Новые технологии в теплоснабжении


С.А. Пиголкин, директор, ОП ОАО «ВКС» «Теплосервис», г. Владимир

Доклад на 1-м Владимирском энергетическом форуме, 16 февраля 2012 г., г. Владимир

ОАО «Владимирские коммунальные системы» (ОАО «ВКС»), которые входят в состав «Российских коммунальных систем» — это крупнейший частный оператор Владимирской области, который начал свою деятельность в области тепло- и электроснабжения в 2003 году.

Территория бизнеса — это 12 городов Владимирской обл. В контуре ОАО «ВКС» находится 92 котельные. Протяженность тепловых сетей — 538 км.

О том, что делается ОАО «ВКС» в плане повышения качества и надежности теплоснабжения потребителей Владимирской обл. хотелось бы рассказать на примере работы Обособленного подразделения ОАО «ВКС» «Теплосервис», которое осуществляет эксплуатацию 30 котельных в городе Владимире и 4-х котельных в городе Гусь-Хрустальный.

Инвестиционная политика компании нацелена на создание надежной и стабильно функционирующей системы ЖКХ в регионе, модернизацию и капитальное строительство объектов коммунального комплекса.


Компания формирует инвестиционные проекты по следующим критериям:

■ качественная проработка в техническом и технологическом плане;

■ наличие долгосрочного договора аренды или концессионного договора;

■ соответствие источников возврата инвестиций объемам финансирования.

Общий объем инвестиций (капитальных вложений) в региональную инфраструктуру за период деятельности компании составил свыше 1 млрд рублей.

За относительно небольшой промежуток времени (5 лет) ОАО «ВКС» провели серьезную работу по оптимизации системы теплоснабжения города, повышению надежности и качества теплоснабжения потребителей. Но это не значит, что надо останавливаться на достигнутом. Есть еще много проблем и задач, которые нам необходимо решать.

Какие цели ставит перед собой компания:

■ дальнейшее повышение технического уровня систем теплоснабжения на основе инновационных, высокоэффективных технологий и оборудования;

■ сокращение непроизводственных потерь тепловой энергии и расходов топлива;

■ обеспечение управляемости, надежности, безопасности и экономичности теплоснабжения;

■ уменьшение негативного воздействия на окружающую среду.

Оптимизация схемы теплоснабжения

Осуществляется задача определения оптимальной схемы теплоснабжения в целях принятия наиболее эффективного решения по теплоснабжению потребителей (будь то: закрытие старых, неэффективных котельных с переключением на ТЭЦ, строительство новой современной котельной, реконструкция существующей котельной или перевод потребителей на индивидуальное теплоснабжение).


обходимо выполнять технико-экономическое обоснование (ТЭО) того или иного решения. ТЭО является первоочередным и основополагающим документом, позволяющим принять взвешенное решение, как с экономической, так и с технической точки зрения, т.к. в каждом конкретном случае — индивидуальный подход.

В период с 2006 по 2009 гг. специалистами компании были осуществлены мероприятия по оптимизации системы теплоснабжения потребителей города, с закрытием старых, нерентабельных котельных и переключением нагрузки на другие источники тепла. Всего было ликвидировано 7 котельных, в том числе: 4 — угольные, расположенные в основном в центре города. Часть потребителей от этих котельных была переключена на ТЭЦ, часть — на другие газовые котельные, часть — переведена на индивидуальное отопление. Выполнение этих мероприятий позволило повысить качество и надежность теплоснабжения потребителей, снизить затраты на производство тепловой энергии, сократить негативное воздействие на окружающую среду.

Источники теплоснабжения

Кроме того, ОАО «ВКС» реализовали ряд амбициозных проектов по строительству и реконструкции теплоэнергетических объектов.


