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Impianto di riscaldamento a due tubi in condominio può essere aperto e chiuso, ma consente di mantenere il liquido di raffreddamento allo stesso regime di temperatura per radiatori di qualsiasi livello. In un circuito di riscaldamento a due tubi, l'acqua raffreddata dal radiatore non viene più restituita allo stesso tubo, ma viene scaricata nel canale di ritorno o nel "ritorno". Inoltre, non importa affatto se il radiatore è collegato da un montante o da un lettino: l'importante è che la temperatura del liquido di raffreddamento rimanga invariata per tutto il suo percorso attraverso il tubo di alimentazione. Un importante vantaggio in un circuito a due tubi è il fatto che puoi regolare ogni batteria separatamente e persino installare su di essa rubinetti termostatici per mantenerla automaticamente regime di temperatura. Anche in un tale circuito, puoi utilizzare dispositivi con connessioni laterali e inferiori, utilizzare un vicolo cieco e traffico di passaggio liquido di raffreddamento.

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Schema di collegamento per radiatori di un impianto di riscaldamento a due tubi

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Vantaggi del teleriscaldamento:

ritiro di esplosivo dotazioni tecnologiche da edifici residenziali; concentrazione puntuale delle emissioni nocive alle fonti in cui possono essere efficacemente combattute; La capacità di utilizzare carburante a basso costo, lavorare su diversi tipi di carburante, inclusi locali, rifiuti e risorse energetiche rinnovabili; la capacità di sostituire la semplice combustione del combustibile (alla temperatura di 1500-2000°C per il riscaldamento dell'aria fino a 20°C) con gli scarti termici dei cicli produttivi, principalmente dal ciclo termico di generazione di energia elettrica presso una centrale termoelettrica; efficienza elettrica relativamente molto più elevata di grandi impianti di cogenerazione ed efficienza termica di grandi caldaie a combustibile solido. Facile da usare. Non è necessario monitorare l'apparecchiatura: i radiatori del riscaldamento centralizzato emettono sempre una temperatura stabile (indipendentemente dalle condizioni meteorologiche

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Svantaggi del teleriscaldamento:

Un numero enorme di consumatori di calore che hanno il proprio regime di fornitura di calore, che elimina quasi completamente la possibilità di regolazione della fornitura di calore; Costo unitario del sistema di teleriscaldamento, che a sua volta dipende dalla densità di carico Sovrastima del costo del calore in alcune città; Procedura complicata, costosa, burocratica per il collegamento a DH; Impossibilità di regolare i volumi di consumo; L'impossibilità dei residenti di regolare autonomamente l'inclusione e la disattivazione del riscaldamento; Lungo periodo di arresti ACS estivi. Le reti di riscaldamento nella maggior parte delle città sono usurate, perdita di calore superano la norma.

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Sistema di riscaldamento decentralizzato

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Il sistema di fornitura del calore si dice decentralizzato se la fonte di calore e il dissipatore sono praticamente combinati, cioè la rete di calore è molto piccola o assente.

Tale fornitura di calore può essere individuale, quando vengono utilizzati dispositivi di riscaldamento separati in ogni stanza Il riscaldamento decentralizzato differisce dal riscaldamento centralizzato nella distribuzione locale del calore prodotto

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Le principali tipologie di riscaldamento decentralizzato

Elettrico ad Accumulo Diretto Pompa di Calore Forno Caldaie di piccole dimensioni

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Pechnoye Piccola caldaia

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Tipi di sistemi che coinvolgono energia non tradizionale:

fornitura di calore basata su pompe di calore; fornitura di calore basata su generatori di calore ad acqua autonomi.

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Possono essere installate POMPE DI CALORE PER RISCALDAMENTO

In collettori da pozzo installati verticalmente nel terreno fino a una profondità di 100 m Nel sottosuolo collettori orizzontali

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Principio operativo

L'energia termica viene fornita allo scambiatore di calore, riscaldando il liquido di raffreddamento (acqua) dell'impianto di riscaldamento. Emettendo calore, il refrigerante si raffredda e, con l'aiuto di una valvola di espansione, viene nuovamente trasferito allo stato liquido. Il ciclo è chiuso. Per "estrarre" il calore dalla terra, viene utilizzato un refrigerante, un gas con un basso punto di ebollizione. Il refrigerante liquido passa attraverso un sistema di tubazioni interrate. La temperatura della terra a una profondità di oltre 1,5 metri è la stessa in estate e in inverno ed è pari a 8 gradi. Questa temperatura è sufficiente per far "bollire" il refrigerante che passa nel terreno e passare allo stato gassoso. Questo gas viene aspirato dalla pompa del compressore, a quel punto viene compresso e il calore viene rilasciato. La stessa cosa accade quando uno pneumatico viene gonfiato con una pompa da bicicletta: da una forte compressione dell'aria, la pompa si riscalda.

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Generatori autonomi di calore ad acqua

I generatori di calore senza combustibile si basano sul principio della cavitazione. In questo caso, è necessaria l'elettricità per azionare il motore della pompa e il calcare non si forma affatto. I processi di cavitazione nel liquido di raffreddamento derivano da impatto meccanico su un liquido a volume chiuso, che porta inevitabilmente al suo riscaldamento. Le moderne installazioni hanno un cavitatore nel circuito, ad es. il riscaldamento del liquido viene effettuato a causa della circolazione multipla lungo il circuito "pompa - cavitatore - serbatoio (radiatore) - pompa". Includendo un cavitatore nello schema di installazione, è possibile aumentare la durata della pompa grazie al trasferimento dei processi di cavitazione dalla camera di lavoro della pompa alla cavità del cavitatore. inoltre dato nodoè la principale fonte di riscaldamento, poiché è in essa che avviene la trasformazione energia cinetica spostare il fluido in calore.

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Pompa principale Cavitatore Pompa di circolazione Elettrovalvola Valvola Vaso di espansione Radiatore riscaldamento

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Altre tecnologie di risparmio energetico

Sistemi di riscaldamento individuali Riscaldamento a termoconvettore (riscaldatori ad aria a gas con bruciatore, scambiatore di calore e ventilatore) Riscaldamento radiante a gas (riscaldatori a infrarossi "luminosi" e "scuri")

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Lo schema di fornitura di calore autonomo (decentralizzato) più comune comprende: una caldaia a circuito singolo o doppio circuito, pompe di circolazione per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda, valvole di ritegno, vasi di espansione, valvole di sicurezza. Con una caldaia a circuito singolo, per la preparazione dell'acqua calda viene utilizzato uno scambiatore di calore capacitivo o a piastre.

