Marea enciclopedie a petrolului și gazelor. Ce este termoficarea. Sisteme de termoficare

Scopul principal al oricărui sistem de alimentare cu căldură este de a oferi consumatorilor cantitatea necesară de căldură de calitatea cerută (adică, purtătorul de căldură al parametrilor necesari).

În funcție de locația sursei de căldură în raport cu consumatorii, sistemele de alimentare cu căldură se împart în descentralizateși centralizat.

În sistemele descentralizate, sursa de căldură și receptoarele de căldură ale consumatorilor sunt fie combinate într-o singură unitate, fie plasate atât de aproape încât transferul de căldură de la sursă la receptoarele de căldură poate fi efectuat practic fără o legătură intermediară - rețeaua de căldură.

Sistemele de încălzire descentralizată sunt împărțite în individualși local.

În sistemele individuale, alimentarea cu căldură pentru fiecare cameră (zonă atelier, cameră, apartament) este asigurată dintr-o sursă separată. Astfel de sisteme, în special, includ soba și încălzirea apartamentului. În sistemele locale, căldura este furnizată fiecărei clădiri dintr-o sursă de căldură separată, de obicei de la o centrală locală sau individuală. Acest sistem include, în special, așa-numita încălzire centrală a clădirilor.

În sistemele de termoficare, sursa de căldură și receptoarele de căldură ale consumatorilor sunt amplasate separat, adesea la o distanță considerabilă, prin urmare, căldura este transferată de la sursă la consumatori prin rețelele de încălzire.

În funcție de gradul de centralizare, sistemele de termoficare pot fi împărțite în următoarele patru grupe:

grup- furnizarea de căldură dintr-o singură sursă a unui grup de clădiri;
district- furnizarea de căldură dintr-o singură sursă a mai multor grupuri de clădiri (sector);
urban- furnizarea de căldură dintr-o singură sursă a mai multor raioane;
interurban- furnizarea de căldură dintr-o singură sursă a mai multor orașe.

Procesul de termoficare constă din trei etape succesive:

prepararea lichidului de răcire;
transportul lichidului de răcire;
utilizarea lichidului de răcire.

Pregătirea lichidului de răcire se realizează în așa-numitele stații speciale de tratare termică la CHPP, precum și în cazane de oraș, cartier, grup (sfert) sau industriale. Lichidul de răcire este transportat prin rețele de încălzire. Purtătorul de căldură este utilizat în receptoarele de căldură ale consumatorilor. Complexul de instalații destinate pregătirii, transportului și utilizării transportorului de căldură constituie sistemul centralizat de alimentare cu căldură. Pentru transportul căldurii, de regulă, se folosesc doi purtători de căldură: apă și vapori de apă. Pentru a face față sarcinii sezoniere și încărcăturii de alimentare cu apă caldă, apa este de obicei folosită ca purtător de căldură, iar aburul este utilizat pentru sarcina procesului industrial.

Pentru a transfera căldură pe distanțe care măsoară multe zeci și chiar sute de kilometri (100-150 km sau mai mult), pot fi utilizate sisteme de transport de căldură în stare legată chimic.

Oferă următoarea definiție a termenului „Alimentare de căldură”:

Furnizare de căldură- un sistem de asigurare a căldurii clădirilor și structurilor, conceput pentru a oferi confort termic persoanelor din acestea sau pentru posibilitatea de a îndeplini standardele tehnologice.

Orice sistem de alimentare cu căldură constă din trei elemente principale:

Sursa de caldura... Poate fi o cogenerare sau o centrală termică (cu sistem de încălzire centralizat), sau doar un cazan situat într-o clădire separată (sistem local).
Sistem de transport al energiei termice(rețea de încălzire).
Consumatorii de căldură(calorifere de încălzire (baterii) și aeroterme).

Clasificare

Sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în:

Centralizat
Local(se mai numesc si descentralizate).

Ei pot fi apăși aburi. Acestea din urmă nu sunt adesea folosite în zilele noastre.

Sisteme locale de incalzire

Totul este simplu aici. În sistemele locale, sursa de căldură și consumatorul acesteia sunt situate în aceeași clădire sau foarte aproape unul de celălalt. De exemplu, un cazan este instalat într-o casă separată. Apa incalzita in acest cazan este folosita ulterior pentru a satisface nevoile casei de incalzire si apa calda.

Sisteme de termoficare

Într-un sistem centralizat de alimentare cu căldură, sursa de căldură este fie un cazan care generează căldură pentru un grup de consumatori: un bloc, un cartier sau chiar un întreg oraș.

Cu un astfel de sistem, căldura este transportată către consumatori prin rețelele principale de încălzire. Din rețelele principale, lichidul de răcire este furnizat către punctele de încălzire centrală (CHP) sau punctele individuale de încălzire (ITP). De la centrala termică, căldura este deja furnizată prin rețelele trimestriale către clădirile și structurile consumatorilor.

Conform metodei de conectare a sistemului de încălzire, sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în:

Sisteme dependente- purtătorul de căldură din sursa de energie termică (CHPP, camera cazanelor) merge direct la consumator. Cu un astfel de sistem, schema nu prevede prezența punctelor de încălzire centrale sau individuale. În termeni simpli, apa din rețelele de încălzire merge direct la baterii.

sisteme independente -în acest sistem există TSC și ITP. Lichidul de răcire care circulă prin rețelele de încălzire încălzește apa din schimbătorul de căldură (primul circuit - linii roșii și verzi). Apa încălzită în schimbătorul de căldură circulă deja în sistemul de încălzire a consumatorului (circuitul 2 - linii portocalii și albastre).

Cu ajutorul pompelor de completare, pierderile de apă sunt completate prin scurgeri și avarii în sistem și se menține presiunea în conducta de retur.

Conform metodei de conectare a sistemului de alimentare cu apă caldă, sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în:

Închis. Cu un astfel de sistem, apa din sistemul de alimentare cu apă este încălzită de transportorul de căldură și furnizată consumatorului. Am scris despre asta în articol.

Deschis.Într-un sistem de încălzire deschis, apa caldă este preluată direct din rețeaua de încălzire. De exemplu, iarna folosești încălzire și apă caldă „de la o singură conductă”. Pentru un astfel de sistem este valabil desenul unui sistem dependent de alimentare cu căldură.

Capitolul 12. Sisteme de alimentare cu căldură

Concepte de bază ale procesului de alimentare cu căldură

Sistem de alimentare cu căldură - un set de centrale electrice interconectate care furnizează căldură unui cartier, oraș sau întreprindere. Sistemul de alimentare cu căldură este un lanț de operațiuni complex, legat tehnologic, constând din procesele de producere, transport și consum de energie termică. Sarcinile principale ale funcționării acestui sistem sunt furnizarea de căldură neîntreruptă și de înaltă calitate către consumatori. Totodata, in sistemele bine concepute, bine stabilite, raportul eficienta/calitate trebuie sa indeplineasca cele mai inalte standarde.

Un sistem de alimentare cu căldură este un complex de dispozitive pentru generarea, transportul și utilizarea căldurii. Furnizarea de căldură către consumatori (încălzire, ventilație, alimentare cu apă caldă și procese tehnologice) constă din trei procese interdependente: transferul de căldură către lichidul de răcire, transportul lichidului de răcire și utilizarea potențialului termic al lichidului de răcire.

Necesitatea creării sistemelor de alimentare cu căldură se datorează următoarelor motive principale: condițiile climatice dure din principalele regiuni ale țării, când încălzirea clădirilor rezidențiale, publice și industriale este necesară 200-360 de zile pe an; imposibilitatea implementării multor procese tehnologice fără consumul de căldură, de exemplu, generarea de energie electrică, materialele de gătit și uscare, spălatul rufelor etc.; necesitatea satisfacerii nevoilor sanitare si igienice ale populatiei in apa calda pentru spalarea vaselor, curatenia spatiilor si alte procese.

Sistemele de alimentare cu căldură sunt clasificate în funcție de putere și tip de sursă de căldură; tip de lichid de răcire; metode și scheme de conectare, numărul de conducte și alte caracteristici.