Так, в 2006 г. компания построила первую с начала работы на территории Владимирской обл. блочно-модульную котельную мощностью 7,0 МВт в микрорайоне Оргтруд города Владимира. Это был своеобразный кредит доверия областной и городской администрации к ОАО «ВКС», который компания не раз оправдала за последующие годы своей работы. Прежде теплоснабжение жителей микрорайона осуществлялось от старой фабричной котельной, которая являлась полуаварийной: в котельной был установлен один паровой котел с КПД не более 50%, эксплуатация была ненадежной и высокозатратной. Новая автоматизированная котельная обеспечила также круглогодичную подачу горячей воды потребителям. При подготовке котельной к эксплуатации ОАО «ВКС» заменили также 4,5 км ветхих тепловых сетей, построили новую трансформаторную подстанцию, проложили новый участок газопровода.

В этом же году была построена блочно-модульная котельная микрорайона Юрьевец. Необходимость строительства была вызвана отказом предыдущей энергоснабжающей организации осуществлять теплоснабжение потребителей от своей «ведомственной» котельной.

В 2007 г. компания выполнила работы по реконструкции котельной 125 квартала города Владимира. Оборудование старой котельной морально и физически устарело, имело низкий КПД и, как следствие, высокие технологические затраты. Кроме того, участились случаи технологического отказа оборудования, что было не допустимо, т.к. одним из потребителей является роддом.

В 2011 г. компания закрыла морально и физически устаревшую котельную № 3 в микрорайоне Оргтруд, переключив отопительную нагрузку на котельную № 2 м-на Оргтруд. Для этих целей была выполнена ее реконструкция с увеличением установленной мощности и стопроцентной заменой оборудования, были реконструированы также и тепловые сети.


Также компания провела ряд аналогичных мероприятий по модернизации оборудования котельных и их переводу на работу в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала с передачей информации на диспетчерский пункт.

Наряду с вышеуказанными работами по строительству или реконструкции котельных компания осуществила установку химводоочисток на всех котельных предприятия, что позволило привести водно-химический режим котлов и тепловых сетей в соответствие с действующими нормативами, установила узлы учета расхода газа и тепловой энергии на всех объектах, на ряде котельных заменена котловая автоматика.

Преимущества и особенности применения современных котлоагрегатов

Взамен старых малоэффективных котлов применяются современные жаротрубные с высоким КПД. Их основные преимущества:

■ Компактность конструкции дает возможность устанавливать новые жаротрубные котлы на месте менее мощных предшественников в существующих зданиях реконструируемых котельных, а также в блочно-модульных котельных.

■ Низкое гидравлическое сопротивление жаротрубных котлов позволяет значительно уменьшить затраты электроэнергии, а, следовательно сократить эксплуатационные издержки, на перекачку теплоносителя через котлы.


■ Полная газоплотность камеры сгорания позволяет жаротрубным котлам работать в режиме «под наддувом» — без применения дымососов, что также уменьшает размеры установки и экономит электроэнергию.

■ Тепловая инерционность жаротрубных котлов дает возможность уменьшить количество запусков и остановок автоматизированной горелки при работе в переменных режимах при низких нагрузках, что, в свою очередь, увеличивает ресурс работы горелки и улучшает экологические показатели.

Поэтому применение современных жаротрубных водогрейных котлов в качестве источников тепловой энергии — одно из самых целесообразных решений, как при модернизации существующих, так и при сооружении новых источников теплоснабжения малой и средней мощности (до 20 МВт, ориентировочно).

Кроме перечисленных факторов, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами современных жаротрубных котлов, нужно учитывать несколько очень важных условий, несоблюдение которых может свести на нет любые их преимущества и привести к серьезным техническим проблемам при эксплуатации.

Условие первое: при эксплуатации необходимо обеспечить высокое качество сетевой воды, поступающей в котлы (отсутствие механических загрязнений и жесткость сетевой воды не более 0,1÷0,3 мгэкв/л), и для снижения эффекта «пристенного кипения» поддерживать рабочее давление воды в котле не менее 0,45-0,5 МПа.


