verificano di tanto in tanto sulle autostrade e nelle caldaie, una delle caldaie vicine di questa rete di riscaldamento è impegnata nella fornitura di calore alla sezione di emergenza della rete di riscaldamento. In alcuni casi, viene organizzata una ridistribuzione pianificata del carico tra le imprese di generazione di calore. Acqua preparata in modo speciale, con specifica durezza carbonatica, contenuto di ossigeno e ferro, viene utilizzato come vettore di calore per le reti principali. L'acqua normale del rubinetto ("dura") non deve entrare nel sistema di riscaldamento principale, poiché Composizione chimica a alte temperature porta ad un'usura da corrosione accelerata della tubazione. Compreso, e per prevenirlo, i progetti di reti di calore prevedono un design così speciale come punto di calore. Tale punto di calore dovrebbe normalmente essere rimosso dai consumatori di non più di un chilometro. E all'interno dei confini della città, questa distanza raggiunge in lunghezza, in media, circa due isolati.
Consumo economico di risorse energetiche in sistema di riscaldamento, può essere raggiunto se sono soddisfatti determinati requisiti. Una delle opzioni è la presenza di un grafico della temperatura, che riflette il rapporto tra la temperatura che emana dalla fonte di riscaldamento e ambiente esterno. Il valore dei valori consente la distribuzione ottimale del calore e acqua calda consumatore.
I grattacieli sono collegati principalmente a riscaldamento centralizzato. Fonti che trasmettono energia termica, sono caldaie o CHP. L'acqua viene utilizzata come vettore di calore. Viene riscaldato a una temperatura predeterminata.
Essendo passato ciclo completo attraverso il sistema, il liquido di raffreddamento, già raffreddato, ritorna alla sorgente e si verifica il riscaldamento. Le sorgenti sono collegate al consumatore tramite reti termiche. Come l'ambiente cambia regime di temperatura, l'energia termica dovrebbe essere regolata in modo che il consumatore riceva il volume richiesto.
Termoregolazione da sistema centrale può essere prodotto in due modi:
- Quantitativo. In questa forma, la portata dell'acqua cambia, ma la temperatura è costante.
- qualitativo. La temperatura del liquido cambia, ma la sua portata non cambia.
Nei nostri sistemi viene utilizzata la seconda variante di regolazione, ovvero qualitativa. w Qui c'è una relazione diretta tra due temperature: liquido di raffreddamento e ambiente. E il calcolo viene eseguito in modo tale da fornire calore nella stanza di 18 gradi e oltre.
Quindi, possiamo dire che la curva di temperatura della sorgente è una curva spezzata. Il cambiamento nelle sue direzioni dipende dalla differenza di temperatura (refrigerante e aria esterna).
Il grafico delle dipendenze può variare.
Un grafico particolare ha una dipendenza da:
- Indicatori tecnici ed economici.
- Attrezzatura per un cogeneratore o locale caldaia.
- clima.
Le elevate prestazioni del liquido di raffreddamento forniscono al consumatore una grande energia termica.
Di seguito è riportato un esempio di circuito, dove T1 è la temperatura del liquido di raffreddamento, Tnv è l'aria esterna:
Viene anche utilizzato il diagramma del liquido di raffreddamento restituito. Una centrale termica o una cogenerazione secondo tale schema può valutare l'efficienza della fonte. È considerato alto quando il liquido di ritorno arriva raffreddato.
La stabilità dello schema dipende dai valori di progettazione del flusso liquido dei grattacieli. Se la portata nel circuito di riscaldamento aumenta, l'acqua ritornerà non raffreddata, poiché la portata aumenterà. Viceversa, al minor costo, acqua di ritorno sarà abbastanza bello.
L'interesse del fornitore è, ovviamente, nel flusso dell'acqua di ritorno allo stato refrigerato. Ma ci sono alcuni limiti per ridurre il flusso, poiché una diminuzione porta a perdite di quantità di calore. Il consumatore inizierà ad abbassare il grado interno nell'appartamento, il che porterà a una violazione codici edilizi e il disagio degli abitanti.
Da cosa dipende?
La curva di temperatura dipende da due grandezze: aria esterna e liquido di raffreddamento. Il gelo porta ad un aumento del grado di liquido di raffreddamento. Quando si progetta una sorgente centrale, vengono prese in considerazione le dimensioni dell'apparecchiatura, l'edificio e la sezione dei tubi.
Il valore della temperatura in uscita dal locale caldaia è di 90 gradi, per cui a meno 23°C sarebbe calda negli appartamenti e avrebbe un valore di 22°C. Quindi l'acqua di ritorno torna a 70 gradi. Questi standard sono in linea con il normale vita comoda nella casa.
L'analisi e la regolazione delle modalità operative vengono eseguite utilizzando uno schema di temperatura. Ad esempio, il ritorno di un liquido con una temperatura elevata indicherà costi elevati del refrigerante. I dati sottostimati saranno considerati un deficit di consumo.
In precedenza, per gli edifici di 10 piani, era stato introdotto uno schema con dati calcolati di 95-70°C. Gli edifici sopra avevano il loro grafico 105-70°C. I nuovi edifici moderni possono avere uno schema diverso, a discrezione del progettista. Più spesso, ci sono diagrammi di 90-70°C, e forse 80-60°C.
Grafico della temperatura 95-70:
grafico della temperatura 95-70
Come si calcola?
Viene selezionato il metodo di controllo, quindi viene eseguito il calcolo. Vengono presi in considerazione il calcolo dell'inverno e l'ordine inverso dell'afflusso d'acqua, la quantità di aria esterna, l'ordine al punto di interruzione del diagramma. Sono presenti due diagrammi, dove uno considera il solo riscaldamento, l'altro considera il riscaldamento con consumo di acqua calda.