Distingeți între sistemele de încălzire centralizate și cele locale. Sistemele locale de încălzire deservesc o parte sau întreaga clădire pe baza încălzirii sobei sau a unei centrale de cazane casnice. Sisteme de termoficare - unul sau mai multe cartiere ale orașului. Prin urmare, acestea includ surse de alimentare cu căldură (cazane, cogenerare), rețele de încălzire, puncte de căldură și sisteme de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă pentru clădiri.

În funcție de tipul de consumator, sistemele de alimentare cu căldură pot fi împărțite în sisteme industriale, industriale și de încălzire. În sistemele industriale de alimentare cu căldură, componenta principală a încărcăturii termice este consumul de căldură pentru nevoi tehnologice, în sistemele de încălzire - încărcături utilitare ale clădirilor rezidențiale și publice, precum și în sistemele de încălzire industrială, atât întreprinderile industriale, cât și sectorul locativ și comunal al orașului. primesc căldură dintr-o singură sursă...

În ceea ce privește capacitatea, sistemele de alimentare cu căldură se caracterizează prin gama de transfer de căldură și numărul de consumatori.

Sistemele locale de alimentare cu căldură sunt sisteme în care trei verigi principale (sursa de căldură, rețele și consumatori) sunt combinate și amplasate într-una sau încăperi adiacente. În același timp, primirea căldurii și transferul acesteia în aerul incintei sunt combinate într-un singur dispozitiv și sunt situate în încăperile încălzite (cuptoare). Sistemele centralizate sunt sisteme în care căldura este furnizată de la o sursă de căldură către mai multe încăperi. După tipul de sursă de căldură, sistemele de termoficare sunt împărțite în termoficare și încălzire. În cadrul sistemului de termoficare, sursa de căldură este centrala centrală, în timp ce sistemul de încălzire este CET. Purtatorul de căldură primește căldură în cazanul districtual (sau CHP) și prin conducte externe, care se numesc rețele de încălzire, intră în sistemele de încălzire și ventilație ale clădirilor industriale, publice și rezidențiale. În dispozitivele de încălzire situate în interiorul clădirilor, lichidul de răcire degajă o parte din căldura acumulată în el și este îndepărtat prin conducte speciale înapoi la sursa de căldură.

Sisteme centralizate de alimentare cu căldură. În funcție de gradul de centralizare, sistemul de termoficare (DC) poate fi împărțit în patru grupe:

Furnizarea grupului de căldură se deosebește în: district (alimentarea cu căldură a unei zone urbane); urban (furnizarea orașului de căldură); interurban (furnizare de căldură către mai multe orașe).

Proces centralizat alimentare cu căldură constă din trei operații - pregătirea lichidului de răcire, transportul lichidului de răcire și utilizarea lichidului de răcire. Pregătirea lichidului de răcire se realizează în sistemele de tratare a apei din cogenerarea și centralele termice. Lichidul de răcire este transportat prin rețele de încălzire. Utilizarea transportorului de căldură se realizează la instalațiile consumatoare de căldură ale consumatorilor. Un complex de instalații concepute pentru pregătirea, transportul și utilizarea unui transportator de căldură se numește sistem de termoficare.

Există două categorii principale de consum de căldură:

Pentru a crea condiții confortabile de muncă și de viață (sarcină comună și casnică). Aceasta include consumul de apă pentru încălzire, ventilație, alimentare cu apă caldă (ACM), aer condiționat;

Pentru eliberarea de produse de o calitate dată (sarcină tehnologică).

În funcție de nivelul de temperatură, căldura este împărțită în:

Potenţial scăzut, cu temperaturi de până la 150 0 С;

Potențial mediu, cu o temperatură de la 150 0 С la 400 0 С;

Potențial ridicat, cu o temperatură peste 400 0 С.

Sarcina de utilitate se referă la procese cu potențial scăzut. Temperatura maximă în rețelele de încălzire nu depășește 150 0 С (în conducta directă), temperatura minimă este de 70 0 С (în retur). Pentru a acoperi sarcina tehnologică, de regulă, se utilizează vapori de apă cu o presiune de până la 1,4 MPa. Ca surse de căldură sunt folosite stațiile de tratare termică a centralelor termice și a cazanelor. CET asigură generarea combinată de căldură și energie pe baza unui ciclu de termoficare. Generarea separată de căldură și electricitate se realizează în cazane și centrale electrice în condensare. La o generație combinată, consumul total de combustibil este mai mic decât la una separată.

Complexul de echipamente pentru o sursă de alimentare cu căldură, rețele de încălzire și instalații de abonat se numește sistem de termoficare. Sistemele de alimentare cu căldură sunt clasificate în funcție de tipul de sursă de căldură (sau metoda de preparare a căldurii), tipul de transportator de căldură, metoda de alimentare cu apă la alimentarea cu apă caldă, numărul de conducte din rețeaua de încălzire, metoda de alimentare. consumatorii și gradul de centralizare.

După tipul de sursă de căldură, există trei tipuri de alimentare cu căldură:

Centrală termică de la o centrală de cogenerare numită termoficare;

Încălzire centrală de la centrale termice sau industriale;

Furnizare descentralizată de căldură de la cazane locale sau unități de încălzire individuale.

De comparat cu cu furnizarea centralizată de căldură din casele de cazane, termoficarea are o serie de avantaje, care se exprimă în economii de combustibil datorate producerii combinate de căldură și energie electrică la CET; în posibilitatea utilizării pe scară largă a combustibilului local de calitate scăzută, a cărui ardere în cazane este dificilă; în îmbunătățirea condițiilor sanitare și a curățeniei aerului în orașe și zonele industriale datorită concentrării arderii combustibilului într-un număr mic de puncte, situate, de regulă, la o distanță considerabilă de zonele rezidențiale, și utilizarea mai rațională a metodelor moderne de curățare a gazelor arse de impuritățile nocive.

De un fel de lichid de răcire sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în apă și abur. Sisteme cu abur distribuite în principal în întreprinderi industriale și sisteme de apă folosit pentru furnizarea de căldură a locuințelor și a serviciilor comunale și a unor consumatori industriali. Acest lucru se explică printr-o serie de avantaje ale apei ca purtător de căldură în comparație cu abur: posibilitatea de reglare centrală de înaltă calitate a încărcăturii termice, pierderi mai mici de energie în timpul transportului și o gamă mai lungă de alimentare cu căldură, absența pierderilor de încălzire. condens de abur, producție combinată mai mare de energie la CHPP și capacitate de stocare crescută.

Conform metodei de alimentare cu apă la alimentarea cu apă caldă, sistemele de apă sunt împărțite în închise și deschise.

În sistemele închise, apa din rețea este utilizată doar ca purtător de căldură și nu este preluată din sistem. Instalațiile locale de alimentare cu apă caldă primesc apă din sistemul de alimentare cu apă potabilă, încălzită în boiler speciale apă-apă datorită căldurii apei din rețea.

În sisteme deschise apa din retea curge direct la instalatiile locale de apa calda. În același timp, nu sunt necesare schimbătoare de căldură suplimentare, ceea ce simplifică și reduce foarte mult costul dispozitivului de intrare a abonatului. Cu toate acestea, pierderile de apă într-un sistem deschis cresc brusc (de la 0,5-1% la 20-40% din consumul total de apă din sistem), iar compoziția apei furnizate consumatorilor se deteriorează din cauza prezenței produselor de coroziune în acesta și absența tratamentului biologic.

Avantajele sistemelor închise de alimentare cu căldură sunt că utilizarea lor asigură o calitate stabilă a apei calde furnizate instalațiilor de alimentare cu apă caldă, la fel ca și calitatea apei de la robinet; izolarea hidraulica a apei care intra in instalatiile de alimentare cu apa calda din apa care circula in reteaua de incalzire; simplitatea monitorizării etanșeității sistemului prin cantitatea de machiaj.

Principalele dezavantaje ale sistemelor închise sunt complicația și creșterea costurilor echipamentelor și exploatării intrărilor abonaților din cauza instalării încălzitoarelor de apă și a coroziunii sistemelor locale de alimentare cu apă caldă din cauza utilizării apei nedezaerate.