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Riscaldamento dell'appartamento

Riscaldamento dell'appartamento - fornitura individuale decentralizzata (autonoma) di un appartamento separato in un condominio con riscaldamento e acqua calda

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Le caldaie murali a doppio circuito forniscono, oltre al riscaldamento, la cottura acqua calda per le esigenze domestiche. Per le sue ridotte dimensioni, leggermente superiori a quelle di un geyser convenzionale, non è difficile per la caldaia trovare posto in qualsiasi stanza, anche non adattata appositamente per un locale caldaia: in cucina, in corridoio, disimpegno, eccetera. I sistemi di riscaldamento individuali consentono di risolvere completamente il problema del risparmio di carburante del gas, mentre ogni residente, utilizzando le capacità delle apparecchiature installate, crea condizioni di vita confortevoli per se stesso. Implementazione del sistema riscaldamento appartamento elimina immediatamente il problema della contabilizzazione del calore: non viene preso in considerazione il calore, ma solo il consumo di gas. Il costo del gas riflette le componenti del calore e dell'acqua calda.

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Riscaldamento e ventilazione dell'aria

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Riscaldamento a gas radiante

Per organizzare il riscaldamento radiante nella parte alta della stanza (sotto il soffitto) sono posizionati emettitori di infrarossi riscaldato dall'interno dai prodotti della combustione del gas. Quando si utilizza SHLO, il calore viene trasferito dai radiatori direttamente all'area di lavoro per via termica radiazione infrarossa. Come i raggi del sole, raggiunge quasi interamente area di lavoro, personale addetto al riscaldamento, superficie dei luoghi di lavoro, pavimenti, pareti. E già da queste superfici calde l'aria nella stanza viene riscaldata. Il risultato principale del radiante riscaldamento a infrarossiè la possibilità di una significativa diminuzione della temperatura media dell'aria nell'ambiente senza deteriorare le condizioni di lavoro. La temperatura ambiente media può essere ridotta fino a 7°C, consentendo un risparmio fino al 45% rispetto ai tradizionali sistemi a convezione.

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Vantaggi di un sistema di approvvigionamento di calore decentralizzato:

riduzione delle dispersioni termiche per assenza di reti di riscaldamento esterne, minimizzazione delle dispersioni rete idrica, riducendo il costo del trattamento delle acque; nessuna necessità di appezzamenti di terreno per reti di riscaldamento e caldaie; automazione completa, comprese le modalità di consumo del calore (non è necessario controllare la temperatura dell'acqua di rete di ritorno, la resa termica della sorgente, ecc.); flessibilità nel controllo della temperatura impostata direttamente nell'area di lavoro; i costi diretti del riscaldamento ei costi di esercizio dell'impianto sono inferiori; economia nel consumo di calore.

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Svantaggi di un sistema di fornitura di calore decentralizzato:

Negligenza dell'utente. Qualsiasi sistema richiede ispezione e manutenzione preventiva periodica Problema di rimozione dei fumi. La necessità di creare una qualità sistema di ventilazione e impatto negativo su ambiente. Efficienza del sistema ridotta a causa dei locali adiacenti non riscaldati. Con riscaldamento in appartamento edificio a più pianiè necessaria una soluzione organizzativa e tecnica al problema del riscaldamento dei vani scala e di altri luoghi pubblici; il locale caldaia è di proprietà collettiva dei residenti; Nessun ammortamento e lungo termine raccolta fondi per le riparazioni importanti necessarie; Mancanza di un sistema per la fornitura rapida dei pezzi di ricambio.

Lo scopo principale di qualsiasi sistema di fornitura di calore è fornire ai consumatori quantità necessaria calore della qualità richiesta (cioè un liquido di raffreddamento dei parametri richiesti).

A seconda della posizione della fonte di calore rispetto ai consumatori, i sistemi di alimentazione del calore sono suddivisi in decentralizzato e centralizzato.

Nei sistemi decentralizzati, la fonte di calore e i dissipatori di calore dei consumatori sono combinati in un'unica unità o posizionati così vicini che il trasferimento di calore dalla fonte ai dissipatori di calore può essere effettuato praticamente senza intermedio- rete di riscaldamento.

Gli impianti di riscaldamento decentralizzati sono suddivisi in individuale e Locale.

Nei singoli sistemi, la fornitura di calore di ogni stanza (sezione dell'officina, stanza, appartamento) viene fornita da una fonte separata. Tali sistemi, in particolare, includono la stufa e il riscaldamento dell'appartamento. Nei sistemi locali, il calore viene fornito a ciascun edificio da una fonte di calore separata, solitamente da una centrale termica locale o individuale. Questo sistema, in particolare, comprende il cosiddetto riscaldamento centralizzato degli edifici.

Nei sistemi di teleriscaldamento, la fonte di calore e i dissipatori di calore dei consumatori si trovano separatamente, spesso a notevole distanza, quindi il calore dalla fonte ai consumatori viene trasferito attraverso le reti di riscaldamento.

A seconda del grado di centralizzazione, gli impianti di teleriscaldamento possono essere suddivisi nei seguenti quattro gruppi:

• gruppo- fornitura di calore da una fonte di un gruppo di edifici;
• regionale- fornitura di calore da una fonte a più gruppi di edifici (distretto);
• urbano- fornitura di calore da una fonte di più distretti;
• interurbano- fornitura di calore da una fonte di più città.

Il processo di teleriscaldamento si compone di tre operazioni consecutive:

1. preparazione del liquido di raffreddamento;
2. trasporto del liquido di raffreddamento;
3. uso di un vettore di calore.

La preparazione del liquido di raffreddamento viene effettuata in speciali cosiddetti impianti di trattamento termico presso i cogeneratori, nonché in caldaie cittadine, distrettuali, di gruppo (trimestrali) o industriali. Il liquido di raffreddamento viene trasportato attraverso reti di riscaldamento. Il liquido di raffreddamento viene utilizzato nei ricevitori di calore dei consumatori. Il complesso degli impianti destinati alla preparazione, al trasporto e all'utilizzo del termovettore costituisce il sistema di teleriscaldamento. Di norma, per il trasporto del calore vengono utilizzati due refrigeranti: acqua e vapore. Per soddisfare il carico stagionale e il carico della fornitura di acqua calda, l'acqua viene solitamente utilizzata come vettore di calore, per il carico di processo industriale - vapore.

Per trasferire il calore su distanze misurate da molte decine e persino centinaia di chilometri (100-150 km o più), è possibile utilizzare sistemi di trasporto del calore in uno stato legato chimicamente.

In tutta la Russia, in inverno, è necessario fornire il riscaldamento dell'aria nelle stanze in cui le persone vivono o lavorano. L'attrezzatura per questi scopi costa un sacco di soldi. Naturalmente, c'è una forte concorrenza nel mercato apparecchiature di riscaldamento, e siccome la scelta degli slogan non è molto ampia, tutti dicono la stessa cosa: prezzo, qualità, ecologia e risparmio energetico. A volte la lotta per il mercato assomiglia a una guerra dell'informazione, in cui le parti dicono esattamente le cose opposte senza ascoltarsi a vicenda.

Dalla prima ondata di democrazia, ci è arrivata l'euforia delle caldaie sul tetto, poi il riscaldamento degli appartamenti e ora è di moda parlare di mini-cogenerazione.

Le eliche del decentramento competono con i produttori di ITP e condutture nell'isolamento in schiuma poliuretanica.

La cosa brutta è che politici e funzionari di governo si lasciano schierare.