Гарантированно выполнить эти условия позволяет применение двухконтурной схемы присоединения всех нагрузок (котел-теплообменник-сеть), что исключает подачу в котлы воды из тепловых сетей и существенно улучшает показатели эффективности, надежности и долговечности работы котла.

Условие второе: необходимо исключить режимы работы котлов, при которых перепад температур между входом и выходом теплоносителя из котла превышает допустимый. Например, для большинства водогрейных жаротрубных котлов этот перепад не должен превышать 45 ОС. Большой перепад температур может привести к превышению допустимых механических напряжений в элементах конструкции котла, их деформации, преждевременному износу или даже при определенных условиях к разрушению.

Горелочные устройства

Еще одним из способов энергосбережения является использование эффективных модулируемых горелочных устройств.

Правильный выбор горелки — важный этап при модернизации или строительстве котельной, от которого зависит дальнейшая работа отопительного оборудования. Сегодня производятся горелки с различным типом регулирования:

1) одноступенчатые горелки, которые работают лишь в одном диапазоне мощности, работают в тяжелом для котла режиме;

2) двухступенчатые горелки, которые имеют две ступени мощности, как правило — 40 и 100%;

3) плавно-двухступенчатые горелки;

4) модулируемые горелки, которые нагревают котел непрерывно, по мере необходимости, повышая или снижая мощность. Диапазон изменения режима горения — от 10 до 100% номинальной мощности. Механизм плавного регулирования мощности позволяет свести цикличность включения-выключения котлов к минимуму, что значительно снижает механические напряжения на стенках и в узлах котла, а значит, продлевает его «жизнь». Экономия топлива при этом составляет не менее 5%, а при грамотной настройке можно добиться 15% и выше.


Опыт нашей эксплуатации подтвердил преимущества использования модулируемых горелок, которые обеспечивают стабильность работы, соответствие экологическим нормам, более длительный срок службы котлов и возможность полной автоматизации работы теплоэнергетической установки. Мы планируем и в дальнейшем развивать это направление.

Улучшение качества очистки котловой и сетевой воды

Опыт многолетней эксплуатации показал, что наиболее эффективным способом очистки исходной воды от солей жесткости является применение NA-катионитных установок. Мы используем автоматические установки умягчения. При двухступенчатой подготовке воды установки позволяют получить умягченную воду с жесткостью не более 0,01 мгэкв/л.

Восстановление регенерирующей способности смолы осуществляется посредством пропуска раствора поваренной соли.

Удаленные в ходе регенерации катионы жесткости отводятся в канализацию. Все эти операции производятся в автоматическом режиме, что особенно важно при эксплуатации автоматизированных котельных.


Большое внимание мы так же уделяем удалению кислорода из теплоносителя. Для этих целей на ряде котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, были установлены гидравлические деаэраторы. Принцип его действия заключается в том, что часть воды в его резервуаре подвергается воздействию пониженного давления. Посредством этого растворенные в воде воздух и газы удаляются из воды и выводятся через вентиляционный клапан. В заключение подвергнутая дегазации вода откачивается обратно в систему, где она снова абсорбирует воздушные пузырьки и имеющиеся в воде газы. Этот процесс повторяется примерно каждые 30 секунд, и постепенно из воды в системе удаляется весь свободный кислород и растворенный воздух. Для больших систем можно подключать несколько установок.

Другие мероприятия

Кроме того, в рамках энергосбережения мы осуществляем установку эффективного насосного оборудования, позволяющего снизить электропотребление, повысить гидравлические характеристики и надежность работы (увеличить межремонтный интервал), внедряем безлюдные технологии с автоматическим отпуском тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха.

Еще одним направлением в рамках повышения надежности и энергосбережения является внедрение системы диспетчеризации котельных с выводом параметров, как аварийных, так и технологических, на диспетчерский пункт, что позволяет обеспечить более безопасную работу котельных, осуществлять контроль за соблюдением температурного графика, гидравлического режима, а так же экономным расходованием топливно-энергетических ресурсов.