Principalele avantaje ale sistemelor de alimentare cu căldură deschise sunt capacitatea de a maximiza utilizarea surselor de căldură de calitate scăzută pentru încălzirea unei cantități mari de apă de completare. Deoarece în sistemele închise aportul nu depășește 1% din debitul apei din rețea, posibilitatea de utilizare a căldurii reziduale și a apei de purjare la o CCE cu sistem închis este mult mai mică decât în sistemele deschise. În plus, apă dezaerată este furnizată instalațiilor locale de apă caldă în sisteme deschise, astfel încât acestea sunt mai puțin susceptibile la coroziune și mai durabile.

Dezavantajele sistemelor deschise sunt: necesitatea unei stații puternice de tratare a apei la CET pentru reîncărcarea rețelei de încălzire, ceea ce crește costul epurării apei din stație, în special cu duritatea crescută a apei brute inițiale; complicație și creșterea volumului controlului sanitar asupra sistemului; complicație a monitorizării etanșeității sistemului (deoarece cantitatea de machiaj nu caracterizează densitatea sistemului); instabilitatea regimului hidraulic al reţelei.

În funcție de numărul de conducte, se disting sistemele cu una, două și mai multe conducte. Mai mult, pentru un sistem deschis, numărul minim de conducte este unul, iar pentru un sistem închis - două. Cel mai simplu pentru transportul căldurii pe distanțe lungi este un sistem de alimentare cu căldură deschis cu o singură conductă. Cu toate acestea, sfera de aplicare a unor astfel de sisteme este limitată datorită faptului că implementarea sa este posibilă numai dacă debitul de apă necesar pentru a satisface sarcina de încălzire și ventilație este egal cu debitul de apă pentru alimentarea cu apă caldă a consumatorilor din zonă. Pentru majoritatea regiunilor țării noastre, consumul de apă pentru alimentarea cu apă caldă este mult mai mic (de 3 - 4 ori) consumul de apă din rețea pentru încălzire și ventilație, prin urmare, sistemele cu două conducte sunt utilizate preponderent în alimentarea cu căldură a orașelor. Într-un sistem cu două conducte, rețeaua de încălzire este formată din două linii: alimentare și retur.

După metoda de furnizare a căldurii consumatorilor, se disting sistemele de alimentare cu căldură cu o etapă și mai multe etape. În sistemele cu o singură treaptă, consumatorii de căldură sunt conectați direct la rețelele de încălzire.

În sistemele cu mai multe trepte, între sursa de căldură și consumatori sunt amplasate punctele sau substațiile de încălzire centrală, în care parametrii lichidului de răcire se modifică în funcție de consumul de căldură de către consumatorii locali. La punctele centrale de incalzire exista o centrala de incalzire pentru alimentarea cu apa calda, o instalatie centrala de amestecare a apei din retea, pompe booster pentru apa rece de la robinet, control automat si instrumentatie. Utilizarea sistemelor în mai multe etape cu puncte de încălzire centrală vă permite să reduceți costurile inițiale pentru construcția unei instalații de încălzire pentru alimentarea cu apă caldă, unități de pompare și dispozitive de control automat datorită creșterii capacității unității lor și reducerii numărului de echipamente. elemente.

Productivitatea optimă de proiectare a punctelor de încălzire centrală depinde de amenajarea zonei, de modul de funcționare al consumatorilor și este determinată pe baza calculelor tehnice și economice.

Ministerul Educației al Federației Ruse

Instituția de învățământ bugetar de stat federal de învățământ profesional superior „Universitatea Tehnică de Stat Magnitogorsk

lor. G.I. Nosov "

(FGBOU VPO „MSTU”)

Departamentul de Sisteme Termice și Energetice

ESEU

la disciplina „Introducere în regie”

pe tema: „Alimentarea centralizată și descentralizată de căldură”

Completat de: student Sultanov Ruslan Salikhovici

Grupa: zEATB-13 „Inginerie termică și inginerie termică”

Cod: 140100

Verificat de: Evgeniy Borisovich Agapitov, doctor în științe tehnice

Magnitogorsk 2015

1. Introducere 3

2.Încălzire centralizată 4

3.Încălzire descentralizată 4

4. Tipuri de sisteme de încălzire și principii de funcționare a acestora 4

5. Sisteme moderne de încălzire și alimentare cu apă caldă în Rusia 10

6. Perspective pentru dezvoltarea furnizării de căldură în Rusia 15

7.Concluzia 21

Introducere

Trăind în latitudini temperate, unde cea mai mare parte a anului este rece, este necesar să se asigure alimentarea cu căldură a clădirilor: clădiri rezidențiale, birouri și alte spații. Furnizarea de căldură asigură un trai confortabil, dacă este un apartament sau o casă, muncă productivă, dacă este un birou sau depozit.

Mai întâi, să ne dăm seama ce se înțelege prin termenul „furnizare de căldură”. Furnizarea de căldură este furnizarea sistemelor de încălzire a unei clădiri cu apă caldă sau abur. Centralele termice și cazanele sunt sursa obișnuită de alimentare cu căldură. Există două tipuri de alimentare cu căldură pentru clădiri: centralizată și locală. Cu unul centralizat, raioanele individuale (industriale sau rezidenţiale) sunt aprovizionate. Pentru funcționarea eficientă a unei rețele centralizate de alimentare cu căldură, este construită, împărțind-o pe niveluri, munca fiecărui element este de a îndeplini o singură sarcină. Cu fiecare nivel, sarcina elementului scade. Furnizare locală de căldură - furnizarea de căldură către una sau mai multe case. Rețelele de încălzire centralizată au o serie de avantaje: consum redus de combustibil și economii de costuri, utilizarea combustibilului de calitate scăzută și condiții sanitare îmbunătățite în zonele rezidențiale. Sistemul de termoficare include o sursă de căldură (CHP), o rețea de încălzire și instalații consumatoare de căldură. Centrala combinată de căldură și energie produce căldură și energie. Sursele locale de alimentare cu căldură sunt sobele, cazanele, boilerele.

Sistemele de încălzire diferă în diferite temperaturi și presiuni ale apei. Depinde de cerințele clienților și de considerente economice. Odată cu creșterea distanței pe care este necesară „transferul” căldurii, costurile economice cresc. În prezent, distanța de transfer de căldură este măsurată în zeci de kilometri. Sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în funcție de volumul sarcinilor termice. Sistemele de încălzire sunt clasificate ca fiind sezoniere, iar sistemele de alimentare cu apă caldă sunt clasificate ca permanente.

Incalzire centrala

Încălzirea centralizată se caracterizează prin prezența unei rețele extinse de încălzire a abonaților ramificate cu alimentarea cu energie a numeroase receptoare de căldură (fabrici, întreprinderi, clădiri, apartamente, spații rezidențiale etc.).

Principalele surse de termoficare sunt: - centralele de termoficare (CHP), care generează și energie electrică pe parcurs; - camere cazane (in cald și abur).

Furnizare descentralizată de căldură

Furnizarea descentralizată de căldură este caracterizată printr-un sistem de alimentare cu căldură în care sursa de căldură este combinată cu un radiator, adică rețeaua de încălzire este nesemnificativă sau absentă cu totul. Dacă în incintă se utilizează colectoare de căldură electrice sau locale separate, atunci o astfel de furnizare de căldură va fi individuală (un exemplu este încălzirea camerei mici de cazane a întregii clădiri). Puterea unor astfel de surse de căldură, de regulă, este foarte mică și depinde de nevoile proprietarilor lor. Capacitatea de încălzire a acestor surse individuale de căldură nu este mai mare de 1 Gcal/h sau 1,163 MW.

Principalele tipuri de astfel de încălzire descentralizată:

Electrice si anume: - direct; - acumulare; - pompa de caldura; - cuptor. Cazane mici.

Tipuri de sisteme de încălzire și principii de funcționare a acestora

Încălzirea centralizată constă din trei etape interconectate și succesive: pregătirea, transportul și utilizarea vehiculului de căldură. În conformitate cu aceste etape, fiecare sistem constă din trei verigi principale: o sursă de căldură (de exemplu, o centrală combinată de energie termică și electrică sau o centrală termică), rețele de încălzire (conducte de căldură) și consumatori de căldură.

În sistemele descentralizate de alimentare cu căldură, fiecare consumator are propria sa sursă de căldură.