Per un esempio di calcolo useremo sviluppo metodologico Roskommunenergo.
I dati iniziali per la centrale termica saranno:
- tv- la quantità di aria esterna.
- TVN- aria interna.
- T1- refrigerante dalla fonte.
- T2- ritorno dell'acqua.
- T3- l'ingresso dell'edificio.
Considereremo diverse opzioni per fornire calore con un valore di 150, 130 e 115 gradi.
Allo stesso tempo, all'uscita avranno 70°C.
I risultati ottenuti sono riuniti in un'unica tabella per la successiva costruzione della curva:
Quindi ne abbiamo tre vari schemi che può essere preso come base. Sarebbe più corretto calcolare il diagramma individualmente per ogni sistema. Qui abbiamo considerato i valori consigliati, esclusi caratteristiche climatiche regione e caratteristiche edilizie.
Per ridurre il consumo energetico, è sufficiente scegliere un ordine a bassa temperatura di 70 gradi e sarà fornito distribuzione uniforme calore nel circuito di riscaldamento. La caldaia deve essere presa con una riserva di carica in modo che il carico dell'impianto non influisca lavoro di qualità unità.
Regolazione
Regolatore di riscaldamento Il controllo automatico è fornito dal regolatore di riscaldamento.
Include i seguenti dettagli:
- Pannello di calcolo e corrispondenza.
- Dispositivo esecutivo alla linea di alimentazione dell'acqua.
- Dispositivo esecutivo, che svolge la funzione di miscelazione del liquido dal liquido di ritorno (ritorno).
- pompa di sovralimentazione e un sensore sulla linea di alimentazione dell'acqua.
- Tre sensori (sulla linea di ritorno, sulla strada, all'interno dell'edificio). Potrebbero essercene diversi in una stanza.
Il regolatore copre l'alimentazione del liquido, aumentando così il valore tra il ritorno e l'alimentazione al valore fornito dai sensori.
Per aumentare la portata, è presente una pompa booster, e il relativo comando dal regolatore. Il flusso in entrata è regolato da un "bypass freddo". Cioè, la temperatura scende. Parte del liquido che circola lungo il circuito viene inviato all'alimentazione.
Le informazioni vengono rilevate dai sensori e trasmesse alle centraline, a seguito delle quali si ha una ridistribuzione dei flussi che forniscono rigidi grafico della temperatura impianti di riscaldamento.
A volte viene utilizzato un dispositivo informatico, in cui vengono combinati i regolatori ACS e riscaldamento.
Il regolatore dell'acqua calda ha uno schema di controllo più semplice. Il sensore dell'acqua calda regola il flusso dell'acqua con un valore stabile di 50°C.
Vantaggi del regolatore:
- Il regime di temperatura è rigorosamente mantenuto.
- Esclusione del surriscaldamento del liquido.
- Risparmio di carburante ed energia.
- Il consumatore, indipendentemente dalla distanza, riceve calore allo stesso modo.
Tabella con grafico della temperatura
La modalità di funzionamento delle caldaie dipende dalle condizioni atmosferiche dell'ambiente.
Se prendiamo vari oggetti, per esempio, locali di fabbrica, multipiano e una casa privata, tutti avranno una tabella di calore individuale.
Nella tabella riportiamo il diagramma di temperatura della dipendenza degli edifici residenziali dall'aria esterna:
| Temperatura esterna | Temperatura rete idrica nella condotta di approvvigionamento | Temperatura dell'acqua di rete nella tubazione di ritorno |
| +10 | 70 | 55 |
| +9 | 70 | 54 |
| +8 | 70 | 53 |
| +7 | 70 | 52 |
| +6 | 70 | 51 |
| +5 | 70 | 50 |
| +4 | 70 | 49 |
| +3 | 70 | 48 |
| +2 | 70 | 47 |
| +1 | 70 | 46 |
| 0 | 70 | 45 |
| -1 | 72 | 46 |
| -2 | 74 | 47 |
| -3 | 76 | 48 |
| -4 | 79 | 49 |
| -5 | 81 | 50 |
| -6 | 84 | 51 |
| -7 | 86 | 52 |
| -8 | 89 | 53 |
| -9 | 91 | 54 |
| -10 | 93 | 55 |
| -11 | 96 | 56 |
| -12 | 98 | 57 |
| -13 | 100 | 58 |
| -14 | 103 | 59 |
| -15 | 105 | 60 |
| -16 | 107 | 61 |
| -17 | 110 | 62 |
| -18 | 112 | 63 |
| -19 | 114 | 64 |
| -20 | 116 | 65 |
| -21 | 119 | 66 |
| -22 | 121 | 66 |
| -23 | 123 | 67 |
| -24 | 126 | 68 |
| -25 | 128 | 69 |
| -26 | 130 | 70 |
SNiP
Ci sono alcune norme che devono essere osservate nella creazione di progetti per reti di riscaldamento e trasporto di acqua calda al consumatore, dove la fornitura di vapore acqueo deve essere effettuata a 400 ° C, ad una pressione di 6,3 bar. Si consiglia l'erogazione di calore dalla fonte al consumatore con valori di 90/70 °C o 115/70 °C.
Devono essere seguiti i requisiti normativi per il rispetto della documentazione approvata con il coordinamento obbligatorio con il Ministero delle Costruzioni del Paese.
