Ūdens apkures sistēmas un siltumapgāde

Normālai tehnoloģisko procesu funkcionēšanai, ērtai personas uzturēšanās telpās, jānodrošina apstākļi atbilstoši tehnoloģiskajiem un sanitārajiem un higiēnas standartiem. Komfortu telpās nodrošina apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas inženiertehniskās sistēmas, siltumapgāde, kam tiek veiktas ūdens centralizētās siltumapgādes sistēmas.

Telpu siltuma bilance jāsaglabā visas apkures sezonas garumā un patērētājiem jāsaņem nepieciešamais siltuma daudzums neatkarīgi no tā, kāda regulēšanas metode tiek izmantota pie siltuma avota, kā projektētas siltuma caurules un kāda ir ēkas termiskā aizsardzība. ir. Krievijas pilsētās un dzīvojamos rajonos galvenie siltumenerģijas patērētāji no centralizētās siltumapgādes sistēmām ir dzīvojamo, administratīvo un sabiedrisko ēku apkures sistēmas. Rūpniecības objekti arī patērē siltumenerģiju apkurei no centralizētām sistēmām.

Lielākā daļa lielo ūdens sildīšanas sistēmu projektētas un izbūvētas 1950.-1970. gados. Pilsētu dzīvojamo rajonu siltumapgādes sistēmās, piemēram, Ļipeckas pilsētā un citās, siltumapgādes sistēmās uzņēmumiem, piemēram, OJSC NLMK, OJSC Svobodny Sokol, siltumapgādes regulēšana pārsvarā ir centrāla un kvalitatīva. apkures slodze. Tīkla ūdens temperatūru projektēšanas grafiks ir 150/70 °C, ēku apkures sistēmas tiek pieslēgtas siltumtīkliem pēc hidrauliski atkarīgas shēmas.

Pēdējos gados izveidoto siltumapgādes sistēmu darbības apstākļi būtiski atšķiras no projektētajiem. Jaunu ēku celtniecība, esošo ēku rekonstrukcija, gan civilā, gan rūpnieciskā, vairumā gadījumu norit bez būtiskas esošo inženiertehnisko dzīvības uzturēšanas tīklu rekonstrukcijas.

Rekonstruētie un jaunbūvējamie objekti tiek intensīvi aprīkoti ar automatizētiem siltumpunktiem. Ēku un būvju aprīkošana ar siltumapgādes kontroles punktiem neizslēdz centrālo kvalitātes regulējumu, bet tikai papildina to ar abonentu regulējumu. Abonentu regulējums, kā likums, paredz vai nu kvantitatīvu, vai kvantitatīvi kvalitatīvu siltumenerģijas izmaksu izmaiņas. Šādu objektu nodošanas ekspluatācijā rezultātā āra temperatūru periodā no apkures sezonas sākuma temperatūras līdz temperatūras grafika pārrāvuma punkta temperatūrai ūdenī notiek ievērojamas tīkla ūdens patēriņa izmaiņas. siltumtīkli. Jo būtiskākas ir dzesēšanas šķidruma plūsmas ātruma izmaiņas tīklā, jo lielāks ir iekārtu īpatsvars ar automatizētām abonentu ievadēm. Ūdens plūsmas svārstības izraisa ūdens sildīšanas tīkla hidrauliskās novirzes.

Telpu siltuma bilance jāsaglabā visas apkures sezonas garumā, un patērētājiem jāsaņem nepieciešamais siltuma daudzums neatkarīgi no regulēšanas metodes.

Vienlaicīgi ar no jauna nodotajām ēkām esošās siltumapgādes sistēmas nodrošina siltumenerģiju daudzām ēkām un būvēm, kurās nav abonenta papildu siltumapgādes regulēšanas. Enerģijas padevi apkures sistēmām āra temperatūras periodā virs grafika lūzuma punkta veic siltumnesējs, kura temperatūra pārsniedz nepieciešamās vērtības.

Šāda vienotai centralizētai ūdens siltumapgādes sistēmai pieslēgtu objektu konglomerāta klātbūtne neļauj centralizēti rentabli un enerģētiski pamatoti regulēt siltumapgādes ēku apkures slodzei un rada siltumenerģijas pārtēriņu.