Данное направление для нас является очень актуальным, т.к. доля автоматизированных котельных без постоянного присутствия обслуживающего персонала с каждым годом возрастает.

Ну и, конечно, одним из самых эффективных способов энергосбережения является установка частотных регуляторов на электродвигатели дымососов, вентиляторов, подпиточных насосов, что дает существенное сокращение потребления электроэнергии и, в свою очередь, продлевает ресурс работы соответствующего электрооборудования ввиду плавной работы.

Заключение

Спрос на тепловую энергию в ближайшее время будет формироваться в условиях примерно сложившейся численности населения при росте плотности застройки существующих городских поселений, сложившейся трассировке тепловых сетей. Это означает, что энергетическая и экономическая эффективность модернизации и дальнейшего развития теплоснабжения может оцениваться только на основе комплексного анализа всех компонентов системы теплоснабжения: источник — тепловые сети — потребитель.

В свою очередь, ОАО «ВКС» уделяют большое внимание и реконструкции тепловых сетей города Владимира, что уже повлияло на сокращение тепловых потерь и утечек теплоносителя за счет применения теплопроводов заводской готовности в ППУ изоляции с системой ОДК. За время своей работы компания осуществила реконструкцию только по городу Владимиру 43 км тепловых сетей в 2-трубном исполнении.


С сожалением можем отметить, что состояние внутридомовых систем отопления потребителей в общей массе позволяет желать лучшего, т.к. большую часть жилого фонда составляют дома 70-х, 80-х годов XX в., а то и старше. Соответственно, срок службы систем отопления составляет в среднем не один десяток лет. Отсюда наблюдаются многочисленные отключения жилого фонда, связанные с устранением порывов и утечек во внутренних системах, о чем свидетельствуют наши оперативные данные.

Поэтому здесь муниципалитетам, управляющим, обслуживающим организациям, ТСЖ необходимо выполнять широкий круг мероприятий, направленных на энергосбережение.

Только комплексная работа по оптимизации системы теплоснабжения (источник — сети — потребитель) позволит получить максимальный эффект по повышению качества оказания услуг, надежности работы.

Главный результат деятельности нашей компании в городе Владимире заключается в том, что за незначительный промежуток времени удалось реализовать значительные мероприятия по повышению надежности и эффективности системы теплоснабжения. Данная работа была бы не столь эффективна без поддержки, понимания проблем со стороны Администрации Владимирской обл., Администрации города Владимира.

Источник: www.rosteplo.ru

Виды

Новые технологии с применением альтернативных теплоносителей приходят на смену привычным для всех газовых и электрических отопительных установок. Различают четыре вида систем в зависимости от источника:

  • гидротермальные;
  • геотермальные;
  • солнечные;
  • инфракрасные.

Рассмотрим их подробнее.

Гидротермальная

В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

  • внешний контур;
  • внутренняя разводка;
  • геотермальный насос.

Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.

Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

  • универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
  • низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
  • пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
  • высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
  • простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.

Геотермальная установка

Ее принцип работы схож с гидротермальным вариантом. Разница заключается в том, что используется тепло земли, а не воды.

Особенности оборудования

Укладка внешнего контура может осуществляться как вертикально, так и горизонтально. Вертикальное расположение обусловлено рядом сложностей в процессе монтажа. Для труб необходимо бурить скважины на большую глубину. Но с горизонтальной укладкой связаны два отрицательных момента:

  • необходима большая площадь частного участка для размещения контура;
  • невозможность посадки растений, потому что коллектор будет охлаждать их корни.

Забор тепла в обоих случаях осуществляется непосредственно из почвы поблизости частного строения. Отвечающий за перекачку теплоносителя геотермальный насос располагают в самом доме. Шахта с теплообменником должна располагаться в непосредственной близости к строению.