Gli impianti di riscaldamento centralizzato hanno solo 5, ma innegabili vantaggi:

• - rimozione di apparecchiature tecnologiche esplosive da edifici residenziali;
• - concentrazione puntuale delle emissioni nocive alle fonti dove possono essere efficacemente combattute;
• - la capacità di lavorare su diversi tipi di combustibili, compresi quelli locali, immondizia, nonché risorse energetiche rinnovabili;
• - la possibilità di sostituire la semplice combustione di combustibili (alla temperatura di 1500-2000 °C per il riscaldamento dell'aria fino a 20 °C) con gli scarti termici dei cicli produttivi, principalmente del ciclo termico di produzione di energia elettrica in una centrale termoelettrica;
• - rendimento elettrico relativamente molto più elevato delle grandi centrali termoelettriche e rendimento termico delle grandi caldaie a combustibile solido.

Ad eccezione, in alcuni casi, dell'utilizzo delle pompe di calore, tutte le altre modalità di fornitura di calore decentralizzata non possono fornire un tale insieme di vantaggi.

Il criterio per rifiutare la centralizzazione è il costo unitario del sistema di teleriscaldamento, che a sua volta dipende dalla densità del carico. In Danimarca sistemi centralizzati la fornitura di calore è giustificata con un carico specifico di 30 Gcal / km 2, nel nostro clima è desiderabile un'elevata densità di carico.

È più corretto valutare le prospettive di DH attraverso la specifica caratteristica materiale del sistema DH pari al prodotto lunghezza totale rete per il diametro medio diviso per il carico totale connesso (rete L × D cf / sistema Q)

A Mosca, la caratteristica specifica del materiale è di circa 30. In alcune città arriva a 80. Negli insediamenti o in alcune aree di città con una caratteristica specifica superiore a 100, la centralizzazione è una controindicazione: i bassi ricavi dalla vendita di calore con costi di capitale significativi rendono DH non competitivo.

Naturalmente, questi approcci sono applicabili per la fornitura di calore dalla cogenerazione. Le grandi caldaie non hanno futuro, invece la presenza di un impianto di rete di riscaldamento da una grande caldaia permette di avviare un progetto per la realizzazione di una nuova centrale termica. È la mancanza di grandi reti di riscaldamento ad ostacolare l'attuazione della direttiva europea sullo sviluppo della cogenerazione nei paesi occidentali.

Perché i sistemi di fornitura di calore decentralizzati hanno iniziato ad apparire in Russia nel principali città con DH sviluppato:

• - bassa qualità del teleriscaldamento negli anni '90;
• - sopravvalutazione del costo del calore in alcune città;
• - procedura complessa, onerosa e burocratica per l'allacciamento alla DH;
• - impossibilità di regolare i volumi di consumo;
• - l'impossibilità dei residenti di regolare autonomamente l'inserimento e la disattivazione del riscaldamento;
• - lunghi periodi di fermo estivo della fornitura di acqua calda.

Dal punto di vista dell'efficienza energetica, di solito vengono chiamate perdite fantasticamente sovrastimate nelle reti di calore senza tenere conto dei fattori che, con le perdite chiamate, il sistema DH non sarebbe in grado di funzionare affatto e le perdite di calore nel sistema da cogenerazione portare a perdite specifiche di carburante significativamente inferiori.

La realizzazione di nuove sorgenti decentrate nel territorio coperto dal sistema di teleriscaldamento non consente di accrescerne le specifiche caratteristiche materiche, ovverosia. frenare gli aumenti tariffari. Qualsiasi locale caldaia sul tetto nella zona di teleriscaldamento è un duro colpo per la sfera sociale. Anche se, d'altra parte, il decentramento di alcune aree con edifici radi può essere estremamente utile. È necessario, ovviamente, tener conto del ruolo del decentramento come fattore competitivo per le imprese di teleriscaldamento.

V l'anno scorso il miglioramento della qualità del lavoro delle imprese di teleriscaldamento ha comportato una diminuzione del volume di costruzione delle fonti locali nelle grandi città.

• Caldaie domestiche nel settore residenziale

Negli anni '90 del Novecento. con uno scarso teleriscaldamento, avere il proprio locale caldaia ha aumentato l'attrattiva e il costo degli alloggi, ora la situazione è cambiata rovescio- la presenza di un locale caldaia con camino relativamente basso nel cortile della casa è percepita negativamente dagli acquirenti di appartamenti nelle grandi città.

Nelle aree scarsamente edificate, le fonti locali sono una necessità oggettiva e competono con le opzioni di riscaldamento degli appartamenti.

Separatamente, va detto dell'esperienza dell'utilizzo di caldaie da tetto. I problemi principali includono:

• - mancanza di un chiaro proprietario, tk. il locale caldaia è di proprietà collettiva dei residenti;
• - nessun ammortamento e un lungo periodo di raccolta fondi per le necessarie grandi riparazioni;
• - fumo visibile sopra l'edificio nella stagione fredda con una corrispondente industrializzazione del paesaggio;
• - mancanza di un sistema per la fornitura rapida dei pezzi di ricambio.

Ci sono casi di aumento delle vibrazioni; guasto delle caldaie a causa dell'aumento del trucco e della formazione di incrostazioni; l'impossibilità di sostituire la caldaia senza un elicottero; arresti del gas dovuti a incidenti sui gasdotti, nonché al funzionamento dell'automazione del locale caldaia quando la pressione del gas diminuisce durante la stagione fredda.

Nelle aree a scarso sviluppo, dove la fornitura di calore decentralizzata è sviluppata in modo ottimale, di solito non ci sono problemi con un posto dove posizionare un locale caldaia, quindi non ha senso metterlo letteralmente sulla testa delle persone.

• Riscaldamento dell'appartamento

"Appartamento" ci è venuto dai loro paesi caldi. Solo in Italia 14 milioni di appartamenti hanno il riscaldamento degli appartamenti. Ma nel clima italiano la centralizzazione della fornitura di calore non ha senso e gli ingressi e le cantine non hanno bisogno di essere riscaldati.

Nelle nostre condizioni climatiche, è necessario riscaldare tutti i locali dell'edificio, altrimenti la sua durata si riduce in modo significativo, ovvero se è presente il riscaldamento dell'appartamento, è necessario disporre di un locale caldaia comune per riscaldare il resto dei locali .

I principali problemi del riscaldamento degli appartamenti (PO):

• Non è consentito utilizzare il software solo in appartamenti separati condomini. Il camino deve essere realizzato sulla parete dell'edificio, mentre i prodotti della combustione possono entrare negli appartamenti al piano superiore.
• È consentito utilizzare caldaie solo con camera di combustione chiusa e condotto dell'aria dedicato per l'aspirazione dell'aria dalla strada.
• Dovrebbe essere prevista la possibilità di accesso all'appartamento in caso di lunga assenza degli inquilini. È inaccettabile spegnere a lungo le caldaie da parte degli stessi residenti in inverno.
• Il sistema software non deve essere utilizzato negli edifici serie standard. L'edificio deve essere appositamente progettato per il software. Le ragioni principali di ciò sono la necessità di organizzare un'efficace rimozione del fumo, perché. su un piano è possibile collegare una sola caldaia ad un camino comune.
• Il funzionamento di eventuali caldaie installate negli appartamenti sarà periodico, ovvero in modalità on/off. Ciò è determinato dal fatto che la potenza della caldaia è selezionata non in base al carico di riscaldamento, ma in base al carico di picco dell'acqua calda diverse volte maggiore di quello del riscaldamento e la profondità di controllo della potenza della maggior parte delle caldaie va dal 40 al 100%. Il compito è quello di evitare la formazione di condensa nei condotti del gas, per questo devono essere orizzontali, isolati termicamente e dotati di dispositivi di raccolta e neutralizzazione della condensa.