Per trasportare il calore ai consumatori vengono utilizzate tubazioni: reti di riscaldamento che possono trasferire calore utilizzando acqua e vapore, sono rispettivamente chiamate acqua e vapore. Attualmente, le reti termiche trasmettono calore su lunghe distanze. Per evitare grandi dispersioni di calore, devono essere isolati termicamente.
Ci sono gasdotti di transito, principali, di distribuzione e ad anello. Reti di riscaldamento che forniscono calore imprese industriali, chiamato industriale, a residenziale e edifici pubblici- comunali, ad imprese ed edifici civili - misti.
Gli schemi delle reti termiche nel piano possono essere di due tipi: radiale e ad anello. Lo schema di fornitura di calore radiale è un ramo senza uscita per tutti gli oggetti. In caso di incidente, questi oggetti vengono disabilitati. Schema ad anello l'alimentazione del riscaldamento è più affidabile e ininterrotta. In esso, tutti i rami di piccoli rami sono combinati in contorno generale. Rete di riscaldamento diversi distretti le città possono essere interconnesse in modo che se una fonte di calore si guasta, può essere duplicata da un'altra. Ciò consente di fornire calore ininterrottamente a tutte le aree della città e allo stesso tempo di eliminare il malfunzionamento.
Le reti di riscaldamento sono realizzate a due e più tubi. Il più comune impianto a due tubi, in cui un tubo è di mandata, l'altro è di ritorno. In questo sistema l'acqua circola in un circolo vizioso: dopo aver ceduto il proprio calore al consumatore, ritorna nel locale caldaia.
Nelle aree residenziali vengono utilizzati due tipi di sistemi di riscaldamento dell'acqua: aperti e chiusi. La differenza sta nel fatto che con un sistema di fornitura di calore chiuso, nelle tubazioni circola una quantità costante di acqua e con sistema aperto- parte dell'acqua direttamente dall'impianto viene smontata per il fabbisogno di acqua calda sanitaria. In un sistema di fornitura di calore aperto, l'acqua deve essere di qualità uguale all'acqua potabile e la fornitura di acqua alla fonte di calore deve essere costantemente reintegrata.
Sistema monotubo fornisce il liquido di raffreddamento per il riscaldamento e la ventilazione, quindi lo rilascia come fornitura di acqua calda. L'opzione è la più economica, ma difficile da calcolare. Il sistema a tre tubi fornisce la fornitura di calore attraverso due tubi con parametri diversi liquido di raffreddamento e il ritorno viene effettuato attraverso il terzo tubo. In un sistema a quattro tubi, la fornitura di calore per il riscaldamento e l'acqua calda è divisa in due coppie di tubi. Il più applicabile attualmente negli insediamenti è un sistema separato di fornitura di calore a due tubi grazie alla praticità e all'economicità del suo utilizzo.
Per uso acqua calda aprire e opzioni interne collegamenti alle reti di riscaldamento. A reti aperte l'acqua calda proviene direttamente dalla rete di riscaldamento e reintegra il calore dalla fonte in essa contenuta. La qualità dell'acqua calda è scarsa. Nelle reti chiuse, l'acqua dell'impianto di riscaldamento viene completamente restituita fonte di calore, riscaldamento dell'acqua del rubinetto per la fornitura di acqua calda scambiatori di calore. In questo caso, la qualità dell'acqua calda è elevata.
Le reti di riscaldamento sono poste sopra e sotto terra. La posa fuori terra è più economica, ma spesso inaccettabile per motivi estetici. posa interrata il più comune. Distinguere la posa in canale e fuori canale di condotte.
La posa dei condotti delle condotte è più costosa, ma più affidabile, poiché le pareti del canale proteggono i tubi da influenze accidentali, correnti vaganti, ecc. I canali sono realizzati in mattoni e cemento armato. In base alla progettazione, sono percorribili (2 m di altezza), semipercorribili (1,4 m di altezza) e impraticabili.
Posa senza canali di tubi di calore - semplice e modo economico posa, quindi è più comune, soprattutto durante la ricostruzione e negli edifici bassi. I tubi vengono posati direttamente nel terreno. Questo metodo, tuttavia, presenta grossi svantaggi: corrosione, riparazioni laboriose, mancanza di una supervisione periodica. Sono parzialmente superati proteggendo i tubi da influenze esterne suolo materiale isolante, buccia di cemento e impermeabilizzanti. Viene utilizzato anche il cemento espanso armato, dove il rinforzo è realizzato sotto forma di una rete, che conferisce una notevole rigidità alle tubazioni.
Attualmente, invece della posa senza canale di tubazioni in cemento armato-espanso precedentemente utilizzata, i sistemi di tubazioni in schiuma di poliuretano termoisolato (PPU) sono diventati molto ampiamente utilizzati. La caratteristica fondamentale di questo tipo di posa di tubazioni è la tenuta pressoché totale della struttura, che consente di posizionare le tubazioni delle reti di riscaldamento in terreni umidi senza ulteriore impermeabilizzazione e drenaggio associato. Inoltre, la progettazione della posa della condotta può essere dotata di un sistema di controllo remoto operativo (RTMS), che consente di tracciare e trovare sistematicamente luoghi di isolamento dall'umidità. Con questo metodo di posa senza canale vengono utilizzati tubi con isolamento termico in schiuma di poliuretano con un diametro da 57 a 1020 mm in una guaina impermeabilizzante in polietilene denso.
Dallo stesso tipo di isolamento termico sono realizzati prodotti sagomati per le tubazioni: gomiti, raccordi a Z per la compensazione allungamenti di temperatura, raccordi a T, supporti fissi, scarichi e sfiati aria, ecc. I tubi vengono utilizzati solo acciaio nuovo, qualità nera o zincata Art. 10, art. 20, art. 17GS e altri in conformità con i requisiti del Gosgortekhnadzor della Russia.
