Теплоснабжения

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ

Каждая из систем теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепловой энергии, тепловой сети, абонентских вводов и местных систем потребления тепла.

Системы теплоснабжения классифицируют по следующим признакам: источнику приготовления тепла; роду теплоносителя; способу подачи воды на горячее водоснабжение и отопление; количеству трубопроводов тепловых сетей; способу обеспечения потребителей тепловой энергией и др.

1. По роду теплоносителя системы теплоснабжения бывают водяные и паровые.

Вода, как теплоноситель, имеет ряд преимуществ перед паром. Воду можно транспортировать на большие расстояния без существенной потери ее энергетического потенциала (понижение температуры воды в крупных системах теплоснабжения составляет менее одного градуса на 1 км пути). Энергетический потенциал пара (его давление) понижается более значительно, составляя в среднем 0,1-0,15 МПа на 1 км пути. Таким образом, в водяных системах теплоснабжения давление пара в отборах турбин может быть очень низким (0,06-0,2 МПа), тогда как в паровых системах теплоснабжения оно должно составлять до 1-1,5 МПа. Повышение же давления пара в отборе турбины приводит к увеличению расхода топлива на ТЭЦ и уменьшению выработки электроэнергии. Кроме того, водяные системы позволяют сохранить на ТЭЦ в чистоте конденсат греющего воду пара без устройства дорогих и сложных паропреобразователей. В паровых системах конденсат возвращается на станцию загрязненным и не полностью (40-50 %), что требует дополнительных затрат на его очистку и приготовление добавочной питательной воды для котлов. Меньшая стоимость присоединений к водяным тепловым сетям местных систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. Возможность центрального регулирования отпуска теплоты потребителям путем изменения температуры воды. Отсутствие у потребителей дополнительного оборудования, необходимого для паровых сетей: конденсатоотводчиков, конденсатных насосов и прочее.

Паровые системы теплоснабжения имеют тоже ряд преимуществ: большая универсальность, заключенная в возможности удовлетворения всех видов тепловых нагрузок; меньший расход электроэнергии на перекачку теплоносителя (расход электроэнергии на перекачку конденсата намного меньше затрат электроэнергии на перекачку воды); незначительное гидростатическое давление, создаваемое столбом пара вследствие малой удельной плотности по сравнению с водой.

2. По организации движения теплоносителя и количеству трубопроводов.

Замкнутая система – теплоноситель отдает абонентам свой энергетический потенциал и возвращается на станцию для его восстановления (рис. 1.1а).

Рис. 1.1. Двухтрубные системы теплоснабжения: а – закрытая;

б - открытая

Двухтрубные системы теплоснабжения применяются для обычной коммунально-бытовой нагрузки.

Трехтрубные системы теплоснабжения (рис. 1.2) применяется для промышленных предприятий с постоянным расходом воды на технологические нужды. Эти системы имеют две подающие трубы. Одна из них подает воду с постоянной температурой на технологию и горячее водоснабжение, другая воду с переменной температурой, идущую на нужды отопления и вентиляции. Охлажденная вода от всех местных систем возвращается на ТЭЦ по общему трубопроводу.

Рис. 1.2. Трехтрубная закрытая система теплоснабжения

Четырехтрубные системы теплоснабжения (рис. 1.3) применяются лишь в небольших системах из-за большой металлоемкости. В этом случае вода для горячего водоснабжения приготовляется у источника и по отдельной трубе подается к абоненту. У абонента отсутствуют подогревательные установки, и рециркуляционная вода возвращается для подогрева к источнику. Две другие трубы подают и отводят воду для систем отопления и вентиляции.

Полузамкнутая система – потребитель использует не только теплоту, но и сам теплоноситель, а оставшаяся часть теплоносителя возвращается к источнику (двухтрубные открытые системы – рис. 1.1б).

Рис. 1.3. Четырехтрубная система теплоснабжения

В разомкнутой системе теплоснабжения весь теплоноситель полностью используется абонентом (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Однотрубная система теплоснабжения

Однотрубные сети целесообразны только тогда, когда . В большинстве наших районов страны, исключая самые южные, как правило, нагрузка на отопление и вентиляцию много больше нагружки на горячее водоснабдение. Следовательно, неиспользованную горячую воду сливают в дренаж, а это не экономично.

3. По способу присоединения систем отопления: зависимые и независимые.

Рис. 1.5. Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям:

а – зависимое; б - независимое

В зависимых схемах присоединения теплоноситель в системы отопления поступает непосредственно из тепловых сетей (рис. 1.5а). Вследствие этого давление в местных системах отопления определяется режимом давления в наружных тепловых сетях.

В независимых схемах присоединения теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором его тепло используется для нагревания воды, заполняющей местную систему отопления. При этом сетевая вода и вода в местной системе отопления разделены поверхностью нагрева и таким образом сеть и система отопления гидравлически изолированы друг от друга.

4. По способу присоединения систем горячего водоснабжения различают открытые и закрытые системы теплоснабжения (рис. 1.6а,б).

Рис. 1.6. Схемы присоединения систем горячего водоснабжения к

тепловым сетям: а – открытая; б – закрытая

В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют только как греющую среду для нагревания в подогревателях поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вгода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения поступает непосредственно из тепловых сетей.