I problemi di rimozione del fumo sono particolarmente acuti grattacieli, perché il pescaggio non è regolabile e varia in un'ampia gamma di altezza dell'edificio, nonché al variare del tempo.

• La necessità di una capacità significativa della caldaia dell'appartamento da garantire flusso massimo l'acqua calda è determinata dal fatto che la capacità totale delle caldaie da appartamento è 2-2,5 volte superiore alla capacità di un locale caldaia alternativo.
• Un problema serio è l'accesso libero e incontrollato alle caldaie di bambini e persone con una psiche danneggiata. D'altra parte, l'accesso di specialisti per la manutenzione è spesso difficoltoso.
• La durata delle caldaie è di 15-20 anni, ma nelle nostre condizioni si verificano gravi guasti molto più velocemente. Per evitare incrostazioni negli scambiatori di calore, assicurarsi lungo lavoro membrane e ghiandole, è auspicabile installare un sistema di filtri per la purificazione dell'acqua grossolana e fine. Praticamente non li abbiamo. Volume Manutenzione di solito determinato dagli stessi inquilini e hanno il diritto di rifiutarlo.

Spesso il riscaldamento degli appartamenti è detto “autonomo”, nel senso che ogni appartamento è dotato di un proprio impianto di riscaldamento e acqua calda indipendente dagli altri residenti. Il riscaldamento dell'appartamento di un edificio, infatti, è un sistema a combustione distribuita strettamente interdipendente in termini di gas, acqua, abbattimento fumi e scambio termico.

Dal punto di vista dell'efficienza energetica, questo sistema perde la possibilità di una caldaia domestica automatizzata a gas con contabilizzazione e regolazione d'appartamento per via totale assenza regime di regolazione del processo di combustione.

La redditività economica del software si spiega con l'assenza di deduzioni di ammortamento nei calcoli e il prezzo artificialmente trattenuto per gas domestico(nella maggior parte degli altri paesi i prezzi del gas per i consumi delle famiglie 1,5-3 volte superiore al prezzo per i grandi consumatori).

Un altro motivo è la volontà dei vertici delle amministrazioni dei piccoli comuni di sollevarsi completamente dalla responsabilità dell'approvvigionamento termico, trasferendolo agli stessi residenti. In alcuni insediamenti con diverse case a due o tre piani, l'introduzione del software è davvero giustificata, perché. il funzionamento di piccole caldaie con un volume di vendita esiguo risulta essere troppo costoso per i residenti.

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Tecnologie per il risparmio energetico e metodi

dottorato di ricerca AV Martynov, Professore Associato,
Dipartimento "Sistemi termici ed elettrici industriali",
Istituto di ingegneria energetica di Mosca (TU)

(relazione sul secondo conferenza scientifica e pratica“Sistemi di alimentazione del calore. Soluzioni moderne", Zvenigorod, 16-18 maggio 2006).

I consumatori decentrati, che, a causa delle grandi distanze dal cogeneratore, non possono essere coperti dal teleriscaldamento, devono disporre di una fornitura di calore razionale (efficiente) che soddisfi i moderni livelli tecnici e di comfort.

La scala del consumo di carburante per la fornitura di calore è molto ampia. Attualmente, la fornitura di calore agli edifici industriali, pubblici e residenziali è effettuata da circa il 40 + 50% delle caldaie, il che non è efficace a causa della loro bassa efficienza (nelle caldaie la temperatura di combustione del combustibile è di circa 1500 °C e il calore viene fornito al consumatore a un prezzo significativamente maggiore basse temperature(60+100 OS)).

Pertanto, l'uso irrazionale del combustibile, quando parte del calore fuoriesce nel camino, porta all'esaurimento delle risorse di combustibile e di energia (FER).

Il graduale esaurimento delle risorse di carburante ed energia nella parte europea del nostro Paese richiedeva un tempo lo sviluppo di un complesso di combustibili ed energia nelle sue regioni orientali, che ha aumentato notevolmente i costi di estrazione e trasporto del carburante. In questa situazione, è necessario risolvere il problema più importante del risparmio e uso razionale TER, perché le loro riserve sono limitate e man mano che diminuiscono, il costo del carburante aumenterà costantemente.

A tal proposito, un'efficace misura di risparmio energetico è lo sviluppo e la realizzazione di sistemi di fornitura di calore decentralizzati con dispersione fonti autonome calore.

Attualmente, i più appropriati sono i sistemi di fornitura di calore decentralizzati basati su fonti di calore non tradizionali come sole, vento, acqua.

Di seguito consideriamo solo due aspetti del coinvolgimento dell'energia non tradizionale:

Fornitura di calore basata su pompe di calore;

Fornitura di calore basata su generatori di calore ad acqua autonomi.

Fornitura di calore basata su pompe di calore

Lo scopo principale delle pompe di calore (HP) è il riscaldamento e la fornitura di acqua calda utilizzando fonti di calore naturali di bassa qualità (LPHS) e il calore di scarto dei settori industriale e domestico.

I vantaggi dei sistemi termici decentralizzati includono una maggiore affidabilità della fornitura di calore, tk. non sono collegati da reti di riscaldamento, che nel nostro Paese superano i 20mila km, e la maggior parte dei gasdotti sono in esercizio oltre termine normativo servizio (25 anni), che porta a incidenti. Inoltre, la costruzione di una lunga rete di riscaldamento è associata a notevoli costi di capitale e grandi perdite di calore. Pompe di calore secondo il principio di funzionamento, appartengono a trasformatori di calore, in cui si verifica una variazione del potenziale termico (temperatura) a seguito del lavoro fornito dall'esterno.

L'efficienza energetica delle pompe di calore è stimata da rapporti di trasformazione che tengono conto dell'"effetto" ottenuto, relativo al lavoro svolto e all'efficienza.

L'effetto ottenuto è la quantità di calore Qv che l'HP produce. La quantità di calore Qv, relativa alla potenza spesa Nel sull'unità HP, mostra quante unità di calore si ottengono per unità di potenza elettrica consumata. Questo rapporto μ=0Β/Νelι

è chiamato coefficiente di conversione o trasformazione del calore, che è sempre maggiore di 1 per HP Alcuni autori chiamano questo coefficiente di efficienza, ma l'efficienza non può essere superiore al 100%. L'errore qui è che il calore Qv (come forma di energia non organizzata) è diviso per Nel (energia elettrica, cioè organizzata).

