Îmbunătățirea eficienței sistemelor de încălzire. Despre câteva modalități de îmbunătățire a eficienței furnizării de căldură: reglare sau încălzire autonomă? Sisteme de ventilatie apartament cu schimbator de caldura cu placi

În acest articol, continuăm subiectul început despre sistemul de încălzire al unei case private cu propriile noastre mâini. Am aflat deja cum funcționează un astfel de sistem, am vorbit despre ce tip să alegem, acum să vorbim despre cum să creștem eficiența.

Deci, ce trebuie făcut pentru a-l face mai eficient.

Avem nevoie de lichidul de răcire din interior să se miște în direcția de care avem nevoie și în cantitatea potrivită la o viteză mai mare, degajând în același timp mai multă căldură. Lichidul din sistem trebuie să se miște mai repede nu numai prin conductă, ci și prin bateriile conectate la aceasta. Voi explica principiul de funcționare folosind exemplul unui sistem cu două conducte cu o cablare inferioară.

Pentru ca apa sa intre in bateriile conectate la teava este necesar sa se realizeze o frana la capatul acestei conducte de alimentare, adica sa se mareasca rezistenta la miscare. Pentru a face acest lucru, la final (măsurătoarea trebuie luată de la intrarea în radiatorul extrem), instalăm o țeavă cu un diametru mai mic.

Pentru ca tranziția să fie lină, acestea trebuie instalate în această ordine: Dacă intrarea în radiator este de 20 mm (standard pentru baterii de tip nou), atunci conducta de alimentare (ieșire pentru calorifere) trebuie să fie de cel puțin 25 de milimetri. .

Apoi, fără probleme, după 1-2 metri, trece într-o țeavă al cărei diametru este de 32 de milimetri, apoi conform aceleiași scheme - 40 de milimetri. Restul distanței sistemului sau aripii acestuia va fi o conductă de alimentare cu un diametru de 40-60 mm sau mai mult.

În acest caz, atunci când cazanul este pornit, lichidul de răcire începe să se miște prin sistem și, după ce a întâlnit rezistență pe drum, va începe să se miște în diferite alte direcții (până la radiatoare), egalând presiunea totală.

Am crescut astfel randamentul conductei de alimentare si a primei jumatati a sistemului. Și ce se întâmplă în cealaltă jumătate, care este, parcă, o reflectare a primei.

Și de când aceasta reflexie în oglindă, atunci procesele din acesta au loc exact invers: în conducta de retur, presiunea scade (datorită scăderii temperaturii lichidului și creșterii diametrului) și apare un efect de aspirație, ajutând presiunea inițială să crească viteza. de mișcare a apei nu numai în conductă, ci și în bateriile de încălzire.

Prin creșterea eficienței, nu numai că îți vei face casa mai caldă, dar vei economisi mulți bani.

Video: Căldura în casă - încălzire: Creșterea eficienței bateriei / radiatorului de încălzire a apei

Pe lângă aspectele de mai sus ale economisirii pasive a energiei, merită menționat ultimele solutii cu utilizarea tehnologiei înalte. Această abordare necesită modificări semnificative și uneori radicale ale schemei de termoficare comună în țara noastră. Efect mare poate fi obținut și prin reconstrucția parțială a sistemelor de încălzire.

Există mai multe modalități diferite de îmbunătățire a eficienței sistemelor de încălzire în clădirile rezidențiale, care diferă atât în ​​ceea ce privește valoarea costurilor implicate în implementarea lor, cât și în limitele aplicării lor.

Cea mai conservatoare modalitate de economisire a energiei pentru opțiunea de alimentare cu căldură de la CET este instalarea în case pe dispozitive de încălzire a regulatoarelor termostatice individuale. Studiile arată că introducerea automatizării integrate poate reduce consumul de căldură al casei în ansamblu (comparativ cu unitatea de lift) cu 15–20%. Experiența străină arată că măsurarea individuală a căldurii în combinație cu capacitatea de a controla consumul de căldură oferă economii de căldură de până la 25%. Această schemă este în prezent implementată în sistemele de încălzire a apartamentelor, de exemplu, în proiecte pilot.

Pe de altă parte, dezvoltatorii și constructorii de clădiri rezidențiale noi ajung din ce în ce mai mult la concluzia despre avantajele semnificative ale sistemelor moderne de încălzire descentralizată față de cele tradiționale. sisteme centralizate. Nu este un secret că în anul trecut Performanța sistemelor de încălzire centrală aproape peste tot s-a deteriorat semnificativ din cauza subfinanțării cronice și a deprecierii echipamentelor. Prin urmare, accidentele, opririle și înșelăciunea banală a consumatorului sunt frecvente, când presiunea și temperatura din centralele termice sunt scăzute în mod deliberat, iar consumatorul primește mai puțină căldură, plătind pentru aceasta în mod regulat. Astfel de aspecte negative sunt minimizate în sistemele de încălzire descentralizate.

Un alt avantaj al sistemelor descentralizate este controlul flexibil al puterii, care vă permite să o reduceți foarte mult sau să opriți complet sistemul în caz de inutilitate, de exemplu, în timpul încălzirii. În plus, pierderea minimă de căldură în rețelele de încălzire poate fi de asemenea considerată un factor important, deoarece căldura este consumată în imediata apropiere a locului de producere a acesteia, adică, în general, sistemele descentralizate au o eficiență mult mai mare decât sistemele de încălzire centrală.

O altă alternativă la încălzirea centrală tradițională În ultima vreme devine incalzire electrica , care nu a fost folosit anterior pe scară largă în Rusia și a fost considerat neprofitabil (în 1995, mai puțin de 1% din fondul de locuințe a fost încălzit). În același timp, ponderea încălzirii electrice în Finlanda, Suedia și Danemarca ajunge la 50%.