Достоинства использования тепла земли

Данная система имеет следующие преимущества:

  • тепловая энергия земли является неисчерпаемым источником энергии;
  • автономная работа системы;
  • абсолютная пожаробезопасность, отсутствует вероятность возгорания;
  • минимальный расход электроэнергии;
  • нет необходимости в доставке и хранении топлива;
  • длительный срок эксплуатации.

Высокая стоимость объекта – вот главный минус. Геотермальная установка для такой же квадратуры, как в предыдущем случае увеличится до 600 тыс.рублей.

Солнечные батареи

Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.

Устройство системы

Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:

  • теплообменник;
  • накопительный бак;
  • трубопровод;
  • аванкамера.

Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.

Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

  • высокая эффективность;
  • длительный срок службы — более 25 лет;
  • простота обслуживания;
  • независимость от низких температур воздуха.

Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.

Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.

Инфракрасное излучение

Суть этого метода заключается в использовании свойств инфракрасных лучей. Направленный поток нагревает твердые предметы, находящиеся под излучением, а они в свою очередь повышают температуру воздуха дома.

Особенности оборудования

Инфракрасное излучение может исходить от точечных элементов или от поверхностей. Производится расчет необходимого количества приборов. Излучатели могут быть двух видов:

  • переносные;
  • стационарные.

Стационарные излучатели фиксируются на потолке и стенах в тех местах, где необходимо произвести нагрев. Мобильный вариант на опоре можно перемещать в пределах частного дома, его даже можно использовать на открытом воздухе.

Также инфракрасное излучение может исходить от поверхностей. Для этого используется специальная пленка, которая располагается под облицовочным слоем на потолке, стенах и потолке. Эта технология является новинкой в разработке отопительных комплексов.

Плюсы и минусы

Эксплуатация инфракрасных излучателей связана как с положительными, так и с отрицательными моментами. К плюсам можно отнести:

  • быстрый прогрев помещения;
  • экономный расход электроэнергии;
  • возможность перемещения прибора;
  • автоматическая регулировка режима отопления;
  • использование источника тепла на открытых площадках;
  • невысокая стоимость инфракрасного оборудования.

Покупку и установку излучателей для домов площадью 100 м² можно ограничить 30000 рублей. Если предусмотрено пленочное инфракрасное отопление, стартовым порогом расходов будет сумма в 160000 рублей.

Минусы инфракрасной системы отопления состоят в том, что располагаться приборы должны не ниже чем на 1,5 метра от уровня пола. Это необходимо для того, чтобы не повредилось напольное покрытие дома. Длительная работа излучателя может привести к его перегреву.

Источник: x-teplo.ru

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СФЕРЕ ЖКХ И АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ

INNOVATIVE TECHNOLOGIES IN THE SPHERE OF HOUSING AND ARCHITECTURAL COMPLEX

Галиев Р.Р.

студент 3-го курса, специальность «Монтаж и эксплуатация

сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции»,

ГБОУ СПО «Октябрьский коммунально-строительный техникум», Россия, г. Октябрьский

УДК 332

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

INNOVATIVE TECHNOLOGIES IN HEAT SUPPLY SYSTEMS

В настоящее время производители тепловой энергии жалуются на плохую собираемость оплаты коммунальных услуг, а потребители сетуют на необоснованно высокую стоимость и невысокое качество предоставляемых услуг. В ответ на критику о невысоком качестве услуг производители заявляют, что данное направление изначально является убыточным и собираемых денежных средств не хватает на реконструкцию тепловых сетей, котельных. Одной из существенных статей расходов при оплате услуг ЖКХ является строчка, связанная с отоплением и горячим водоснабжением. Выступления, публикации в средствах массовой информации зачастую носят негативный характер — критикуют, обвиняют в завышении цен, но не дают рекомендаций по выходу из сложившейся ситуации. Поэтому в этом докладе постараюсь рассмотреть и обобщить те инновационные технологии, которые существуют на сегодняшний день в сфере теплоснабжения.