L'efficienza dovrebbe tenere conto non solo della quantità di energia, ma anche delle prestazioni di una determinata quantità di energia. Pertanto, l'efficienza è il rapporto tra le capacità lavorative (o exergie) di qualsiasi tipo di energia:

dove: Eq - efficienza (exergia) del calore Qv; E N - prestazione (exergia) dell'energia elettrica Nel.

Poiché il calore è sempre associato alla temperatura alla quale si ottiene tale calore, quindi, la prestazione (exergia) del calore dipende dal livello di temperatura T ed è determinata da:

dove τ è il coefficiente di efficienza termica (o "fattore di Carnot"):

q=(T-Tos)/T=1-Tos/

dove Toc è la temperatura ambiente.

Per ciascuna pompa di calore, queste cifre sono uguali:

1. Rapporto di trasformazione del calore:

μ=qv/l=Qv/Nel■

η=ΡΒ(τς)Β//=Ι*(τς)Β>

dove: qv - quantità specifica di calore, kJ / kg;

Qw è la quantità totale di calore, kJ/s;

/ - costo specifico del lavoro, kJ/kg;

1\1EL - energia elettrica, kW;

(tq)B - fattore di efficienza termica =

1-Tos/Tv.

Per HP reali, il rapporto di trasformazione è μ=3-!-4, mentre η=30-40%. Ciò significa che per ogni kWh di energia elettrica consumata si ottiene QB=3-i-4 kWh di calore. Questo è il principale vantaggio di HP rispetto ad altri metodi di generazione di calore ( riscaldamento elettrico, locale caldaia, ecc.).

Negli ultimi decenni la produzione di pompe di calore è fortemente aumentata in tutto il mondo, ma nel nostro Paese gli HP non hanno ancora trovato ampia applicazione.

Ci sono diversi motivi.

1. Focus tradizionale sul teleriscaldamento.

2. Rapporto sfavorevole tra costo dell'energia elettrica e del carburante.

3. La produzione di HP viene eseguita, di regola, sulla base delle macchine frigorifere più vicine in termini di parametri, il che non sempre porta a prestazioni ottimali TN. La progettazione di HP seriali per caratteristiche specifiche, adottata all'estero, aumenta notevolmente le caratteristiche sia operative che energetiche delle HP.

La produzione di apparecchiature a pompa di calore negli Stati Uniti, Giappone, Germania, Francia, Inghilterra e altri paesi si basa sulle capacità di produzione dell'ingegneria della refrigerazione. Gli HP in questi paesi sono utilizzati principalmente per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda nei settori residenziale, commerciale e industriale.

Negli Stati Uniti, ad esempio, più di 4 milioni di unità di pompe di calore funzionano con una capacità termica ridotta, fino a 20 kW, basata su compressori alternativi o rotativi. La fornitura di calore di scuole, centri commerciali, piscine è effettuata da HP con una potenza termica di 40 kW, eseguita sulla base di compressori a pistoni e vite. Fornitura di calore di quartieri, città - grandi HP basati su compressori centrifughi con Qv oltre 400 kW di calore. In Svezia, più di 100 dei 130 mila HP operativi hanno una potenza termica di 10 MW o più. A Stoccolma, il 50% della fornitura di calore proviene dalle pompe di calore.

Nell'industria, le pompe di calore utilizzano il calore di bassa qualità proveniente dai processi di produzione. Un'analisi della possibilità di utilizzare HP nell'industria, condotta presso le imprese di 100 aziende svedesi, ha mostrato che l'area più adatta per l'uso di HP sono le imprese dell'industria chimica, alimentare e tessile.

Nel nostro paese, l'applicazione dell'HP iniziò ad essere affrontata nel 1926. Dal 1976, TN lavora nell'industria in una fabbrica di tè (Samtredia, Georgia), presso lo stabilimento chimico e metallurgico Podolsky (PCMZ) dal 1987, presso lo stabilimento lattiero-caseario Sagarejo, Georgia, presso l'azienda lattiero-casearia Gorki-2 vicino a Mosca » dal 1963. Oltre all'industria HP, in quel momento iniziarono ad essere utilizzati centro commerciale(Sukhumi) per la fornitura di calore e freddo, in un edificio residenziale (villaggio di Bucuria, Moldavia), nella pensione Druzhba (Yalta), ospedale climatologico (Gagra), Pitsunda resort hall.

In Russia, attualmente, gli HP vengono prodotti secondo ordini individuali da varie società a Nizhny Novgorod, Novosibirsk e Mosca. Quindi, ad esempio, la società "Triton" di Nizhny Novgorod produce HP con una potenza termica da 10 a 2000 kW con una potenza del compressore Nel da 3 a 620 kW.

Come fonti di calore di bassa qualità (LPHS) per HP più diffuso trova acqua e aria. Quindi, gli schemi HP più comunemente usati sono "acqua-aria" e "aria-aria". Secondo tali schemi, gli HP sono prodotti da aziende: Carrig, Lennox, Westinghous, General Electric (USA), Nitachi, Daikin (Giappone), Sulzer (Svezia), CKD (Repubblica Ceca), "Klimatechnik" (Germania). Recentemente, gli effluenti industriali e di scarico delle acque reflue sono utilizzati come NPIT.

Nei paesi con più gravi condizioni climaticheè opportuno utilizzare HP insieme alle tradizionali fonti di calore. Allo stesso tempo, durante il periodo di riscaldamento, la fornitura di calore agli edifici viene effettuata principalmente da una pompa di calore (80-90% del consumo annuo) e i picchi di carico (a basse temperature) sono coperti da caldaie elettriche o caldaie a combustibili fossili.

L'uso delle pompe di calore porta al risparmio di combustibili fossili. Ciò è particolarmente vero per le regioni remote, come le regioni settentrionali della Siberia, Primorye, dove ci sono centrali idroelettriche e il trasporto di carburante è difficile. Con un rapporto di trasformazione medio annuo m=3-4, il risparmio di combustibile derivante dall'uso di HP rispetto a un locale caldaia è del 30-5-40%, ovvero in media 6-5-8 kgce/GJ. Quando m viene portato a 5, il risparmio di carburante aumenta a circa 20+25 kgce/GJ rispetto alle caldaie a combustibili fossili e fino a 45+65 kgce/GJ rispetto alle caldaie elettriche.

Pertanto, l'HP è 1,5-5-2,5 volte più redditizio delle caldaie. Il costo del calore delle pompe di calore è circa 1,5 volte inferiore al costo del calore del teleriscaldamento e 2-5-3 volte inferiore rispetto alle caldaie a carbone e olio combustibile.

Uno dei compiti più importanti è l'utilizzo del calore delle acque reflue dalle centrali termoelettriche. Il presupposto più importante per l'introduzione dell'HP sono i grandi volumi di calore immessi nelle torri di raffreddamento. Quindi, ad esempio, il valore totale del calore di scarto nelle città e adiacenti ai CHPP di Mosca nel periodo da novembre a marzo stagione di riscaldamentoè 1600-5-2000 Gcal/h. Con l'ausilio di HP è possibile trasferire la maggior parte di questo calore residuo (circa 50-5-60%) alla rete di riscaldamento. in cui:

Non è necessario alcun combustibile aggiuntivo per produrre questo calore;

La situazione ecologica migliorerebbe;

Abbassando la temperatura dell'acqua circolante nei condensatori della turbina, il vuoto migliorerà notevolmente e la produzione di energia aumenterà.