Purtătorii de căldură în sistemele de încălzire centrală pot fi apă, abur și aer; sistemele corespunzătoare se numesc sisteme de încălzire cu apă, abur sau aer. Fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. furnizare de caldura incalzire centrala

Avantajele unui sistem de încălzire cu abur sunt costul semnificativ mai mic și consumul de metal în comparație cu alte sisteme: atunci când 1 kg de abur se condensează, se eliberează aproximativ 535 kcal, care este de 15-20 de ori mai mult decât cantitatea de căldură eliberată în timpul răcirii de 1. kg de apă în dispozitivele de încălzire și, prin urmare, conductele de abur au un diametru mult mai mic decât conductele unui sistem de încălzire cu apă caldă. În sistemele de încălzire cu abur, suprafața dispozitivelor de încălzire este, de asemenea, mai mică. În încăperile în care oamenii stau periodic (cladiri industriale și publice), sistemul de încălzire cu abur va face posibilă producerea de încălzire intermitentă și, în același timp, nu există pericolul înghețului lichidului de răcire cu ruperea ulterioară a conductelor.

Dezavantajele unui sistem de încălzire cu abur sunt calitățile sale igienice scăzute: praful din aer arde pe dispozitivele de încălzire încălzite la 100 ° C sau mai mult; este imposibil să se regleze transferul de căldură al acestor dispozitive și sistemul trebuie să funcționeze intermitent pentru cea mai mare parte a perioadei de încălzire; prezența acestuia din urmă duce la fluctuații semnificative ale temperaturii aerului în încăperile încălzite. Prin urmare, sistemele de încălzire cu abur sunt amenajate numai în acele clădiri în care oamenii stau periodic - în băi, spălătorii, pavilioane de duș, gări și cluburi.

Sistemele de încălzire cu aer consumă puțin metal și pot ventila camera în același timp cu încălzirea camerei. Cu toate acestea, costul unui sistem de încălzire cu aer pentru clădirile rezidențiale este mai mare decât alte sisteme.

Sistemele de incalzire cu apa calda au un cost si un consum de metal ridicat in comparatie cu incalzirea cu abur, dar au calitati sanitare si igienice ridicate, care le fac raspandite. Se găsesc în toate clădirile rezidențiale înalte de peste două etaje, în clădirile publice și în majoritatea clădirilor industriale. Reglarea centralizată a transferului de căldură de la dispozitivele din acest sistem se realizează prin modificarea temperaturii apei care intră în acestea.

Sistemele de incalzire cu apa calda se disting prin modul in care este mutata apa si prin solutiile de proiectare.

După metoda de mișcare a apei se disting sistemele cu motivație naturală și mecanică (de pompare). Sisteme de incalzire cu apa calda cu inductie naturala. Schema schematică a unui astfel de sistem constă dintr-un cazan (generator de căldură), o conductă de alimentare, dispozitive de încălzire, o conductă de retur și un vas de expansiune.revine în cazan și apoi se repetă circulația apei. Mișcarea acestuia are loc sub influența unui impuls natural care apare în sistem atunci când apa din cazan este încălzită.

Presiunea de circulație creată în timpul funcționării sistemului este cheltuită pentru depășirea rezistenței la mișcarea apei prin conducte (de la frecarea apei împotriva pereților conductei) și pe rezistența locală (în robinete, robinete, supape, dispozitive de încălzire, cazane, teuri, cruci etc.) ...

Mărimea acestor rezistențe este cu atât mai mare, cu atât viteza de mișcare a apei în conducte este mai mare (dacă viteza se dublează, atunci rezistența este de patru ori, adică într-o dependență pătratică). În sistemele cu motivație naturală din clădirile mici, valoarea presiunii efective este mică și, prin urmare, în acestea nu trebuie permise viteze mari de mișcare a apei în conducte; prin urmare diametrele conductelor trebuie să fie mari. Este posibil ca sistemul să nu fie viabil din punct de vedere economic. Prin urmare, utilizarea sistemelor cu circulație naturală este permisă numai pentru clădirile mici. Raza de acțiune a unor astfel de sisteme nu trebuie să depășească 30 m, iar valoarea lui k ar trebui să fie de cel puțin 3 m.

Când apa din sistem este încălzită, volumul acesteia crește. Pentru a găzdui acest volum suplimentar de apă în sistemele de încălzire, este prevăzut un vas de expansiune 3; in sistemele cu cablare superioara si impuls natural, serveste concomitent la indepartarea din ele a aerului degajat din apa cand aceasta este incalzita in cazane.

Sisteme de incalzire a apei calde actionate cu pompa. Sistemul de încălzire este întotdeauna umplut cu apă și sarcina pompelor este de a crea presiunea necesară doar pentru a depăși rezistența la mișcarea apei. În astfel de sisteme, impulsurile naturale și de pompare funcționează simultan; presiune totală pentru sisteme cu două conducte cu distribuție superioară, kgf / m2 (Pa)

Din motive economice, se ia de obicei în cantitate de 5-10 kgf / m2 pe 1 m (49-98 Pa / m).

Avantajele sistemelor cu motivație de pompare sunt reducerea costurilor conductelor (diametrul lor este mai mic decât în sistemele cu motivație naturală) și capacitatea de a furniza căldură unui număr de clădiri dintr-o singură boiler.

Dispozitivele sistemului descris, situate la diferite etaje ale clădirii, funcționează în condiții diferite. Presiunea p2, care asigură circulația apei prin dispozitivul de la etajul doi, este de aproximativ două ori mai mare decât presiunea p1 pentru dispozitivul de la etajul inferior. În același timp, rezistența totală a inelului de țeavă care trece prin cazan și a dispozitivului de la etajul al doilea este aproximativ egală cu rezistența inelului care trece prin cazan și a dispozitivului de la primul etaj. Prin urmare, primul inel va funcționa cu exces de presiune, mai multă apă va intra în dispozitiv la etajul al doilea decât este necesar prin calcul și, în consecință, cantitatea de apă care trece prin dispozitivul de la primul etaj va scădea.

Ca urmare, se va produce o supraîncălzire în camera de la etajul doi încălzită de acest dispozitiv și o subîncălzire în camera de la primul etaj. Pentru a elimina acest fenomen se folosesc metode speciale de calcul a sistemelor de incalzire si se folosesc si robinete cu dublu reglaj instalate pe alimentarea cu apa calda a aparatelor. Dacă închideți aceste robinete la dispozitivele de la etajul al doilea, puteți stinge complet excesul de presiune și, astfel, puteți regla debitul de apă pentru toate dispozitivele situate pe același canal. Cu toate acestea, distribuția neuniformă a apei în sistem este posibilă și de-a lungul coloanelor individuale. Acest lucru se explică prin faptul că lungimea inelelor și, prin urmare, rezistențele lor totale într-un astfel de sistem pentru toate colțurile nu sunt aceleași: inelul care trece prin coloană (cel mai apropiat de coloana principală) are cea mai mică rezistență; cel mai lung inel care trece prin coloană are cea mai mare rezistență.

Este posibilă distribuirea apei către montantele individuale prin reglarea corespunzătoare a supapelor cu dopuri (directe) instalate pe fiecare coloană. Pentru circulația apei, sunt instalate două pompe - una funcționează, a doua este o rezervă. În apropierea pompelor, se realizează o linie de bypass, de obicei închisă, cu o supapă. În cazul unei pene de curent și pompa se oprește, supapa se deschide și sistemul de încălzire funcționează cu circulație naturală.

Într-un sistem acționat cu pompă, vasul de expansiune este conectat la sistemul din fața pompelor și, prin urmare, aerul acumulat nu poate fi evacuat prin acesta. Pentru a elimina aerul în sistemele instalate anterior, capetele montantilor de alimentare au fost extinse cu țevi de aer, pe care au fost instalate supape (pentru a închide montantul pentru reparații). Linia de aer la punctul de conectare la colectorul de aer este realizata sub forma unei bucle care impiedica circulatia apei prin conducta de aer. În prezent, în locul unei astfel de soluții, se folosesc robinete de aer, înșurubate în dopurile superioare ale radiatoarelor instalate la etajul superior al clădirii.