Pēdējos gados uzņēmumi, kas ražo siltumenerģiju, aizbildinoties ar degvielas taupīšanu, zudumu samazināšanu tīklos vai citu iemeslu dēļ, ir ķērušies pie tīkla ūdens paredzamās temperatūras pazemināšanas. Temperatūra tiek pazemināta no 150 ° C līdz 140, 130 ° C un zemāka gan asas dzesēšanas periodos, gan apkures periodā, tas ir, tie sagriež temperatūras grafiku vai pārslēdzas uz zemākas temperatūras grafiku. Piemēram, tāds uzņēmums kā OJSC Novolipetsk Metallurgical Plant (OJSC NLMK) saņem siltumenerģiju no sava CHPP un CHPP Teritoriālā ražošanas uzņēmuma Nr. 4 (TGC-4) un darbojas saskaņā ar temperatūras grafiku 105/70 °C, 130 / 70°C. Ļipeckas metalurģijas rūpnīca Svobodnij Sokol saņem siltumu no savas termoelektrostacijas un Lipetskas pilsētas enerģētikas uzņēmuma (LGEK) katlumājas (115/70 °C), rūpnīca Centrolit saņem siltumu no rūpnieciskās katlu mājas (115/70 °). C). "Nogriežņa" izmantošana pēdējos divos trīs gados ir kļuvusi biežāka un saistīta ar polimēru cauruļvadu masveida ieviešanu ēku apkures sistēmās to rekonstrukcijas, kā arī jaunbūves laikā. “Izslēgšanās” un pārslēgšanās uz zemākas temperatūras grafiku rezultātā samazinās dzesēšanas šķidruma temperatūras starpība, kas noved pie vajadzīgā siltuma daudzuma “nepietiekamības” ēku un būvju apkures sistēmām, kas paredzētas augstākai dzesēšanas šķidruma temperatūrai. .

Siltumenerģijas piegādātāji cenšas kompensēt siltumenerģijas "nepiegādi" temperatūras starpības samazināšanās dēļ, palielinot dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrumu, iekļaujot darbībā papildu sūknēšanas grupas. Pielietoto temperatūras “atslēgšanu” vienā vai citā āra temperatūrā pavada vienreizējs tīkla ūdens patēriņa pieaugums visā āra temperatūru diapazonā no izslēgšanas temperatūras līdz apkures projektētajai temperatūrai.

Pārmērīgs ūdens patēriņš tīklos šādos gadījumos sasniedz 40-50% no projektētās plūsmas. Tomēr ne vienmēr ir iespējams kompensēt siltuma deficītu, palielinot plūsmas ātrumu. Palielināts tīkla ūdens patēriņš pārkāpj sistēmas stabilo hidraulisko režīmu un izraisa siltumtīklu novirzes. Šādos gadījumos piegādātā siltuma kvalitāte būtiski atšķiras no standarta. Temperatūras grafika nogriešana saīsina laika periodu apkures sezonā, kad tiek veikta centralizēta kvalitātes kontrole.

Tādējādi, ja apkures sezonas ilgums ir aptuveni 6 mēneši gadā, centrālā kvalitātes regulēšana tiek veikta 2-4 mēnešus, un 2-4 mēneši apkures sezonā izkrīt no jebkura regulējuma.

Abonenta papildu regulēšanas un temperatūras “atslēgšanas” neesamības ietekmes uz centrālās kvalitātes kontroles ilgumu apkures sezonā tika veikts Lipeckas pilsētas klimatiskajiem apstākļiem, izmantojot temperatūras “izslēgšanas” piemērus. grafikā no 150/70 °C līdz 130, 115 un 95 °C.

Tikai 51,4% no piegādātā siltumenerģijas daudzuma visā apkures periodā tiek piemērota centrālā apkures slodzes kvalitātes kontrole. 27,6% no piegādātā siltumenerģijas daudzuma ir pakļauti abonenta regulējumam vai tā neesamībai, un 21% ir regulējuma neesamība "atslēgšanas" rezultātā.

“Atslēgšanas” apstākļos no 150/70 °C līdz 130 °C 68,9% no apkures sezonā piegādātās siltumenerģijas tiek pakļauti centralizētai kvalitātes kontrolei. “Atslēgumam” no 150 °C līdz 115 °C - 60,3% un „atgriešanas” apstākļiem pie 95 °C - 35,8% no piegādātās siltumenerģijas.

Tādējādi, ja apkures sezonas ilgums ir aptuveni 6 mēneši gadā, centrālā kvalitātes regulēšana tiek veikta divus līdz četrus mēnešus, un divi līdz četri mēneši apkures sezonā izkrīt no jebkura regulējuma. Notiekošā temperatūras grafika "nogriešana" ar sekojošu tīkla ūdens patēriņa pieaugumu un abonentu regulēšanu pie patērētājiem pārkāpj siltumtīklu stabilo hidraulisko režīmu un noved pie tā novirzes.