La scala dell'introduzione degli HP solo in OAO Mosenergo può essere molto significativa e il loro utilizzo sul calore "di scarto" del gradiente

ren può raggiungere 1600-5-2000 Gcal/h. Pertanto, l'uso dell'HP nei cogeneratori è vantaggioso non solo dal punto di vista tecnologico (miglioramento del vuoto), ma anche ambientale (risparmio reale di carburante o aumento della potenza termica dei cogeneratori senza costi aggiuntivi di carburante e costi di capitale). Tutto ciò consentirà di aumentare il carico connesso nelle reti termiche.

Fig. 1. Diagramma schematico del sistema di fornitura di calore WTG:

1 - pompa centrifuga; 2 - tubo a vortice; 3 - flussometro; 4 - termometro; 5 - valvola a tre vie; 6 - valvola;

7 - batteria; 8 - riscaldatore.

Fornitura di calore basata su generatori di calore ad acqua autonomi

I generatori autonomi di calore ad acqua (ATG) sono progettati per produrre acqua riscaldata, che viene utilizzata per fornire calore a vari impianti industriali e civili.

ATG include una pompa centrifuga e uno speciale dispositivo che crea resistenza idraulica. dispositivo speciale potrebbe avere disegno diverso, la cui efficienza dipende dall'ottimizzazione dei fattori di regime determinati dagli sviluppi del KNOW-HOW.

Uno degli speciali dispositivo idraulicoè un tubo a vortice inserito in un impianto di riscaldamento decentralizzato ad acqua.

L'uso di un sistema di fornitura di calore decentralizzato è molto promettente, perché. l'acqua, essendo una sostanza di lavoro, viene utilizzata direttamente per il riscaldamento e l'acqua calda

rifornimento, rendendo così questi sistemi rispettosi dell'ambiente e affidabili nel funzionamento. Tale sistema di fornitura di calore decentralizzato è stato installato e testato nel laboratorio dei Fondamenti di Trasformazione del Calore (OTT) del Dipartimento di Sistemi Industriali di Calore ed Energia (PTS) di MPEI.

Il sistema di alimentazione del calore è costituito da una pompa centrifuga, un tubo a vortice ed elementi standard: una batteria e un riscaldatore. Questi elementi standard sono parte integrante di eventuali sistemi di fornitura di calore e quindi la loro presenza e lavoro di successo dare motivi per affermare il funzionamento affidabile di qualsiasi sistema di fornitura di calore che includa questi elementi.

Sulla fig. 1 presentato schema elettrico impianti di riscaldamento. Il sistema è riempito con acqua che, una volta riscaldata, entra nella batteria e nel riscaldatore. Il sistema è dotato di raccordi di commutazione (rubinetti e valvole a tre vie), che consentono la commutazione in serie e in parallelo della batteria e del riscaldatore.

Il funzionamento del sistema è stato effettuato come segue. Attraverso vaso di espansione il sistema viene riempito d'acqua in modo tale che l'aria venga rimossa dal sistema, che viene quindi controllato da un manometro. Successivamente viene applicata tensione all'armadio della centralina, la temperatura dell'acqua fornita all'impianto (50-5-90 °C) viene impostata dal selettore di temperatura e viene accesa la pompa centrifuga. Il tempo per entrare nella modalità dipende dalla temperatura impostata. Con un dato sistema operativo tv=60, il tempo per entrare nella modalità è t=40 min. Il grafico della temperatura di funzionamento del sistema è mostrato in fig. 2.

Il periodo di inizio del sistema è stato di 40+45 min. La velocità di aumento della temperatura era Q=1,5 gradi/min.

Per misurare la temperatura dell'acqua all'ingresso e all'uscita del sistema, sono installati termometri 4 e un flussometro 3 viene utilizzato per determinare il flusso.

La pompa centrifuga è stata montata su un supporto mobile leggero, realizzabile in qualsiasi officina. Il resto dell'attrezzatura (batteria e riscaldatore) è standard, acquistato in società commerciali specializzate (negozi).

Nei negozi si acquistano anche i raccordi (rubinetti a tre vie, valvole, angolari, adattatori, ecc.). Il sistema è assemblato da tubi di plastica, la cui saldatura è stata eseguita da un'apposita unità di saldatura, disponibile nel laboratorio OTT.

La differenza di temperatura dell'acqua nelle linee dirette e di ritorno era di circa 2 °C (Δt=tnp-to6=1,6). Il tempo di funzionamento della pompa centrifuga VTG era di 98 s in ogni ciclo, le pause duravano 82 s, il tempo di un ciclo era di 3 min.

Il sistema di alimentazione del calore, come hanno dimostrato le prove, funziona in modo stabile ed automatico (senza l'intervento di personale addetto alla manutenzione) mantiene la temperatura inizialmente impostata nell'intervallo t=60-61 °C.

Il sistema di alimentazione del calore funzionava quando la batteria e il riscaldatore venivano accesi in serie con l'acqua.

L'efficacia del sistema è valutata:

1. Rapporto di trasformazione del calore

μ=(Ο6+Οκ)/νν=ΣΟ/νν;

2. Efficienza

dove: 20 =Q6+QK - la quantità di calore ceduta dal sistema;

W - la quantità di energia elettrica spesa per l'azionamento della pompa centrifuga; tq=1-T0C/TB - coefficiente di efficienza termica;

TV - livello di temperatura del calore dato; Tos - temperatura ambiente.

Con l'elettricità consumata W=2 kWh, la quantità di calore prodotta in questo periodo è stata di 20=3816,8 kcal. Il rapporto di trasformazione è: μ=3816,8/1720=2,22.

L'efficienza è η=μτ =2.22.0.115=0.255 (~25%), dove: tq=1 -(293/331)=0.115.

Dal bilancio energetico del sistema si evince che la quantità aggiuntiva di calore generata dal sistema è stata di 2096,8 kcal. Ad oggi, ci sono varie ipotesi che cercano di spiegare come appare una quantità aggiuntiva di calore, ma non esiste una soluzione univoca generalmente accettata.

conclusioni

1. Sistemi decentralizzati la fornitura di calore non richiede una lunga rete di riscaldamento e, quindi, grandi costi di capitale.

2. L'uso di sistemi di fornitura di calore decentralizzati può ridurre significativamente le emissioni nocive della combustione di combustibili nell'atmosfera, migliorando la situazione ambientale.

3. L'utilizzo delle pompe di calore negli impianti di distribuzione del calore decentralizzati per il settore industriale e civile consente, rispetto alle caldaie, un risparmio di combustibile pari a 6+8 kg di combustibile di riferimento. per 1 Gcal di calore generato, che corrisponde a circa il 30-5-40%.

4. I sistemi decentralizzati basati su HP vengono applicati con successo in molti Paesi esteri(Stati Uniti, Giappone, Norvegia, Svezia, ecc.). Più di 30 aziende sono impegnate nella produzione di HP.