Sistemele de încălzire cu conducte inferioare sunt mai convenabile de operat decât sistemele cu conducte superioare. Atât de multă căldură nu se pierde prin conducta de alimentare, iar scurgerile de apă din aceasta pot fi detectate și eliminate în timp util. Cu cât încălzitorul este plasat mai sus în sistemele cu cablaje mai scăzute, cu atât presiunea disponibilă în inel este mai mare. Cu cât inelul este mai lung, cu atât rezistența sa totală este mai mare; prin urmare, într-un sistem cu un cablaj inferior, suprapresiunile la dispozitivele etajelor superioare sunt mult mai mici decât în sistemele cu un cablaj superior și, prin urmare, reglarea lor este mai ușoară. În sistemele cu o cablare mai mică, valoarea inducției naturale scade datorită faptului că, datorită răcirii în coloanele de alimentare ale odei, deplasarea acesteia de sus în jos apare, prin urmare, presiunea totală care acționează în astfel de sisteme,

În prezent, sunt răspândite sistemele cu o singură conductă, în care radiatoarele sunt conectate la un singur riser cu ambele conexiuni; astfel de sisteme sunt mai ușor de instalat și asigură o încălzire mai uniformă a tuturor dispozitivelor de încălzire. Cel mai obișnuit sistem cu o singură țeavă cu țevi inferioare și coloane verticale.

Standul unui astfel de sistem constă din piese de ridicare și coborâre. Robinetele cu trei căi pot trece cantitatea estimată sau o parte din apă în dispozitive în acest din urmă caz, restul trece, ocolind dispozitivul, prin secțiunile de închidere. Racordarea părților de ridicare și coborâre ale coloanei se face printr-o țeavă de legătură așezată sub ferestrele etajului superior. În prizele superioare ale dispozitivelor situate la etajul superior sunt instalate robinete de aer, prin care lăcătușul scoate aerul din sistem în timpul pornirii sistemului sau al reumplerii abundente a acestuia cu apă. În sistemele cu o singură conductă, apa curge prin toate dispozitivele în succesiune și, prin urmare, trebuie reglată cu atenție. Dacă este necesar, transferul de căldură al dispozitivelor individuale este reglat folosind robinete cu trei căi, iar apa curge prin coloane individuale - prin robinete prin (ștep) sau prin instalarea șaibelor de reglare în ele. Dacă coloana de ridicare primește o cantitate excesiv de mare de apă, atunci dispozitivele de încălzire ale ascensoarei mai întâi de-a lungul mișcării apei vor degaja căldură mai mult decât este necesar prin calcul.

După cum știți, circulația apei în sistem, pe lângă presiunea creată de pompă și impulsul natural, se obține și din presiunea suplimentară Ap, rezultată din răcirea apei la deplasarea prin conductele sistemului. Prezența acestei presiuni a făcut posibilă crearea unor sisteme pentru încălzirea apei apartamentului, cazanul căruia nu este îngropat, dar este de obicei instalat pe podeaua bucătăriei. În astfel de cazuri, distanța, prin urmare, sistemul funcționează numai datorită presiunii suplimentare care rezultă din răcirea apei din conducte. Calculul unor astfel de sisteme este diferit de calculul sistemelor de încălzire dintr-o clădire.

Sistemele de încălzire cu apă a apartamentelor sunt acum utilizate pe scară largă în locul încălzirii sobelor în clădirile cu unul și două etaje din orașele gazificate: în astfel de cazuri, în locul cazanelor, sunt instalate încălzitoare automate de apă pe gaz (LGV), care oferă nu numai încălzire, ci și încălzire. alimentare cu apă caldă.

Comparația sistemelor moderne de alimentare cu căldură a unei pompe de căldură hidrodinamică de tip TC1 și a unei pompe de căldură clasice

După instalarea pompelor de căldură hidrodinamice, camera cazanului va arăta mai mult cu o stație de pompare decât cu o cameră pentru cazane. Nu va fi nevoie de un coș de fum. Nu va exista funingine și murdărie, nevoia de personal de întreținere va scădea semnificativ, sistemul de automatizare și control va prelua complet procesele de management al producției de căldură. Camera dvs. de cazane va deveni mai economică și de înaltă tehnologie.

Diagrame schematice:

Spre deosebire de o pompă de căldură, care poate asigura purtătorul de căldură maxim cu o temperatură de până la +65 ° C, o pompă de căldură hidrodinamică poate încălzi purtătorul de căldură la +95 ° C, ceea ce înseamnă că poate fi integrat cu ușurință în căldura existentă. sistemul de alimentare al unei clădiri.

În ceea ce privește costurile de capital pentru sistemul de alimentare cu căldură, o pompă de căldură hidrodinamică este de câteva ori mai ieftină decât o pompă de căldură, deoarece nu necesită un circuit de căldură de calitate scăzută. Pompe de căldură și pompe de căldură hidrodinamice, asemănătoare ca nume, dar diferite ca principiul transformării energiei electrice în căldură.

La fel ca o pompă de căldură clasică, o pompă de căldură hidrodinamică are o serie de avantaje:

· Eficiență (o pompă de căldură hidrodinamică este de 1,5-2 ori mai economică decât centralele electrice și de 5-10 ori mai economică decât centralele pe motorină).

· Protecție absolută a mediului (posibilitatea de a utiliza o pompă de căldură hidrodinamică în locuri cu norme MPE limitate).

· Siguranță completă la incendiu și explozie.

· Nu necesita tratarea apei. În timpul funcționării, ca urmare a proceselor care au loc în generatorul de căldură al pompei de căldură hidrodinamică, lichidul de răcire este degazat, ceea ce are un efect benefic asupra echipamentelor și dispozitivelor sistemului de alimentare cu căldură.

· Instalare rapidă. În prezența energiei electrice furnizate, instalarea unui punct de încălzire individual cu ajutorul unei pompe de căldură hidrodinamică poate fi efectuată în 36-48 de ore.

· Perioada de rambursare este de la 6 la 18 luni, datorita posibilitatii de instalare intr-un sistem de alimentare cu caldura existent.

· Timp de revizie 10-12 ani. Fiabilitatea ridicată a pompei de căldură hidrodinamică este stabilită structural și confirmată de funcționarea fără probleme pe termen lung a pompelor de căldură hidrodinamică în Rusia și în străinătate.

Sisteme autonome de alimentare cu căldură

Sistemele autonome de alimentare cu căldură sunt concepute pentru încălzirea și alimentarea cu apă caldă a caselor unifamiliale și bloc. Un sistem autonom de încălzire și alimentare cu apă caldă include: o sursă de alimentare cu căldură (cazan) și o rețea de conducte cu dispozitive de încălzire și fitinguri de apă.

Avantajele sistemelor autonome de alimentare cu căldură sunt următoarele:

· Lipsa rețelelor de încălzire externe costisitoare;

· Posibilitatea implementării rapide a instalării și punerii în funcțiune a sistemelor de încălzire și alimentare cu apă caldă;

· Costuri initiale reduse;

· Simplificarea soluționării tuturor problemelor legate de construcție, deoarece acestea sunt concentrate în mâinile proprietarului;

· Reducerea consumului de combustibil datorită reglementării locale a furnizării de căldură și absenței pierderilor în rețelele de încălzire.

Astfel de sisteme de încălzire, conform principiului schemelor adoptate, sunt împărțite în scheme cu circulație naturală a lichidului de răcire și scheme cu circulație artificială a lichidului de răcire. La rândul lor, schemele cu circulație naturală și artificială a lichidului de răcire pot fi subdivizate în una și două conducte. Conform principiului mișcării lichidului de răcire, schemele pot fi în fund, asociate și amestecate.

Pentru sistemele cu o inducție naturală a lichidului de răcire, se recomandă scheme cu un cablaj superior, cu unul sau două (în funcție de sarcina și caracteristicile de proiectare ale casei) coloane principale, cu un rezervor de expansiune instalat pe montantul principal.

Un cazan pentru sisteme cu o singură conductă cu circulație naturală poate fi amplasat la același nivel cu dispozitivele de încălzire inferioare, dar este mai bine dacă este îngropat, cel puțin la nivelul unei plăci de beton, într-o groapă sau instalat într-un subsol. .

Cazanul pentru sistemele de încălzire cu circulație naturală cu două conducte trebuie să fie îngropat în raport cu încălzitorul inferior. Adâncimea adâncirii este specificată prin calcul, dar nu mai puțin de 1,5-2 m. Sistemele cu inducție artificială (de pompare) a lichidului de răcire au o gamă mai largă de aplicații. Puteți proiecta circuite cu cabluri de sus, de jos și orizontale ale lichidului de răcire.