1. В первую очередь, нужно определить, на что необоснованно тратится тепловая энергия. Очень часто приходится сталкиваться с обыкновенным обогревом улицы, когда плохая теплоизоляция на магистральных линиях позволяет наблюдать зеленую траву в зимнее время года. Поэтому применение современных материалов для устройства теплоизоляции теплопроводов

Тегиюиэоляря кз мпеданмхо ßytyta K-FIEX с гибким

НфуЯМШ [>XVAK'PHUM [ХМ1*Л№Ы К ЛИУНОЙ 1 им.

K-FLEX IN CUD cio» к sa&efcTBMO апжхмбной морсксй 31мосф?(ы, УФ-ючу*«*« и еодяжго пэра.

nO/)H№P№it ШСТI cepwo или черного цеега)

ТВЖМЗОЛЯЯЯ ИЗ ВСПЕНЕННОГО

»том с ттгъии roe™ к- fik

Рис. 1. Изоляция теплопроводов с применением вспененного каучука

дает существенную экономию тепловой энергии при ее транспортировке потребителям [1]. В качестве перспективного теплоизоляционного материала для трубопроводов тепловых сетей с температурным графиком 95-70 °С в проходных и непроходных каналах и систем горячего водоснабжения, прокладываемых в технических подпольях и подвалах зданий, рекомендуется вспененный каучук, производимый фирмой

ВШ^т USUES. Science. Education. Economy. Series: Economy. № 1 (7), 2014

165

L"Isolante K-Flex под фирменной маркой К-Flex (рис. 1). В качестве основного теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов бесканальной прокладки рекомендуется применять армопенобетон (АПБ), пенополимерминерал (поли-мербетон) и пенополиуретан (ППУ).

2. Регулярная и качественная промывка тепловых сетей является обязательным условием их длительной и бесперебойной работы [2]. Очевидно, что всевозможные зарастания, накипь и отложения на внутренних стенках устройств тепловых сетей влекут за собой существенные финансовые затраты. Пропускная способность труб резко снижается, соответственно возрастают расходы на электроэнергию, требуемую для поддержания необходимой температуры (рис. 2). Кроме того, образование отложений приводит к преждевременному выходу из строя труб. Избежать внепланового ремонта или даже полной замены элементов тепловых сетей можно только в том случае, если регулярно проводить промывку. При промывке тепловых сетей химическими реагентами удаляются с внутренних стенок образовавшиеся отложения, ржавчина и накипь. Осуществлять ее рекомендуется не реже одного раза в год, чтобы поддерживать систему в работоспособном состоянии. Кстати, частой промывки можно избежать, если установить фильтры для умягчения воды перед входом в тепловые сети. Если тепловые сети не промывались в течение 3-5 лет, то за такое время производительность системы снижается почти на 50 процентов, а это влечет за собой перерасход энергии. Более того, велика вероятность возникновения аварийной ситуации. Сегодня очень популярна промывка тепловых сетей гидродинамическим способом, который состоит в размягчении отложений, их разрушении и последующем удалении из трубопроводов. Вода и воздух подаются под давлением в рабочую зону промывочным насосом и циркулируют в ней определенное время. За счет создаваемой турбулентности отложения разрыхляются и выносятся водовоздушным потоком.

3. Устройство современных систем отопления. Современными системами отопления можно назвать такие, в которых нагревательные приборы оснащены термостатическим клапанами [3]. Термостаты позволяют экономить до 20 % тепла, идущего на отопление помещений (рис. 3).