5. Nel laboratorio dell'OTT del Dipartimento PTS dell'MPEI è stato installato un sistema autonomo di fornitura di calore (decentralizzato) basato su un generatore di calore ad acqua centrifugo.

Il sistema funziona in modalità automatica, mantenendo la temperatura dell'acqua nella linea di alimentazione in un determinato intervallo da 60 a 90 °C.

Il coefficiente di trasformazione del calore del sistema è m=1,5-5-2 e l'efficienza è di circa il 25%.

6. L'ulteriore miglioramento dell'efficienza energetica dei sistemi di approvvigionamento di calore decentralizzato richiede la ricerca scientifica e tecnica per essere determinato modalità ottimali opera.

Letteratura

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Editoriale: Al secondo convegno scientifico-pratico “I sistemi di alimentazione del calore. Modern Solutions", che è già tradizionalmente detenuto dalla partnership non commerciale "Russian Heat Supply", dopo una serie di rapporti sui generatori di calore a vortice, si è svolta un'accesa discussione. I partecipanti sono giunti alla conclusione che la ricezione di calore in quantità superiore all'elettricità consumata lo indica scienza moderna non può ancora indicare la fonte di questa energia e la sua natura, il che significa che questo fenomeno dovrebbe essere utilizzato con estrema cautela, perché. L'impatto di questa installazione sull'ambiente e sulle persone non è stato studiato.

Ciò è confermato dalla ricerca moderna. Ad esempio, al convegno internazionale "Fenomeni fisici anomali nel settore energetico e prospettive di creazione fonti non tradizionali Energy”, tenutasi dal 15 al 16 giugno 2005 a Kharkov, diversi gruppi di ricercatori di diverse città dell'Ucraina hanno riferito di aver scoperto radiazione radiante generato dal generatore di calore a vortice.

Quindi, ad esempio, gli specialisti dell'Istituto di Fisica Tecnica Termica dell'Accademia Nazionale delle Scienze dell'Ucraina hanno trovato una sezione all'estremità di un tubo a vortice con una radiazione gamma aumentata (1,3-1,9 volte) rispetto al valore di fondo. Informazioni su questo esperimentoè stato anche pubblicato sulla rivista "Industrial Heat Engineering" (Kiev) n. 6, 2002 nell'articolo Khalatov A.A., Kovalenko A.S., Shevtsov S.V. "Determinazione del coefficiente di conversione dell'energia in un generatore di calore a vortice del tipo TPM 5,5-1." Gli autori dell'articolo hanno notato che la natura di questa radiazione non è ancora del tutto chiara e richiede ulteriori studi.

L'orientamento del settore energetico russo verso il teleriscaldamento e il teleriscaldamento come modalità principale per soddisfare il fabbisogno termico di città e centri industriali si è giustificato tecnicamente ed economicamente. Tuttavia, ci sono molte carenze nel funzionamento dei sistemi di teleriscaldamento e teleriscaldamento, soluzioni tecniche non riuscite, riserve inutilizzate che riducono l'efficienza e l'affidabilità del funzionamento di tali sistemi. La natura produttiva della struttura dei sistemi di teleriscaldamento (DH) con cogeneratori e caldaie, l'irragionevole scala di connessione dei consumatori e la pratica incontrollabilità delle modalità di funzionamento del teleriscaldamento (fonti - reti di calore - consumatori) hanno ampiamente svalutato i vantaggi del teleriscaldamento .

Se le fonti di energia termica sono ancora paragonabili al livello mondiale, l'analisi dell'intero DHS mostra che:

• le apparecchiature tecniche e il livello delle soluzioni tecnologiche nella costruzione di reti di calore corrispondono allo stato degli anni '60, mentre i raggi di fornitura di calore sono notevolmente aumentati e si è verificata una transizione verso nuove dimensioni standard dei diametri dei tubi;
• la qualità del metallo delle condutture di calore, l'isolamento termico, le valvole di intercettazione e di controllo, la costruzione e la posa di condotte di calore sono significativamente inferiori agli analoghi stranieri, il che porta a grandi perdite di energia termica nelle reti;
• le cattive condizioni per l'impermeabilizzazione termica e dell'impermeabilizzazione delle condotte di calore e dei canali delle reti di calore hanno contribuito ad aumentare i danni delle condotte di calore sotterranee, che hanno portato a seri problemi nella sostituzione delle apparecchiature delle reti di calore;
• apparecchiature domestiche i cogeneratori di grandi dimensioni corrispondono al livello medio estero degli anni '80 e attualmente i cogeneratori con turbine a vapore sono caratterizzati da un alto tasso di incidenti, poiché quasi la metà della capacità installata delle turbine ha esaurito la risorsa stimata;
• non ci sono sistemi di purificazione negli impianti di cogenerazione alimentati a carbone Gas di scarico da NOX e SOX, e l'efficienza della cattura del particolato spesso non raggiunge i valori richiesti;
• competitività del DH stadio attuale può essere garantito solo dall'introduzione di soluzioni tecniche particolarmente nuove, sia in termini di struttura degli impianti, sia in termini di schemi, apparecchiature delle fonti energetiche e reti di riscaldamento.

Inoltre, le modalità di funzionamento tradizionali del teleriscaldamento adottate nella pratica presentano i seguenti svantaggi:

• la pratica assenza di regolazione della fornitura di calore per il riscaldamento degli edifici durante i periodi di transizione, quando il vento, la radiazione solare e le emissioni di calore domestico hanno un impatto particolarmente ampio sul regime termico dei locali riscaldati;
• consumo eccessivo di carburante e surriscaldamento degli edifici durante i periodi caldi della stagione di riscaldamento;
• grandi dispersioni di calore durante il trasporto (circa il 10%) e in molti casi molto di più;
• consumo irrazionale di elettricità per il pompaggio del liquido di raffreddamento, dovuto al principio stesso della regolazione centralizzata della qualità;
• operazione a lungo termine tubazioni di alimentazione della rete di riscaldamento in un regime di temperatura sfavorevole, caratterizzato da un aumento dei processi di corrosione, ecc.

Un moderno sistema di fornitura di calore decentralizzato è un insieme complesso di apparecchiature funzionalmente interconnesse, tra cui un impianto di generazione di calore autonomo e sistemi ingegneristici edifici (fornitura di acqua calda, impianti di riscaldamento e ventilazione).

Di recente, molte regioni della Russia hanno mostrato interesse per l'introduzione tecnologia ad alta efficienza energetica riscaldamento degli appartamenti di edifici multipiano, che è un tipo di fornitura di calore decentralizzata, in cui ogni appartamento in un condominio è dotato di un sistema autonomo per la fornitura di calore e acqua calda. Gli elementi principali del sistema di riscaldamento dell'appartamento sono la caldaia di riscaldamento, i riscaldatori, i sistemi di alimentazione e scarico dell'aria. Il cablaggio viene eseguito utilizzando tubo d'acciaio o moderni sistemi termoconduttori - plastica o metallo-plastica.