Sistemele de incalzire sunt:

· Apa;

· Aer;

· Electrice, inclusiv cu un cablu electric de încălzire așezat în podeaua spațiilor încălzite și cuptoare de încălzire cu baterii (proiectate cu permisiunea organizației furnizoare de energie).

Sistemele de încălzire a apei sunt proiectate vertical cu dispozitive de încălzire instalate sub deschiderile ferestrelor și cu conducte de încălzire încorporate în structura podelei. În prezența suprafețelor încălzite, până la 30% din sarcina de încălzire ar trebui să fie prevăzută cu dispozitive de încălzire instalate sub deschiderile ferestrelor.

Sistemele de încălzire cu aer de apartament, combinate cu ventilația, ar trebui să permită funcționarea în regim de circulație completă (oamenii sunt absenți) numai pe ventilație externă (procese casnice intensive) sau pe un amestec de ventilație externă și internă în orice raport dorit.

Sisteme moderne de încălzire și alimentare cu apă caldă în Rusia

Dispozitivele de încălzire sunt un element al sistemului de încălzire conceput pentru a transfera căldura de la lichidul de răcire la aer către structurile de închidere ale încăperii cu echipaj.

Pentru dispozitivele de încălzire sunt de obicei prezentate o serie de cerințe, pe baza cărora se poate aprecia gradul de perfecțiune a acestora și se poate face comparații.

· Sanitar si igienic. Dispozitivele de încălzire, dacă este posibil, ar trebui să aibă o temperatură corporală mai scăzută, să aibă cea mai mică suprafață orizontală pentru a reduce depunerile de praf și să permită îndepărtarea cu ușurință a prafului de pe corp și de pe suprafețele înconjurătoare ale încăperii din jurul lor.

· Economic. Dispozitivele de încălzire ar trebui să aibă cele mai mici costuri reduse pentru fabricarea, instalarea, funcționarea lor și, de asemenea, să aibă cel mai mic consum de metal.

· Arhitectural si constructii. Aspectul încălzitorului trebuie să corespundă cu interiorul camerei, iar volumul pe care îl ocupă trebuie să fie cât mai mic posibil, adică. volumul lor pe unitatea de flux de căldură ar trebui să fie cel mai mic.

· Productie si asamblare. Trebuie asigurată mecanizarea maximă a muncii în producția și instalarea dispozitivelor de încălzire. Aparate de incalzire. Dispozitivele de încălzire trebuie să aibă o rezistență mecanică suficientă.

· Operațional. Dispozitivele de încălzire trebuie să asigure controlabilitatea transferului lor de căldură și să asigure rezistența la căldură și etanșeitatea la apă la presiunea hidrostatică maximă admisă în interiorul dispozitivului în condiții de funcționare.

· Tehnica termică. Dispozitivele de încălzire trebuie să asigure cel mai mare flux specific de căldură pe unitate de suprafață (W/m).

Sisteme de incalzire cu apa calda

Cea mai comună încălzire în Rusia este apă... În acest caz, căldura este transferată în incintă prin apa caldă conținută în dispozitivele de încălzire. Cel mai comun mod este încălzirea apei cu circulație naturală a apei. Principiul este simplu: apa se mișcă din cauza diferențelor de temperatură și densitate. Apa caldă mai ușoară se ridică în sus din cazan. Se răcește treptat în conductă și în dispozitivele de încălzire, devine mai greu și tinde în jos, înapoi la cazan. Principalul avantaj al unui astfel de sistem este independența față de sursa de alimentare și instalarea destul de simplă. Mulți meșteri ruși se descurcă singuri cu instalarea acestuia. În plus, presiunea scăzută de circulație îl face sigur. Dar pentru ca sistemul să funcționeze, sunt necesare țevi cu un diametru crescut. În același timp, disiparea redusă a căldurii, o gamă limitată și un timp mare necesar pentru pornire îl fac imperfect și potrivit doar pentru case mici.

Circuite de încălzire mai moderne și fiabile cu circulație forțată. Aici apa este pusă în mișcare prin funcționarea pompei de circulație. Este instalat pe conducta de alimentare cu apă a generatorului de căldură și stabilește debitul.

O pornire rapidă a sistemului și, ca urmare, încălzirea rapidă a încăperii este avantajul sistemului de pompare. Dezavantajele includ faptul că atunci când sursa de alimentare este oprită, aceasta nu funcționează. Și acest lucru poate duce la înghețarea și depresurizarea sistemului. Inima unui sistem de încălzire cu apă caldă este o sursă de alimentare cu căldură, un generator de căldură. El este cel care creează energia care oferă căldură. O astfel de inimă - cazane pentru diferite tipuri de combustibil. Cele mai populare sunt cazanele pe gaz. O altă opțiune este un cazan pe motorină. Cazanele electrice se disting favorabil prin absența flăcărilor deschise și a produselor de ardere. Cazanele cu combustibil solid nu sunt convenabile de exploatat din cauza necesității de încălzire frecventă. Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți zeci de metri cubi de combustibil, spațiu pentru depozitarea acestuia. Și adăugați aici costurile cu forța de muncă de încărcare și achiziție! În plus, modul de transfer de căldură al unui cazan cu combustibil solid este ciclic, iar temperatura aerului din încăperile încălzite fluctuează considerabil în timpul zilei. Spațiul de depozitare a combustibilului este necesar și pentru cazanele cu combustibil lichid.

Radiatoare din aluminiu, bimetalice si otel

Înainte de a alege orice dispozitiv de încălzire, trebuie să acordați atenție acelor indicatori pe care trebuie să îi îndeplinească dispozitivul dat: transfer ridicat de căldură, greutate redusă, design modern, capacitate mică, greutate redusă. Cea mai importantă caracteristică a unui dispozitiv de încălzire este transferul de căldură, adică cantitatea de căldură care ar trebui să fie în 1 oră pe 1 metru pătrat de suprafață de încălzire. Cel mai bun dispozitiv este considerat a avea un indicator dat mai mare. Transferul de căldură depinde de mulți factori: mediul de transfer de căldură, designul dispozitivului de încălzire, metoda de instalare, culoarea vopselei, viteza de mișcare a apei, viteza cu care dispozitivul este spălat cu aer. Toate dispozitivele sistemului de încălzire a apei sunt împărțite în funcție de design în panouri, secționale, convectoare și radiatoare columnare din aluminiu sau oțel.

Dispozitive de încălzire cu panouri

Fabricat din oțel laminat la rece de înaltă calitate. Sunt formate din unul, două sau trei panouri plate, în interiorul cărora există un mediu de încălzire, și au și suprafețe nervurate care sunt încălzite de panouri. Încălzirea camerei este mai rapidă decât la utilizarea radiatoarelor secționale. Radiatoarele de încălzire a apei din panoul de mai sus sunt disponibile cu conexiune laterală sau inferioară. Racordul lateral se foloseste in cazurile de inlocuire a unui calorifer vechi cu un racord lateral sau daca aspectul usor inestetic al caloriferului nu interfereaza cu interiorul incaperii.

Întrebări subiect:

1. Conceptul de centrală termică.

2. Clasificarea sistemelor de termoficare.

3. Amenajarea sistemelor de incalzire centrala.

Termoficarea furnizează căldură multor consumatori aflați în afara locului de producere.

Sistemul de termoficare constă dintr-o sursă de căldură, o rețea de încălzire a unui punct central de încălzire (CHP) sau intrări de abonați și sisteme locale ale consumatorilor de căldură.

După tipul de lichid de răcire, sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în: apă și abur.

Pentru alimentarea cu căldură a clădirilor rezidențiale, publice și industriale, se folosește predominant apa încălzită ca purtător de căldură. Aburul ca purtător de căldură este utilizat în sistemele de încălzire, alimentarea cu apă caldă a atelierelor industriale pentru nevoile proceselor tehnologice.

Apa, ca agent de caldura, are o capacitate termica mare, mobilitate usoara, datorita caruia este transportata pe o distanta mai mare. Atunci când se folosește apa ca purtător de căldură, conexiunea sistemelor de încălzire și de alimentare cu apă caldă este simplificată și se creează posibilitatea unei reglementări eficiente. În plus, apa îndeplinește cerințele crescute ale standardelor sanitare și igienice. Dezavantaje: consum semnificativ de energie pentru pompare în timpul transportului. Densitate mare, presiune hidrostatică mare la urcarea la altitudine, scurgere mare în accidente.

