Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты заданных параметров.
В зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям системы теплоснабжения подразделяются на децентрализованные и централизованные.
В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей совмещены в одном агрегате или размещены столь близко, что передача теплоты от источника до тепло- приемников может производиться без промежуточного звена – тепловой сети.
В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприемники потребителей размещены раздельно, часто на значительном расстоянии, поэтому передача теплоты от источника до потребителей производится по тепловым сетям.
Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трех последовательных операций: подготовки теплоносителя, передачи теплоносителя и использования теплоносителя.
Подготовка теплоносителя производится в специальных, так называемых теплоподготовительных установках на ТЭЦ, а также в городских, районных, групповых (квартальных) или промышленных котельных.
|
|
Транспортируется теплоноситель по тепловым сетям и используется в теплоприемниках потребителей. Комплекс установок, предназначенных для подготовки, передачи и использования теплоносителя, составляет систему централизованного теплоснабжения.
Для передачи теплоты на большие расстояния применяются два теплоносителя: вода и водяной пар. Как правило, для удовлетворения сезонной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используется вода, для промышленной технологической нагрузки – пар.
Если сравнить по основным показателям воду и пар, можно отметить следующие преимущества их друг перед другом.
Преимущества воды: сравнительно низкая температура воды, следовательно, температура поверхности нагревательных приборов; возможность транспортирования воды на большие расстояния без уменьшения ее теплового потенциала; возможность центрального регулирования тепловой отдачи систем теплопотребления; возможность ступенчатого подогрева воды на ТЭЦ с использованием низких давлений пара и увеличения таким образом выработки электрической энергии на тепловом потреблении; простота присоединений водяных систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к тепловым сетям; сохранение конденсата греющего пара на ТЭЦ или в районных котельных; большой срок службы систем отопления и вентиляции.
Преимущества пара: возможность применения пара не только для тепловых потребителей, но также для силовых и технологических нужд; быстрый прогрев и быстрое остывание систем парового отопления, что представляет собой ценность для помещений с периодическим обогревом; пар низкого давления (обычно применяемый в системах отопления зданий) имеет малую объемную массу (примерно в 1650 раз меньше объемной массы воды); это обстоятельство в паровых системах отопления позволяет не учитывать гидростатическое давление и создает возможность применять пар в качестве теплоносителя в многоэтажных зданиях, паровые системы теплоснабжения по тем же соображениям могут применяться при самом неблагоприятном рельефе местности теплоснабжаемого района; более низкая первоначальная стоимость паровых систем ввиду меньшей поверхности нагревательных приборов и меньших диаметров трубопроводов; простота начальной регулировки вследствие самораспределения пара; отсутствие расхода энергии на транспортирование пара.
|
|
К недостаткам пара можно отнести: повышенные потери теплоты паропроводами из-за более высокой температуры пара; срок службы паровых систем отопления значительно меньше, чем водяных, из-за интенсивной коррозии внутренней поверхности конденсаторов.
Принимая во внимание сказанное, несмотря на некоторые преимущества пара как теплоносителя последний применяется в системах теплоснабжения значительно реже воды и то лишь для тех помещений, где нет долговременного пребывания людей. Строительными нормами и правилами паровое отопление разрешается применять в торговых помещениях, банях, прачечных, кинотеатрах, в промышленных зданиях. В жилых зданиях паровые системы не применяются.
В системах воздушного отопления и вентиляции любых зданий разрешается применение пара в качестве первичного (нагревающего воздух) теплоносителя. Применять его также можно для нагревания водопроводной воды в системах горячего водоснабжения.
Параметрами теплоносителей называют температуру и давление. Вместо давления в практике эксплуатации широко пользуются другой единицей – напором.
Вода как теплоноситель характеризуется различными температурами до системы теплопотребления (нагревательного прибора) и после системы теплопотребления.
Температура воды в системах теплоснабжения должна соответствовать давлению, при котором не будет вскипания (например, вода при температуре 150°С должна иметь давление не менее 0,4 МПа).
Повышение температуры воды в источнике теплоснабжения (у генератора теплоты) ведет к снижению количества перекачиваемой воды, уменьшению диаметров труб и расходов энергии на перекачку.
В системах парового теплоснабжения применяется пар различных давлений.
В системах парового отопления низкого давления 0.005–0,07 МПа.
В системах парового отопления высокого давления более 0,07 МПа.
Для промышленной технологической нагрузки применяется пар с более высокими давлениями.