Durante la costruzione della rete di riscaldamento da tubazioni PPU Attenzione speciale fornire isolamento termico e impermeabile dei giunti di testa. In questo caso viene utilizzato uno speciale manicotto saldato, che fornisce un collegamento assolutamente stretto dei giunti. L'isolamento in schiuma di poliuretano è progettato per l'esposizione a lungo termine a temperature del liquido di raffreddamento fino a 130 °C e per un'esposizione a breve termine a temperature fino a 150 °C. Tutti i tubi e altri elementi delle tubazioni quando si utilizzano tali apparecchiature sono dotati di fili per il controllo remoto operativo, che segnalano danni ai fili o presenza di umidità nello strato isolante durante il funzionamento. Il sistema si basa sulla conducibilità dello strato di isolamento termico, che cambia al variare dell'umidità. Per la ricerca dei punti di guasto (umidificazione dell'isolamento, rottura dei conduttori del segnale), vengono utilizzati metodi e dispositivi basati sull'azione della riflessometria pulsata.
SODK comprende conduttori di segnale in rame incorporati in tutti gli elementi della rete di riscaldamento, connettori lungo il percorso e nei punti di controllo (riscaldamento centralizzato, locale caldaia), dispositivi portatili per i controlli periodici e fissi per il monitoraggio continuo.
Posa in canali impraticabili - il massimo strada conveniente Guarnizioni dei tubi di calore, il che spiega il suo uso frequente. Il vantaggio di questo metodo rispetto alla posa senza canale è che la condotta è protetta dalle fluttuazioni di pressione nel terreno, in quanto è racchiusa in un canale, dove è posizionata su appositi supporti mobili e fissi. Il suo svantaggio risiede nella mancanza di un monitoraggio costante dello stato delle reti e, in caso di incidente, è difficile trovare il luogo del danno. In canali impraticabili, le reti di riscaldamento possono essere posizionate con oleodotti e oleodotti, condutture aria compressa pressione fino a 1,6 MPa e tubi dell'acqua.
Nei collettori passanti, le reti di riscaldamento possono essere affiancate a tubi dell'acqua con un diametro fino a 300 mm, cavi di comunicazione, cavi di alimentazione tensione fino a 10 kV e nelle fognature urbane, anche con condotte di aria compressa con una pressione fino a 1,6 MPa e fognature a pressione. Nei collettori intra-quartiere è consentita la posa congiunta di reti idriche di diametro non superiore a 250 mm con gasdotti gas naturale pressione fino a 0,005 MPa e diametro fino a 150 mm. Quando si posano insieme una rete di riscaldamento e un sistema di approvvigionamento idrico, per evitare il riscaldamento, vengono isolati posizionandolo nella stessa fila o sotto le reti di riscaldamento, tenendo conto della profondità di posa standard. Nei collettori passanti si effettuano monitoraggio e controllo continui dello stato delle reti. La riparazione di tali reti è semplificata.
In aree difficili, ad esempio, sotto le autostrade centrali ad alto traffico, durante l'attraversamento linee ferroviarie, sotto edifici in cui non è possibile posare collettori passanti e non è possibile posare canali impraticabili a causa di capacità limitata sviluppo in caso di riparazione, vengono utilizzati canali semi-passanti. Sebbene il passaggio al loro interno sia molto piccolo (altezza - fino a 1,4 m, larghezza - 0,4 ... 0,5 m), è ancora possibile ispezionare e riparare l'impianto di riscaldamento.
Il percorso delle reti di riscaldamento nelle città è designato reti ingegneristiche corsie tecniche parallele alle linee rosse di strade, strade e carrabili esterne alla carreggiata e alla fascia degli spazi verdi, ma quando giustificato è consentita l'ubicazione della conduttura del riscaldamento sotto la carreggiata o il marciapiede. Gli impianti di riscaldamento non possono essere posati lungo i bordi di terrazzi, anfratti o rientranze artificiali con cedimento del suolo.
La pendenza delle reti di calore, indipendentemente dalla direzione di movimento del liquido di raffreddamento e dal metodo di posa, deve essere almeno 0,002.
SNiP 2.04.07-86* contiene condizioni speciali per l'organizzazione di intersezioni di altre strutture sotterranee con reti di riscaldamento.
Reti dorsali situato nelle direzioni principali dalla fonte di calore e costituito da tubi di grande diametro, da 400 a 1200 mm. Le reti di distribuzione hanno un diametro delle tubazioni compreso tra 100 e 300 mm e il diametro delle tubazioni che portano ai consumatori è 50 ... 150 mm.
Sistemi a vapore Le forniture di calore sono realizzate con uno e due tubi, mentre la condensa viene restituita attraverso un tubo speciale: una tubazione della condensa. Sotto l'influenza di una pressione iniziale di 0,6 ... 0,7 MPa e talvolta 1,3 ... 1,6 MPa, il vapore si muove a una velocità di 30 ... 40 m / s. Quando si sceglie un metodo per la posa dei tubi di calore, il compito principale è garantire la durata, l'affidabilità e l'economicità della soluzione.
Le reti di riscaldamento sono montate da tubi elettrosaldati in acciaio posti su appositi supporti. Le valvole di intercettazione e controllo (valvole a saracinesca, valvole) sono disposte sui tubi. I supporti delle condutture creano una base orizzontale e incrollabile. L'intervallo tra i supporti è determinato durante la progettazione.