Aburi, ca purtător de căldură, are un potențial energetic ridicat și semnificativ mai mare decât cel al apei, conținutul de căldură și transferul de căldură. Acest lucru face posibilă reducerea dimensiunii echipamentului și a diametrelor comunicațiilor. Aburul este transportat datorită energiei sale interne, este necesară energie electrică pentru pomparea condensului. Cu un lichid de răcire, aburul este mai ușor de identificat și de eliminat accidentele. În plus, aburul are o densitate scăzută, iar atunci când aburul este furnizat la o înălțime considerabilă, coloana de abur exercită o presiune hidrostatică nesemnificativă.

Lipsa posibilității de reglementare de înaltă calitate și complexitatea schemelor de conectare a sistemelor de încălzire a apei la rețelele de încălzire cu abur sunt dezavantajele aburului ca purtător de căldură și limitează utilizarea acestuia.

Conform metodei de conectare a sistemelor de alimentare cu apă caldă la rețelele de încălzire, sistemele de alimentare cu căldură sunt împărțite în închis și deschis.

Închis Sistemele de alimentare cu căldură sunt conectate la rețelele de încălzire prin încălzitoare de apă, iar toată apa din rețea din sistem se întoarce la sursa de alimentare cu căldură.

V deschisîn sistemele de alimentare cu căldură, apa caldă este extrasă direct din rețeaua de încălzire (figura).

După numărul de conducte de căldură, se disting sistemele de alimentare cu căldură cu o singură conductă, cu mai multe conducte (de obicei cu două conducte).

Conform metodei de furnizare a energiei termice consumatorilor, se disting sistemele de alimentare cu căldură cu una și mai multe etape.

În sistemele cu o singură treaptă consumatorii de căldură sunt conectați direct la rețelele de încălzire. La nodurile de conectare a consumatorilor de căldură la rețelele de încălzire, numite intrări de abonați, încălzitoare de apă caldă, ascensoare, pompe, supape de închidere și control, sunt instalate instrumente pentru deservirea dispozitivelor locale de încălzire și pliere a apei. Dacă o intrare de abonat este construită pentru orice clădire sau obiect individual, atunci este apelată punct de încălzire individual(ETC).

În sistemele cu mai multe etape Punctele de încălzire centrală (CHP) sunt plasate între sursa de energie termică și consumatori, în care parametrii purtătorului de căldură pot varia în funcție de cerințele consumatorilor locali.

Pentru a crește gama sistemului de alimentare cu căldură și a reduce cantitatea de lichid de răcire transportat și, în consecință, costul energiei electrice pentru pomparea acestuia, precum și diametrele conductelor de căldură, apă la temperatură înaltă (până la 180 ° C și mai mult) este folosit pentru alimentarea cu căldură. Circulația lichidului de răcire prin conducte termice izolate cu un diametru de până la 1400 mm, care sunt așezate subteran în canale netraversante și semitraversante, în colectoare prin și fără canale, precum și deasupra solului pe suporturi (catarge) , este asigurată de stația de pompare a sursei de energie termică.

Întrebări pentru autocontrol:

1. Ce se numește sistem de termoficare?

2. Cum sunt clasificate sistemele de termoficare?

3. Descrieți purtătorii de căldură utilizați în sistemele de încălzire.

4. Explicați schema unui sistem de încălzire deschis

5. Descrieți sistemele de încălzire închise.

Bibliografie:

1. N.K. Gromov „Rețele de încălzire a apei”, p. 280-287.

Sisteme de incalzire pentru zone mari rezidentiale, orase, orase si industriale. întreprinderilor. Sursele lor de căldură sunt centralele termice și electrice sau centralele mari cu randament ridicat, care transportă și distribuie lichidul de răcire prin rețele de încălzire cu lungimea de 10-15 km, cu diametrul maxim al conductei de 1000-1400 mm, care asigură alimentarea cu lichid de răcire consumatorilor din cantitățile necesare și cu parametrii necesari... Capacitatea CET este de 1000-3000 MW, cazane de 100-500 MW. Marile sisteme centralizate de alimentare cu căldură au mai multe. surse de căldură, comunicare. rețeaua de încălzire de rezervă, oferind manevrabilitate și fiabilitate a funcționării acestora. Sistemul centralizat de alimentare cu căldură include și sistemele de alimentare cu căldură ale clădirilor, conectate cu acesta printr-o singură hidraulică. şi condiţiile termice şi sistemul general de control. Cu toate acestea, datorită varietății tehnice. soluții de alimentare cu căldură pentru clădiri se disting ca fiind independente. tehnic sistem, numit. sistem de incalzire. Prin urmare Ts.st. începe cu o sursă de căldură și se termină cu o intrare de abonat în clădire.

Sistemele centralizate de alimentare cu căldură sunt apă și abur. Principal Avantajul apei ca purtător de căldură este un consum de energie semnificativ mai mic pentru transportul unei unități de căldură sub formă de apă caldă decât sub formă de abur, ceea ce se datorează densității mai mari a apei. Reducerea consumului de energie face posibilă transportul apei pe distanțe lungi fără creaturi, pierderi de energie. potenţial. În sistemele mari, temperatura apei scade cu aproximativ 1 ° pe o cale de 1 km, în timp ce presiunea vaporilor (potenţialul său energetic) la aceeaşi distanţă cu aproximativ 0,1-0,15 MPa, ceea ce corespunde la 5-10 ° C... Prin urmare, presiunea aburului în ieșirile turbinei din sistemele de apă este mai mică decât cea a sistemelor cu abur, ceea ce duce la o reducere a consumului de combustibil la CET. Alte avantaje ale sistemelor de apă includ posibilitatea de reglare centrală a furnizării de căldură către consumatori prin modificarea temperaturii lichidului de răcire și funcționarea mai ușoară a sistemului (fără scurgeri de condens, conducte de condens, pompe de condens).

Avantajele aburului includ capacitatea de a satisface atât încălzirea, cât și tehnologia. sarcini, precum și hidrostatică scăzută. presiune. Având în vedere avantajele și dezavantajele purtătorilor de căldură, sistemele de apă sunt folosite pentru a furniza căldură zonelor rezidențiale, societăților și comunelor, clădirile, întreprinderile care utilizează apă caldă, iar sistemele de abur sunt utilizate pentru industrie. consumatori, to-eye are nevoie de vapori de apă. Apa Ts.st. - principal. sisteme care furnizează căldură orașelor. Centralizarea alimentării cu căldură în orașe este de 70-80%. În orașele mari, cu clădiri preponderent moderne, nivelul de utilizare a CET-urilor ca surse de căldură pentru locuințe și comune. sectorul ajunge la 50-60%.

In centrala termica. sisteme de abur de parametri înalți (presiune 13, 24 MPa, temperatură 565 ° C), generat în putere. cazane, este alimentat la turbine, unde, trecând prin pale, eliberează o parte din energia sa pentru a genera electricitate. Principal o parte din abur trece prin extractii si intra in centrala termica. schimbătoare de căldură, în care încălzește purtătorul de căldură al sistemului de alimentare cu căldură. Acea. La centralele de cogenerare, căldura cu potențial ridicat este utilizată pentru a genera energie electrică, iar căldura cu potențial scăzut este folosită pentru furnizarea de căldură. Şanţ combinat. generarea de căldură și electricitate asigură o eficiență ridicată a utilizării combustibilului și reduce consumul de combustibil.