Рис. 2. Трубопровод до и после промывки

Рис. 3. Балансировка двухтрубной системы отопления при помощи термостатического клапана

И здесь на первый план выходят вертикальные двухтрубные системы и горизонтальные поквар-тирные системы. Вертикальные двухтрубные системы напрямую экономят тепло. Когда помещение перегрето, термостат прекращает или уменьшает доступ теплоносителя в прибор. Так, теплоноситель попадает в прибор соседнего помещения, и если это помещение перегреется, то прикроется и его термостат. Таким образом, из циркуляции исключается лишний теплоноситель. Преимущества двухтрубной системы — экономия тепла и автономность отопления квартир. Горизонтальные поквар-тирные системы оптимальны с точки зрения теплотехники и гидравлики. Они более экономичны и наименее уязвимы в случае несанкционированной реконструкции, обладают эстетическими достоинствами и дают возможность поквартирного учета расходования тепловой энергии.

4. В целях экономии энергоресурсов в настоящее время начали применяться тепловые насосы [7] — компактные отопительные установки, предназначенные для автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений. Они экологически чистые, так как работают без сжигания топлива и не производят вредных выбросов в атмосферу, а также чрезвычайно экономичны, поскольку при подводе к тепловому насосу, например, 1 кВт электроэнергии, в зависимости от режима работы и условий эксплуатации, насос производит до 3-4 кВт тепловой энергии (рис. 4).

Принцип действия теплового насоса

Рис. 4. Принципиальная схема действия теплового насоса

Экономическая эффективность применения тепловых насосов зависит от температуры низкопотенциального источника тепловой энергии (теплота воды в водоемах, теплота грунта на глубине ниже глубины его промерзания зимой, канализационные воды, промышленные выбросные горячие газы и вытяжной выбросной в атмосферу воздух); стоимости электроэнергии в регионе; себестоимости тепловой энергии, производимой с использованием различных видов топлива.

Использование тепловых насосов вместо традиционно используемых источников тепловой энергии экономически выгодно, потому что: отпадает необходимость в закупке, транспортировке, хранении топлива; высвобождается значительная территория, необходимая для размещения котельной; установка не нарушает целостность интерьера, так как нет внутреннего и внешнего блока, занимает минимум пространства.

Тепловые насосы не относятся к дешевому оборудованию. Начальные затраты на установку этих систем несколько выше стоимости обычных систем отопления и кондиционирования. Цена геотермального теплового насоса рассчитывается из условия 300-400 USD за 1 кВт тепловой мощности. Однако, если рассматривать эксплуатационные расходы, то первоначальные вложения в геотермальный обогрев, охлаждение и горячее водоснабжение быстро окупаются за счет энергосбережения. Кроме того, необходимо учитывать, что при работе теплового насоса не требуется никаких дополнительных коммуникаций, кроме бытовой электрической сети.

5. Применение системы рекуперации воздуха. Рекуперация — это процесс возврата части тепловой энергии [4]. Рекуперация воздуха — процесс нагревания холодного приточного воздуха удаляемым теплым вытяжным. Для осуществления этого процесса в каждом здании должна быть система

приточно-вытяжной вентиляции. Сейчас при строительстве используют самые лучшие материалы, ставят герметичные окна, двери и в борьбе за экономию тепла создаются герметичные помещения, в которые совсем не проникает свежий воздух. А дышать-то надо. Причем дышать свежим чистым воздухом. Идеальным решением данного вопроса являются вентиляционные устройства, позволяющие сохранять тепло зимой и холод летом. Называется такое устройство рекуператор воздуха. Именно рекуператоры вписываются в общую цель — сделать каждое новое здание энергоэффективным. Принцип рекуперации прост: так как вытяжная вентиляция выбрасывает на улицу теплый воздух, мы можем нагревать им холодный приточный воздух. Вытяжной воздух, удаляемый из помещения, проходит через специальную теплообмен-ную кассету, в которой он нагревает охлажденный приточный воздух, через стенки теплообменника. Стоит заметить, что приточный и вытяжной потоки не смешиваются, а лишь передают или забирают тепло от стенок теплообменника. Приточно-вы-тяжные агрегаты эффективно работают даже при температуре до — 30 0C (рис. 5).