I supporti delle reti termiche si dividono in fissi e mobili. I supporti fissi fissano la posizione di luoghi specifici delle reti in una determinata posizione, non consentono alcuno spostamento. I supporti mobili consentono alla tubazione di muoversi orizzontalmente a causa delle deformazioni della temperatura.
Tra i supporti fissi alle distanze calcolate, vengono posizionate prolunghe a forma di U, che compensano le sollecitazioni termiche, allungando la tubazione. I compensatori proteggono le reti dalla distruzione.
Per posizionare valvole di intercettazione e supporti fissi sulla rete di riscaldamento, sono disposte camere alte 2 m, che vengono abbassate al loro interno tramite portelli.
Forse tutti sanno che le enormi caldaie a torre di raffreddamento ei tubi rigati che emettono fumo, visibili da qualsiasi parte della città, appartengono alla centrale termica. Inoltre, molti sanno che questi colossi forniscono alle nostre case luce, riscaldamento e acqua calda. Ma qual è esattamente il processo di generazione del calore e come sono coinvolte le torri di raffreddamento è una domanda piuttosto confusa.
Materiali di consumo
L'intero processo di cogenerazione inizia con la preparazione dell'acqua. Poiché qui viene utilizzato come principale vettore di calore, prima di entrare nella caldaia a vapore, dove con esso avverranno le principali metamorfosi, necessita di una purificazione preliminare. Per evitare incrostazioni sulle pareti delle caldaie, l'acqua viene prima addolcita - a volte la sua durezza deve essere ridotta di 4000 volte, deve anche essere liberata da varie impurità e sospensioni.
Come combustibile per il riscaldamento di caldaie con acqua in varie centrali elettriche, di norma vengono utilizzati gas, carbone o torba. La combustione di questi materiali libera energia termica, che viene utilizzata nella stazione per far funzionare l'intera unità di potenza. Il carbone viene macinato prima dell'uso e il gas in ingresso viene pulito da impurità meccaniche, acido solfidrico e anidride carbonica.
Produzione di vapore
Un'enorme caldaia a vapore nella sala macchine - l'altezza di un edificio di 9 piani non è il limite - può essere definita il cuore del cogeneratore. È alimentato da carburante preparato, durante il rilascio grande quantità energia. Sotto la sua potenza, l'acqua nella caldaia si trasforma in vapore con una temperatura di uscita di quasi 600 gradi. Sotto la pressione di questo vapore, le pale del generatore ruotano, a seguito della quale viene creata l'elettricità.
Il CHPP genera anche energia termica destinata al riscaldamento e alla fornitura di acqua calda della regione e della città. Per fare ciò, sono presenti delle selezioni sulla turbina che asportano parte del vapore riscaldato, mentre non è ancora arrivato al condensatore. Il vapore rimosso viene trasferito al riscaldatore di rete, che funge da scambiatore di calore.
Rete di riscaldamento
Una volta nelle tubazioni dei riscaldatori di rete, l'acqua viene riscaldata e trasferita attraverso tubazioni sotterranee oltre alla rete di riscaldamento grazie a pompe che guidano l'acqua attraverso le tubazioni. Le reti di riscaldamento, di regola, trasportano acqua di 70-150 gradi - tutto dipende dalla temperatura esterna: più basso è il grado esterno, più caldo è il liquido di raffreddamento.
Il punto di trasferimento del liquido di raffreddamento diventa il punto di riscaldamento centralizzato (CTP). Serve subito l'intero sistema degli edifici, l'impresa o il microdistretto. Questa è una sorta di intermediario tra l'oggetto che crea calore e il consumatore diretto. Se l'acqua nel locale caldaia viene riscaldata a causa della combustione del carburante, il cogeneratore funziona con un liquido di raffreddamento già riscaldato.
ricetta acqua calda
La fornitura del liquido di raffreddamento termina all'ingresso della stazione di riscaldamento centrale o ITP (TP individuale) - ad esempio, il liquido di raffreddamento viene trasferito per ulteriori azioni all'HOA o a un'altra società di gestione. È nel punto di calore che si crea l'acqua calda con cui siamo abituati a trattare - l'acqua che arriva qui dal cogeneratore riscalda l'acqua pulita nello scambiatore di calore acqua fredda dalle prese d'acqua e la trasforma nel caldissimo che scorre nei nostri rubinetti.
Riscaldando l'edificio e la stanza, quest'acqua si raffredda gradualmente, la sua temperatura scende a 40-70 gradi. Parte di tale l'acqua sta arrivando per la miscelazione con il liquido di raffreddamento e viene alimentato ai nostri rubinetti con acqua calda. La strada dall'altra parte - sempre alla stazione, qui l'acqua refrigerata sarà riscaldata dagli scambiatori di calore di rete.
A cosa servono le torri di raffreddamento?
Le maestose e massicce torri, dette torri di raffreddamento, non sono i reattori e i centri degli eventi dell'impianto di cogenerazione e svolgono in realtà un ruolo di supporto. Sorprendentemente, sono utilizzati nelle centrali termiche per raffreddare l'acqua. Ma perché far raffreddare l'acqua costantemente riscaldata?
Le torri di raffreddamento utilizzano la seconda parte del “ritorno”, che ha attraversato un ciclo di riscaldamento-raffrescamento. Ma la sua temperatura è ancora piuttosto alta: 50 gradi per ulteriore applicazione- troppo alta percentuale. L'acqua che è stata nelle torri di raffreddamento viene utilizzata per raffreddare i condensatori delle turbine a vapore. Ciò è necessario affinché il vapore che è passato attraverso la turbina a vapore possa entrare nel condensatore e condensare sui tubi freddi al suo interno. Questi tubi sono solo raffreddati dall'acqua che è passata attraverso la torre di raffreddamento, la cui temperatura è ora di circa 20 gradi. Se non vengono raffreddati, non ci sarà flusso di vapore attraverso la turbina, quindi non sarà in grado di funzionare. Il condensatore trasformerà nuovamente il vapore in acqua, che verrà riciclata.