În majoritatea sistemelor centralizate de alimentare cu căldură, temperatura maximă a apei calde este considerată a fi de 150 ° C. Temperatură aburului În centrală termică. extracția turbinei nu depășește 127 ° C. În consecință, la temperatură scăzută-pax a aerului exterior din centrala termică. schimbătoarele de căldură nu pot încălzi apa la nivelul necesar. Pentru aceasta se folosesc cazane de vârf, care funcționează numai la temperaturi exterioare scăzute, adică. eliminați sarcina de vârf. pentru că se va încălzi, sarcina se modifică odată cu modificarea temperaturii exterioare și se modifică și cantitatea de abur preluată din turbină pentru furnizarea de căldură. Aburul neutilizat trece prin cilindrii de joasă presiune ai turbinei, renunță la energia sa și intră în condensator, unde se menține un vid (presiune 0,004-0,006 MPa), ceea ce corespunde unor temperaturi scăzute de condensare de 30-35 ° C și apa de răcire are o temperatură și mai mică, de aceea nu este folosită pentru alimentarea cu căldură. Astfel, doar o parte din aburul care trece prin extractiile turbinei este folosit pentru furnizarea de caldura, ceea ce reduce economiile. efect de încălzire. Cu toate acestea, consumul de combustibil pentru generarea de energie electrică și căldură pentru furnizarea de căldură în medie pe an este redus cu aproximativ 1 / 4-1 / 3. Economic efectul este dat și de utilizarea centralelor mari de cazane districtuale (stații termice) cu randament ridicat ca surse de căldură,

Purtătorul de căldură din sursele de căldură este transportat și distribuit între consumatori prin rețele de încălzire dezvoltate. Drept urmare, rețelele de încălzire acoperă toți munții și teritoriile, iar construcția lor provoacă cea mai mare planificare urbană. si functionare dificultăți. În timpul funcționării, acestea sunt supuse coroziunii și distrugerii. Daunele accidentale duc la întreruperi de alimentare cu căldură, daune sociale și economice. Ca urmare, rețelele de încălzire, fiind elementul principal al sistemelor mari de alimentare cu căldură, devin cea mai slabă componentă a acestora, ceea ce reduce economiile. efect din centralizarea alimentării cu energie termică, limitează capacitatea maximă a sistemelor. In functie de metoda de preparare a apei calde C.s.t. împărțit în închis și deschis. Într-un sistem închis, apa care circulă în acesta este folosită doar ca purtător de căldură. Apa este încălzită la o sursă de căldură, își transportă entalpia către consumatori și o dă pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă. Alimentarea cu apă caldă a fost luată de la munte. sistem de alimentare cu apă și este încălzit în schimbătoare de căldură de suprafață prin circularea lichidului de răcire la temperatura necesară. Sistemul este închis în raport cu bancomat. aer. În sistemele deschise, apa caldă utilizată de consumator este preluată din rețeaua de încălzire. În consecință, apa caldă din sistem este folosită nu numai ca purtător de căldură, ci și direct ca material. Prin urmare, sistemul de alimentare cu căldură este parțial circulant și parțial cu flux direct. Apa de alimentare cu apă caldă este preparată la o sursă de căldură, curge direct către consumatori și este turnată prin robinetele de apă în atmosferă,

Pentru orașele mari, centralizarea furnizării de căldură este o direcție promițătoare. Centralizat. sistemele, în special teilofikats., consumă mai puțin combustibil. Reducerea și extinderea surselor de căldură îmbunătățesc condițiile de dezvoltare urbană și ecologia marilor orașe. Un număr mai mic de surse de căldură permite reducerea drastică a numărului de coșuri prin care produsele de ardere sunt evacuate în mediu. Este eliminată necesitatea creării a numeroase depozite mici de combustibil pentru depozitarea combustibililor solizi, de unde, cu sisteme de încălzire descentralizate, este necesar să se livreze combustibil, iar din împrăștiere, mici cazane din oraș, să se ia cenușa și zgura. În plus, prin centralizarea surselor de căldură, este mai ușor să curățați gazele de ardere de componentele toxice.

Ts.s.t. construiți rațional într-o ierarhie. principiu (vezi Sisteme de alimentare cu căldură). Diagrama prezintă principiul, diagrama de centralizare. sistem închis de alimentare cu căldură, sursa de căldură este centrala termică (prima ierarhie. nivel). Pentru a crește fiabilitatea alimentării cu energie termică, CHPP este format din mai multe. energic cazane si turbine cu abur: Principal. Elementele CHP au rezerve. Vaporii de apă din cazane prin supraîncălzitor intră în turbine, unde eliberează o parte din energia sa termică, marginea se transformă într-una mecanică. si mai departe, intr-un generator electric, in electric. Aburul de la extractiile turbinei intră în centrala termică. încălzitoare, în care încălzește lichidul de răcire care circulă în sistem la 120 ° C. Aburul neutilizat intră în condensator, unde se mențin parametrii: 0,005 MPa și 32 ° C, la care se condensează și își cede căldura apei de răcire. Condensul din condensator este alimentat la dezaerator prin intermediul unei pompe de condens. În drum spre ea, trece prin încălzitoare regenerative (nu sunt prezentate în diagramă). Dezaeratorul primește apă de completare din tratarea chimică a apei și abur de la extracția turbinei pentru a menține temperatura necesară. În dezaerator, oxigenul și dioxidul de carbon sunt eliberați din apă, ceea ce provoacă coroziunea metalului. Apa de alimentare din dezaerator este alimentată de pompele de alimentare către centralele electrice cu abur. cazane (generatoare de abur). Pe drum, apa este încălzită în încălzitoare regenerative de înaltă presiune (nu sunt prezentate în diagramă). Această încălzire mărește termenul de eficiență a ciclului. Centrala termica apa care circulă în sistem este încălzită în centrala termică. preîncălzitoare în aragazul termic. instalarea unui CHP. Încălzirea se realizează cu abur, care este preluat din turbină și condensat în încălzitoare. Aburul intră în încălzitorul inferior cu o presiune mai mică (până la 0,2 MPa) decât în cel superior (până la 0,25 MPa). Condensul de la încălzitorul superior prin scurgerea condensului intră în încălzitorul inferior și apoi este direcționat către alimentare de către o pompă de codensat. linia. În instalațiile de încălzire, încălzitoare, apa poate fi încălzită la aproximativ 120 ° C (la temperatura de saturație de 0,25 MPa 127 ° C). La temperaturi scăzute ale aerului exterior, încălzirea apei până la 150 С se realizează în cazane de vârf. Circulația apei este asigurată de circulator. pompe, înaintea cărora apa de completare intră în conductă.

Rețelele de încălzire sunt proiectate sub formă de două niveluri: master, conducte de căldură - a doua ierarhie, nivelul și rețelele de distribuție ale micro-districtelor și cartiere - a treia ierarhie, nivelul. Master, rezerva rețelelor de încălzire.

Cu diametre mari ale motoarelor de încălzire, ramurile de la acestea sunt conectate în mod duplicat pe ambele părți ale supapei secționale. Dacă secțiunea din dreapta supapei eșuează, lichidul de răcire se deplasează de-a lungul ramificației spre stânga și invers. O astfel de conexiune exclude influența defecțiunilor comandantului, conductelor de căldură asupra fiabilității alimentării cu căldură. Este recomandabil să instalați un punct de termoficare în apropierea joncțiunii ramificației cu comandantul, conducta termică - principală. construcția sistemului de termoficare, o tăiere asigură automată. management operațional si hidraulica de urgenta. si conditiile termice. Controlul se realizează din camera de control folosind un sistem de telemetrie (vezi Telecontrol și telecontrol al alimentării cu căldură). Clădirile sunt conectate la rețelele de încălzire ale microdistrictelor și cartierelor prin puncte de încălzire individuale, grupuri de clădiri - prin puncte de încălzire centrală. Aceste rețele nu sunt redundante și sunt realizate în fundătură, prin urmare diametrele lor sunt limitate la 300-350 mm. Într-o persoană, punctele de căldură, schimbătoarele de căldură pentru alimentarea cu apă caldă și o unitate de conectare la sistemul de încălzire și ventilație sunt instalate în centru, sunt instalate și încălzitoare de alimentare cu apă caldă, dar sistemele de încălzire și ventilație sunt amplasate în clădiri. Prin urmare, un sistem cu patru conducte merge de la centrala termică până la clădiri: două conducte cu o temperatură de proiectare de 150-70 ° C pentru încălzire și ventilație, una cu o temperatură de 60 "C și un circulator pentru alimentarea cu apă caldă.

Fiabilitatea funcționării sistemului de rețea de încălzire este verificată prin calcul. Standardele de fiabilitate determină în cele din urmă proporția celor neredundanți. reţele, gradul de secţionare şi duplicare dep. elementele sistemului.