I prerequisiti oggettivi per l'introduzione di sistemi di fornitura di calore autonomi (decentralizzati) sono:

• l'assenza in alcuni casi di capacità libere da fonti centralizzate;
• densificazione dello sviluppo delle aree urbane con oggetti abitativi;
• inoltre, una parte significativa dello sviluppo ricade su aree non sviluppate infrastruttura ingegneristica;
• minor investimento di capitale e possibilità di copertura graduale dei carichi termici;
• capacità di mantenere condizioni confortevoli nel tuo stesso appartamento propria volontà, che a sua volta risulta più appetibile rispetto agli appartamenti con teleriscaldamento, la cui temperatura dipende dalla decisione direttiva di inizio e fine periodo di riscaldamento;
• ingresso nel mercato un largo numero varie modifiche di generatori di calore domestici e importati (estero) di bassa potenza.

I generatori di calore possono essere collocati in cucina, in stanza separata su qualsiasi piano (anche sottotetto o seminterrato) o in un ampliamento. Lo schema di fornitura di calore autonomo (decentralizzato) più comune comprende: una caldaia a circuito singolo o doppio circuito, pompe di circolazione per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda, valvole di ritegno, vasi di espansione chiusi, valvole di sicurezza. Con una caldaia a circuito singolo, per la preparazione dell'acqua calda viene utilizzato uno scambiatore di calore capacitivo o a piastre.

I vantaggi della fornitura di calore decentralizzata sono:

• nessuna necessità di appezzamenti di terreno per reti di riscaldamento e caldaie;
• riduzione delle dispersioni termiche per assenza di reti di riscaldamento esterne, riduzione delle perdite idriche di rete, riduzione dei costi di trattamento delle acque;
• una significativa riduzione dei costi di riparazione e manutenzione delle apparecchiature;
• completa automazione delle modalità di consumo. V sistemi autonomi Non è consigliabile utilizzare acqua non trattata dal sistema di approvvigionamento idrico nel sistema di approvvigionamento di calore a causa del suo effetto aggressivo sugli elementi della caldaia, che richiede filtri e altri dispositivi di trattamento dell'acqua.

Tra gli edifici sperimentali costruiti nelle regioni russe, ci sono case di lusso, e case di costruzione di massa. Gli appartamenti in essi sono più costosi di alloggi simili con riscaldamento centralizzato. Tuttavia, il livello di comfort dà loro un vantaggio nel mercato immobiliare. I loro proprietari hanno l'opportunità di decidere autonomamente la quantità di calore e acqua calda di cui hanno bisogno; scompare il problema delle interruzioni stagionali e di altro tipo nella fornitura di calore.

I sistemi decentralizzati di qualsiasi tipo consentono di eliminare le perdite di energia durante il trasporto (di conseguenza si riduce il costo del calore per il consumatore finale), di aumentare l'affidabilità dei sistemi di riscaldamento e di fornitura di acqua calda, di condurre costruzione di alloggi dove non ci sono reti termiche sviluppate. Con tutti questi vantaggi della fornitura di calore decentralizzata, ci sono anche aspetti negativi. Nelle piccole caldaie, comprese quelle "a tetto", l'altezza dei camini, di regola, è molto inferiore rispetto a quelle grandi.

A parità di totale della potenza termica, i valori di emissione non cambiano, ma le condizioni di dissipazione peggiorano drasticamente. Inoltre, piccole caldaie si trovano, di regola, vicino alla zona residenziale. Anche la produzione combinata di calore ed elettricità presso la cogenerazione dovrebbe essere considerata a favore del teleriscaldamento. Il punto è che un aumento del numero di caldaie autonome non porterà sicuramente a una diminuzione del consumo di carburante nei cogeneratori (a condizione che la produzione di elettricità rimanga invariata). Ciò suggerisce che il consumo di carburante è in aumento nella città nel suo insieme e il livello di inquinamento atmosferico è in aumento. Quando si confrontano le opzioni, uno degli indicatori principali è i seguenti tipi costi.

Sono chiaramente presentati nella Tabella 1. A conferma di quanto sopra, abbiamo calcolato due opzioni per i sistemi con fornitura di calore centralizzata e decentralizzata per un quarto. Il quartiere in esame è costituito da quattro edifici residenziali a 3 sezioni e 5 piani. Al piano di ogni sezione ci sono quattro appartamenti con una superficie totale di 70 m2 (Tabella ~4~). Supponiamo che quest'area sia riscaldata da un locale caldaia con caldaie KVGM-4 alimentate a gas naturale (I - opzione). Come opzione II - una caldaia a gas individuale con uno scambiatore di calore a flusso integrato per la preparazione di acqua calda. La dipendenza del costo unitario della caldaia (DM/kW) dalla potenza installata è mostrata in fig. . Il calcolo è stato effettuato da noi secondo.

Nell'analisi delle dipendenze sono stati utilizzati i dati delle caldaie importate. Le caldaie di fabbricazione russa costano il 20-40% in meno, a seconda del produttore e della società intermediaria. Nel determinare i principali indicatori tecnici ed economici per i sistemi di fornitura di calore decentralizzati, è necessario tenere conto dei costi associati all'aumento del diametro dei gasdotti bassa pressione, poiché in questo caso le perdite di gas aumentano.

Ma in questo c'è un fattore positivo, che parla a favore della fornitura di calore decentralizzata: non c'è bisogno di realizzare reti di riscaldamento. I dati calcolati sono chiaramente presentati in fig. 2 e 3, da cui si evince che: - il consumo annuo di combustibile con fornitura di calore decentralizzata si riduce in media del 40-50%; - i costi di manutenzione si riducono di circa 2,5-3 volte; - il costo di energia elettrica 3 volte; — anche i costi di esercizio per la fornitura di calore decentralizzata sono inferiori a quelli per il teleriscaldamento.

L'uso di un sistema di riscaldamento per appartamenti per edifici residenziali a più piani consente di eliminare completamente le perdite di calore nelle reti di riscaldamento e durante la distribuzione tra i consumatori e di ridurre significativamente le perdite alla fonte. Consentirà di organizzare la contabilità individuale e la regolazione del consumo di calore in base alle opportunità economiche e alle esigenze fisiologiche.

Il riscaldamento degli appartamenti porterà a una riduzione degli investimenti di capitale una tantum e costi operativi, e consente inoltre di risparmiare energia e materie prime per la generazione di energia termica e, di conseguenza, comporta una diminuzione dell'onere sulla situazione ambientale. Il sistema di riscaldamento degli appartamenti è una soluzione economicamente, energeticamente ed ecologicamente efficiente al problema della fornitura di calore per edifici multipiano. Eppure, è necessario condurre un'analisi completa dell'efficacia dell'uso di un particolare sistema di fornitura di calore, tenendo conto di molti fattori.

Basato sui materiali del 5° Forum internazionale di Mosca sui problemi di progettazione e costruzione di sistemi di riscaldamento, ventilazione, condizionamento e refrigerazione nell'ambito di mostra internazionale HEAT&VENT'2003 MOSCOW (pp. 95-100), Editore ITE Group PLC, a cura del Prof. Ph.D. Makhova LM, 2003