V.G. Semenov , Amministratore delegato JSC "Association VNIPIenergoprom", Presidente di NP "Energy Efficient City", caporedattore della rivista "ENERGOSOVET", Mosca
Non ci sono stati problemi seri con la determinazione del costo dell'acqua calda prima, nel periodo di assenza di dispositivi di misurazione. Di solito venivano applicati due standard: consumo specifico di acqua per abitante e consumo di energia termica per metro cubo d'acqua. I residenti hanno consumato acqua senza pensare al risparmio e le organizzazioni di fornitura di calore sono state soddisfatte dello standard.
Ma è giunto il momento della valutazione e il problema che non è stato risolto centralmente - determinare cosa sia l'acqua calda, è ora costretto a essere risolto in numerosi tribunali, poiché sotto qualsiasi standard una delle parti è un perdente. Per comprendere il problema e creare un modello efficiente dal punto di vista energetico delle relazioni economiche con l'acqua calda, è necessario comprendere seriamente.
L'acqua calda come merce è costituita da due beni: l'acqua di sorgente e l'energia termica contenuta nell'acqua (utilizzata per riscaldarla). Il contatore dell'acqua calda è un normale contatore dell'acqua installato all'ingresso dell'appartamento. Il problema principale con un contatore dell'acqua è che non misura il contenuto di calore. Anche se metti un calcolatore di calore e un sensore di temperatura, questo non sarà sufficiente per misurazioni corrette della quantità di calore spesa per il riscaldamento, perché è necessario misurare la temperatura dell'acqua fredda iniziale. E questo può essere fatto con diversi schemi di collegamento in diversi punti: nel seminterrato della casa, alla centrale termica e persino alla fonte di calore. Pertanto, la temperatura media dell'acqua di sorgente è ampiamente utilizzata - in inverno +5 e in estate +15 gradi, che corrisponde a un consumo di calore di 0,055 e 0,045 Gcal/metri cubi. metro (a una temperatura dell'acqua calda 60 gradi). Questa comprensione dell'acqua calda non dipende dal tipo di sistema di riscaldamento, ad esempio punto di riscaldamento e coincide con la comprensione dell'abitante, che è interessato a ciò che sgorga dal suo rubinetto.
Ma in molte case funzionano normalmente. sistemi di circolazione L'acqua calda e l'energia termica in questo caso sono necessarie non solo per fornire i parametri di uscita dell'acqua calda dal rubinetto, ma anche per compensare le perdite di scaldasalviette, colonne montanti e sistemi di riscaldamento a pavimento a rapida diffusione, spesso collegati alla circolazione circuito sanitario. Da tempo è consuetudine attribuire all'acqua calda questi costi dell'energia termica, introducendo standard più elevati per il riscaldamento di un metro cubo d'acqua. Quindi un altro, già il terzo componente è apparso in acqua calda. Il diritto di fissare degli standard è stato conferito ai Comuni, che, pur avendo linee guida Ministero dello sviluppo regionale della Federazione Russa, a volte hanno iniziato a fissare uno standard anche inferiore a quello originale, che non tiene conto della circolazione.
La situazione è diventata ancora più aggravata dall'obbligo della supervisione sanitaria ed epidemiologica di aumentare la temperatura dell'acqua calda a 60 gradi (SNiP non richiedeva più di 55 gradi) - il contenuto di calore in un metro cubo d'acqua è aumentato e le sue vendite volume, al contrario, è diminuito. Era necessario introdurre un aumento compensativo della norma, ma questo, a sua volta, ha portato ad un aumento della tariffa per l'acqua calda, che non è stato accolto favorevolmente politicamente.
La massiccia installazione di dispositivi di misurazione e l'uso di moderni rubinetti dell'acqua hanno aggravato ulteriormente la situazione: le persone hanno ridotto il consumo di acqua calda e le perdite di circolazione sono rimaste invariate e hanno iniziato a rappresentare la metà del consumo di calore per il riscaldamento dell'acqua calda consumata direttamente. A principali città i disaccordi iniziarono a ammontare a centinaia di milioni di rubli.
Considera le opzioni per diversi schemi di connessione.
Opzione 1 - Punto di riscaldamento individuale (ITP)
Il contatore di energia termica è installato, di norma, solo all'ingresso dell'edificio nel punto di riscaldamento e non può mostrare separatamente la quantità di energia termica spesa per il riscaldamento acqua di rubinetto e per il riscaldamento.
In rari casi, di solito quando l'ITP appartiene all'organizzazione di fornitura di calore, i dispositivi di misurazione vengono installati dopo l'ITP, separatamente per il riscaldamento e l'acqua calda, o solo per l'acqua calda, e il riscaldamento viene calcolato in base alla differenza.
A caso semplice, proprietari di un separato acquisto di edificio non residenziale:
- con un sistema aperto - energia termica e refrigerante. Il liquido di raffreddamento utilizzato per la fornitura di acqua calda e per compensare le perdite nell'edificio non è allocato.
- in un sistema chiuso - acqua del rubinetto, energia termica per il suo riscaldamento e un liquido di raffreddamento per compensare le perdite nell'impianto di riscaldamento dell'edificio. La modalità di distribuzione del pagamento dell'energia termica tra le persone che utilizzano parti separate dell'edificio non è regolata dallo stato.