Lai nodrošinātu ēkas un būves ar nepieciešamo siltumenerģijas daudzumu pie esošajām āra gaisa temperatūrām visas apkures sezonas garumā, tiek piedāvāta metode patērētāju nodrošināšanai ar periodisku maksimālo siltumapgādi. Siltumenerģijas piegāde patērētājiem tiek veikta caur vairākām siltumtrasēm, kas aprīkotas ar slēgvārstiem.

Zināms, ka ēku siltuma uzglabāšanas jaudas izmantošana ļauj regulēt siltuma padevi apkurei nevis atbilstoši esošajai āra temperatūrai, bet gan pēc āra temperatūras vidējās vērtības noteiktā laika periodā, ar atbilstošu laika maiņa.

Siltumapgādes organizācija balstās uz nemainīgu ūdens sildīšanas tīkla hidraulisko režīmu un ēku un būvju spēju uzkrāt siltumenerģiju.

Pie siltuma avota atrodas: siltuma sagatavošanas iekārta, atdzesētā ūdens kolektors, kurā tiek sajaukts siltumnesējs, kas nāk no atsevišķu maģistrāļu atgaitas cauruļvadiem, karstā ūdens savācējs un slēgvārsti.

Piedāvātā siltumapgādes metode patērētājiem ar periodisku maksimālo siltuma padevi ir šāda. Tīkla sūknis nodrošina stabilu hidraulisko režīmu visā sistēmā. Siltumnesējs ar paaugstinātu temperatūras potenciālu tiek piegādāts no siltuma sagatavošanas iekārtas (HPU) uz vienu no atsevišķām līnijām noteiktā (pirmā) aprēķinātā laika periodā. Siltumnesēja plūsmas ātrums un temperatūra tiek uzturēta nemainīga, un tīkla ūdens plūsma tiek nosūtīta uz atlikušajām līnijām, apejot siltuma sagatavošanas iekārtu pa apvada cauruļvadu. Dzesēšanas šķidrums nonāk citās līnijās, un tam ir atdzesētā ūdens tvertnē (CWH) izveidotā maisījuma temperatūra. Laika gaitā (pirmais norēķinu periods) maisījuma temperatūra pazemināsies, līdz ar to samazināsies iekštelpu gaisa temperatūra apsildāmajās telpās. Signāls slēgvārstu pārslēgšanai ir iekšējā gaisa temperatūra pie patērētājiem, un nākamajā norēķinu periodā dzesēšanas šķidrums tiek piegādāts uz citu zonu no avota ar paaugstinātu temperatūru utt.

Periodiski paaugstinās un pazeminās dzesēšanas šķidruma temperatūra katras maģistrāles padeves un atgaitas cauruļvados. Sistēma, izmantojot ēku un būvju spēju uz noteiktu laiku uzkrāt un atbrīvot siltumenerģiju, periodiski apgādā patērētājus ar nedaudz pārvērtētu siltuma daudzumu.

Tādējādi periodiski paaugstinās un pazeminās dzesēšanas šķidruma temperatūra katras maģistrāles padeves un atgaitas cauruļvados. Sistēma, izmantojot ēku un būvju spēju uz noteiktu laiku uzkrāt un atbrīvot siltumenerģiju, periodiski apgādā patērētājus ar nedaudz pārvērtētu siltuma daudzumu. Piedāvātajā siltumapgādes metodē periodiski paaugstinās un pazeminās dzesēšanas šķidruma temperatūra, kad siltums pa atsevišķām siltumtrasēm tiek piegādāts siltumapgādes zonām (TR) ar stabilu sistēmas hidrodinamisko režīmu.

Piedāvātā siltumapgādes metode patērētājiem ar periodisku maksimālo siltuma padevi centralizētajās siltumapgādes sistēmās radīs stabilu hidraulisko režīmu ūdens tīklos un nodrošinās siltumapgādes regulēšanu visas apkures sezonas garumā.

1. Sokolovs E.Ya. Siltumapgāde un siltumtīkli. - M .: MEI izdevniecība, 2001.

2. Sterligovs V.A., Manukovskaja T.G., Loginovs V.V., Ermakovs O.N., Kramčenkovs E.M. Patērētāju siltumenerģijas piegādes metode centralizētās sistēmās. Patents att. KI Nr. 2334173 C1, R24B 3/02 (2006.01.).