Рис. 5. Схема установки рекуператора

6. В целях экономии тепловой энергии для нужд систем отопления и горячего водоснабжения на рынке энергосберегающего оборудования появился новый класс продуктов — термомайзеры [6]. Они могут применяться практически в любых системах отопления и горячего водоснабжения. Термомайзеры предназначены для автоматического регулирования температуры горячей воды. Термомайзер позволяет экономить расход первичного теплоносителя, а значит, и денежные средства (рис. 6).

ВШ№ USUES. Science. Education. Economy. Series: Economy. № 1 (7), 2014

167

Рис. 6. Пример применения регулятора температуры термомайзера Р-2Т-18

Экономия, получаемая при установке термомайзера, объясняется двумя факторами: во-первых, в случае если после прохождения через систему отопления теплоноситель сохраняет высокую температуру, она снова задействуется системой, а не уходит в теплоцентраль. Вторичное использование теплоносителя дает неоспоримый плюс, так как для обеспечения необходимой температуры требуется гораздо меньшее количество первичного теплоносителя, чем без использования термомайзера. Этот вариант подходит для жилых, общественных и административных зданий; во-вторых, благодаря термомайзеру мы можем устанавливать необходимую нам температуру теплоносителя в то время, когда помещение не используется. Таким образом, происходит сокращение расхода тепловой энергии, а следовательно — ее экономия.

Прибору задается определенная программа, в зависимости от которой он будет поддерживать заданную температуру воды в системе горячего водоснабжения, поддерживать заданный температурный график в системе отопления, ограничивать температуру теплоносителя в обратном трубопроводе системы отопления, корректировать температуру теплоносителя в подающем трубопроводе системы отопления по отклонению температуры внутри помещения от заданной. Благодаря наличию датчика уличной температуры термомайзер чутко реагирует на изменения температуры наружного воздуха. Это особенно важно весной, когда наблюдаются резкие перепады дневной и ночной температуры. Происходит отслеживание динамики, и поэтому внутри здания всегда поддерживается заданная температура. Тип регулятора зависит от типа системы водоснабжения и отопления. Термомайзеры с одним типом регуляторов температуры используются в системах теплоснабжения жилых, общественных и административных зданий, другие подходят для открытых

систем горячего водоснабжения и систем отопления, третьи — для закрытых систем горячего водоснабжения и систем отопления с насосным смешением и в виде дополнительной опции для систем вентиляции и кондиционирования воздуха. От типа регулятора зависит та экономия, которую можно получить при установке термомайзера. Устройство имеет долгий срок эксплуатации. В зависимости от качества теплоносителя оно может работать и 1520 лет. Практика реализации энергосберегающих проектов в сфере ЖКХ показывает: экономия те-плопотребления при использовании терморегулятора может достигать 50-60 %, что снизит оплату за потребленное тепло на 30-40 %.

Данный перечень инноваций в сфере теплоснабжения является далеко неполным. Однако даже внедрение предложенных направлений позволит сэкономить от 40 до 60 % денежных средств конечным потребителям.

Список литературы:

1. Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети. — М.: ИНФРА — М., 2010 . — 480 с.

2. Смирнова М.В. Теплоснабжение. — Волгоград: Издательский дом «ИН-ФОЛИО», 2009.- 317 с.

3. Журнал «Сантехника». — 2009. — № 2.

4. Вентиляционные устройства ALASCA [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.alasca.ru

5. «ИНТЕРПРОЕКТ» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.energo-resurs.ru/vzh_tezis_2007 _11.htm.

6. Энергоэффективная Россия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://energosber.info/articles/ energy-tools/61692/.

7. Ремонт и строительство [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://remontinfo.ru/article.php?bc_ tovar id=111.

Источник: cyberleninka.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.