In un edificio residenziale multi-appartamento (MKD), gli stessi beni vengono acquistati dall'azienda idrica e dall'organizzazione di fornitura di calore, ma sorgono problemi quando si distribuiscono il pagamento per loro tra i residenti.
L'installazione di contatori di calore aggiuntivi separatamente per l'acqua calda dopo l'ITP non ha senso per i seguenti motivi:
- questi dispositivi sono molto costosi;
- il loro errore, relativo non al flusso d'acqua che circola nell'edificio, ma al flusso d'acqua che sgorga dai rubinetti, è molto grande;
- il calore contenuto nell'acqua calda viene utilizzato anche per il riscaldamento dell'edificio Colonnine ACS, termoarredo e riscaldamento a pavimento.
È più facile introdurre la formula più semplice, universale per tutto il Paese, per il tasso di consumo dell'energia termica contenuta nell'acqua che sgorga da un rubinetto:
q \u003d (T 1 -T 2) / 1000[Gcal/m3];
doveT 1 - temperatura dell'acqua calda, cioè 60 gradiT 2 - temperatura media dell'acqua del rubinetto.
La tariffa per l'acqua calda sarà stabile e innegabile, poiché tutte le caratteristiche delle perdite di calore circolanti variabili in un determinato edificio saranno considerate al di fuori di questa tariffa. Non è necessario introdurre una tariffa separata per il riscaldamento dell'acqua calda, variabile e incomprensibile per i residenti, o, peggio ancora, una tariffa variabile per metro cubo di acqua calda, calcolata mensilmente in base alle letture dei contatori.
Consumo di calore in impianto sanitario gli edifici fino ai rubinetti dell'acqua (per la circolazione) sono meglio attribuiti ai bisogni generali della casa e distribuiti non per numero di abitanti, ma per metri quadrati, oltre che per il riscaldamento. Anche se nessuno è registrato nell'appartamento, il proprietario pagherà la sua parte di questa spesa, il che è giusto (un'altra opzione più accurata è la distribuzione per numero di bagni).
Pertanto, se è presente un contatore di calore nell'ITP situato nell'MKD, il calore nell'acqua calda viene prelevato secondo lo standard universale per metro cubo acqua calda consumata (secondo il contatore dell'acqua dopo ITP), il resto del calore è attribuito al riscaldamento e distribuito proporzionalmente alla superficie degli appartamenti. I residenti percepiranno con calma la variabilità dei consumi di calore per la circolazione, poiché sono variabili anche le rate del riscaldamento, ricalcolate per metro quadrato.
Quando la temperatura dell'acqua calda aumenta, i residenti regolano la sua temperatura mescolandola con acqua fredda, quindi il consumo di calore dalla fornitura di acqua calda non aumenterà praticamente, ma il consumo di calore con la circolazione può aumentare a causa di tubi più caldi di scaldasalviette o colonne montanti, questo il calore sarà preso in considerazione da un contatore comune di casa e, di conseguenza, assegnato al riscaldamento.
Quando la temperatura dell'acqua calda viene abbassata, il consumo di calore preso in considerazione dal contatore di calore diminuisce automaticamente, quindi la fornitura di energia termica insufficiente per mantenere temperatura standard L'acqua calda sanitaria sarà automaticamente presa in considerazione nella componente riscaldamento (i costi del riscaldamento con ricircolo acquisiranno valori negativi) e l'approccio proposto semplifica notevolmente i calcoli e li rende sufficientemente trasparenti.
L'organizzazione della fornitura di calore non si preoccupa di come verrà distribuito il calore speso per il riscaldamento dell'acqua calda dai residenti o per metri quadrati. E per gli stessi residenti differenza fondamentale- se regolano essi stessi il consumo di acqua, allora la regolazione della circolazione dovrebbe essere curata da Societa 'di gestione. Con un piccolo consumo di acqua, il pagamento per le perdite di circolazione può superare il pagamento per l'acqua calda. La contabilizzazione di questo fatto cambia radicalmente l'approccio al risparmio energetico in termini di acqua calda: è necessario risparmiare non solo nell'appartamento, ma in tutta la casa (controllo della temperatura, controllo della circolazione, isolamento del cablaggio dei tubi, installazione di ponticelli e rubinetti su asciugamano riscaldato rotaie).
Nella variante in esame, il prodotto - acqua calda - compare direttamente nel rubinetto durante l'erogazione dei servizi di acqua calda.
I costi per la manutenzione e il funzionamento del punto di riscaldamento sono a carico del proprietario, se si tratta di un'organizzazione di fornitura di calore, vengono presi in considerazione nella tariffa per l'energia termica.
Opzione 2 - punto di riscaldamento centralizzato
All'ingresso dell'edificio sono installati contatori di energia termica, uno per il riscaldamento, l'altro per l'acqua calda.
In circuito aperto- il design non differisce fondamentalmente dal caso con ITP. La differenza è che il liquido di raffreddamento per la fornitura di acqua calda viene fornito alla casa non attraverso un tubo comune, ma attraverso uno separato.
Il contatore di energia termica all'ingresso della casa mostra la portata del liquido di raffreddamento che entra nella casa, ma il dispositivo non può mostrare la quantità di energia termica spesa dall'organizzazione di fornitura di calore per riscaldarla, non ha un segnale dalla temperatura sensore dell'acqua del rubinetto originale o artesiana. È necessario inserire manualmente una temperatura media in almeno due versioni: per i periodi di riscaldamento e di non riscaldamento.
Ma il consumo di energia termica per la circolazione viene calcolato dallo stesso dispositivo senza problemi. Il flusso di circolazione è uguale al flusso di ritorno e la differenza di temperatura viene misurata immediatamente.
implora circuito semplice simile all'ITP. Il contenuto di calore dell'acqua calda è fisso (è possibile con due varianti - estate/inverno) e viene calcolato in base a la formula più semplice. Il consumo di calore per la circolazione si riferisce al fabbisogno generale dell'abitazione ed è distribuito proporzionalmente al numero dei metri quadrati e ad esso si somma durante il periodo di pagamento del riscaldamento.
Se l'organizzazione di fornitura di calore proprietaria del cogeneratore sovrastima la temperatura al di sopra del valore concordato, il consumatore non paga l'eccesso. Nell'archivio del contatore di calore vengono registrati periodi di abbassamento della temperatura al di sotto del fabbisogno di SanPiN, sufficiente per presentare delle penalità. Ma anche senza presentare multe, è facile "cucire" un programma per ridurre il consumo di calore stimato per la circolazione nel calcolatore di calore del dispositivo di misurazione in proporzione al sottoraffreddamento dell'acqua calda.
Con un circuito chiuso alla centrale di riscaldamento ai fini della fornitura di acqua calda, è riscaldata acqua di rubinetto. Secondo il progetto della legge "On Heat Supply", le centrali di riscaldamento fanno parte della rete di calore e le reti di calore sono progettate per trasferire il vettore di calore. La sostituzione di questa struttura con un'altra richiederebbe enormi e ingiustificate modifiche alla legge.
Allo stesso tempo, l'introduzione del concetto di "acqua calda come vettore di calore utilizzato in Fabbisogno di acqua calda sanitaria" si rivelò ingiustificato, dal momento che l'acqua calda in casa sarebbe diventata anche un vettore di calore e regolamenti, regolando i rapporti con l'acqua calda all'interno della casa, sono stati trasmessi alle organizzazioni di fornitura di calore. Sarebbe anche metodologicamente difficile classificare l'intero volume del portatore di calore in un sistema di fornitura di calore aperto come acqua calda, poiché la maggior parte di esso sarà prima o poi utilizzata per le esigenze di fornitura di calore caldo.
Quindi cosa circola nelle reti di riscaldamento dopo la cogenerazione, a cui i sistemi di approvvigionamento di acqua calda per i consumatori (termici Reti ACS)? Questa non è acqua da un sistema di approvvigionamento di acqua fredda, poiché la sua composizione (batteri, contenuto di ferro, ecc.) E la temperatura sono cambiate. Allo stesso tempo, questo non è un liquido di raffreddamento delle principali reti di riscaldamento, ma un altro liquido di raffreddamento che corrisponde a tutte le sue funzioni (trasferimento di energia termica, perdite nelle reti, possibilità di utilizzo diretto). Sembra che questa forcella possa essere superata introducendo il concetto di circolazione dell'acqua.
L'acqua circolante è in realtà un analogo di un vettore di calore in uno schema di fornitura di calore aperto, che può essere prodotto non solo nella centrale di riscaldamento, ma anche in una fonte di calore (piccoli cogeneratori o caldaie) con reti di riscaldamento a quattro tubi. Circola anche a circuito chiuso nelle reti di riscaldamento ed è anche utilizzato sia direttamente per la fornitura di acqua calda che per trasferire calore ai consumatori attraverso il loro impianti che consumano calore- termoarredo e riscaldamento a pavimento.
Acqua circolante - un tipo di vettore di calore all'interno sistemi chiusi fornitura di calore utilizzata nelle reti di riscaldamento dopo i punti di riscaldamento centrali per garantire il carico della fornitura di acqua calda.
In questo caso, il sistema di relazioni con il consumatore connesso alla cogenerazione sarà esattamente lo stesso di uno schema aperto. Per semplificare i calcoli, viene preso il costo della circolazione dell'acqua valore uguale acqua del rubinetto, il costo della sua produzione è compreso nelle tariffe per l'energia termica.
L'acqua calda viene prodotta direttamente in casa e il suo costo è costituito dal costo dell'acqua di circolazione (a tariffa per l'acqua fredda) e dal costo della quantità normalizzata di calore per il riscaldamento (a tariffa per l'energia termica).
Il raffreddamento dell'acqua circolante nell'edificio è preso in considerazione dal dispositivo di contabilizzazione e distribuito tra i residenti per metri quadrati come consumo di energia termica per il fabbisogno generale dell'abitazione (a tariffa per energia termica). Le perdite nelle reti di riscaldamento dell'acqua calda sanitaria restano di competenza della fornitura di calore o dell'organizzazione della rete di riscaldamento.
Opzione 3 - mancanza di circolazione dell'acqua calda in casa
Con questa opzione non ci sono perdite di calore per la circolazione, ma ciò non significa che l'acqua nelle tubazioni non si raffreddi. Poiché l'organizzazione della fornitura di calore non è responsabile dell'assenza di tubazioni di circolazione, i calcoli per l'acqua calda dovrebbero essere basati sulla sua temperatura effettiva. È impossibile fissare la quantità di calore in un metro cubo d'acqua, poiché è impossibile misurarlo perdita di calore nelle tubazioni.
In tali casi, l'isolamento termico delle colonne montanti è di particolare importanza, poiché questo non solo aiuta a ridurre le perdite, ma impedisce anche massicci scarichi di acqua refrigerata.
L'opzione dell'analisi diretta del liquido di raffreddamento dai radiatori può essere considerata come una perdita nelle reti interne, con una separazione del liquido di raffreddamento e dell'energia termica misurata dal dispositivo di misurazione per metro quadrato di superficie dell'appartamento.