Dar atitudinea față de acest tip de încălzire se schimbă rapid din cauza creșterii constante a prețului tuturor purtătorilor de energie. În plus, potențialul de creștere a prețurilor la niveluri mondiale este cel mai mare pentru gaz și cel mai mic pentru electricitate.

Evident, din această cauză, în ultimii 3-5 ani s-a înregistrat o creștere rapidă a numărului de sisteme de încălzire electrică. De exemplu, în Ekaterinburg în anul 2000, mai mult de 15% din locuințele nou construite au fost echipate cu sisteme de încălzire prin pardoseală prin cablu.

Deja, sistemele de încălzire electrică combinată nu sunt mai scumpe de construit și de exploatat decât un sistem de încălzire centrală, iar acest avantaj va crește doar cu timpul.

În 2016, consumatorii privați de căldură din Ucraina primesc căldură din următoarele surse: 1. Cele mai frecvente - din energie electrică, cazane electrice, seminee electrice, încălzitoare electrice... Sursa fără detalii în majoritatea cazurilor este „energie...

De mai bine de șase luni studiez tuburi solare vid cu lungimea de 1800 cu diametrul exterior de 58 mm și un diametru interior de 43-44 mm. Volumul interior al tubului este de 2,7 litri. Uneori, în soarele strălucitor activ, puterea tubului a arătat aproximativ 130-150W, dar ...

Sisteme geotermale închise care furnizează numai apă caldă. În funcție de locația locului de evacuare și de sursa de apă potabilă, pot fi utilizate trei tipuri de soluții de circuit. Schema (Fig. 2.6.). Apa geotermală este furnizată...

Dacă luăm în considerare o clădire rezidențială ca o instalație consumatoare de energie, atunci proporția pierderilor de căldură din ea în timpul iernii este: prin ferestre neizolate sau sparte și uși de intrare - 24, prin pereți - 26, prin subsol, tavane, case scărilor -11 , prin deschideri de ventilație și coșuri de fum - 39% 2 .

Pierderile de căldură se produc nu numai prin pereții clădirii. Acestea pot avea loc în timpul accidentelor pe autostrăzi și la unitățile de încălzire ale clădirilor rezidențiale.

O cantitate mare de energie termică este irosită din cauza construcției de proastă calitate: fisuri la rame de ferestre, îmbinări între panouri, acoperișuri etc., precum și în casele cu dispozitive de încălzire introduse în pereți (cu 30% mai mult decât la dispozitivele convenționale de încălzire). Până la 15-20% din energia termică se pierde în rețelele termice, ceea ce este evidențiat de iarbă verde cresc iarna pe rețeaua de încălzire.

O astfel de situație cu utilizarea căldurii în viața de zi cu zi a fost o consecință a conceptului care exista în fosta noastră mare țară că mineralele, inclusiv resursele de combustibil și energie, în țara noastră ar fi suficiente nu numai pentru prezent, ci și pentru generațiile viitoare. . Și la proiectarea clădirilor rezidențiale, costul funcționării acestora nu a fost niciodată luat în considerare, motiv pentru care au construit case relativ ieftine, dar reci.

Aproximativ 65% din energia termică este cheltuită pentru nevoile casnice în Republica Belarus. În același timp, pierderile de căldură în producția și transmiterea energiei termice în cazanele de încălzire ale republicii ajung la 30%. Pentru 1 m 2 de suprafață încălzită în țara noastră se cheltuiește de 2 ori mai mult combustibil standard decât în ​​Germania și Danemarca.

Consumul anual de energie termică în țara noastră pentru încălzire și ventilare a 1 m 2 din suprafața totală într-o clădire cu 5 etaje este de 150-170 kW, în țările scandinave - 70-90 W. În Occident, după criza energetică din 1972-1973 și 1995, țările europene avansate au redus de 2 ori consumul de energie termică pentru încălzirea clădirilor de locuit. Și acest lucru nu înseamnă doar economisirea de bani, ci, cel mai important, schimbarea modului de gândire a cetățenilor și a liderilor.

Conform standardelor sanitare 3, apa caldă trebuie furnizată în apartamente la cel puțin 50 °C, dar este furnizată la o temperatură de 37 ... 38 °C. Temperatura aerului din apartament trebuie menținută la 18 ... 20 ° C (zona de confort), iar în bucătării 4 - 16 ... 18 ° C. Familia plătește doar 16-17% din costul total al încălzirii casei și doar 20% din costul căldurii și energiei electrice generate. Cu un astfel de sistem existent de plată a energiei termice și electrice consumate, va fi dificil să se realizeze o schimbare radicală în îmbunătățirea sectorului casnic până când chiriașii vor avea un interes economic în economisirea energiei termice. Și pentru asta trebuie să schimbăm psihologia tuturor cetățenilor în ceea ce privește economisirea căldurii, apei, gazelor. Întreaga experiență europeană arată că doar un sistem continuu bine gândit de creștere și educație vă permite să obțineți rezultate reale în economisirea energiei în sectorul casnic și în sectorul de producție. În Occident, în special în Germania, 78% din toate locuințele primesc căldură de la cazane locale, al căror cost unitar este de 0,05 DM / kWh, în timp ce cu termoficarea este: cifra este de 0,08. Experiența furnizării descentralizate de căldură disponibilă în țara noastră arată eficiența sa ridicată. Cazanele locale construite în capitală (hotel Belarus, mai multe clădiri rezidențiale etc.) se plătesc singure în 1,5-3 ani 5 . În 1998 s-au produs 77 milioane Gcal pentru a satisface nevoile țării, în 1999 - 70 milioane Gcal energie termică. Pentru a satisface nevoile republicii, 50 de milioane Gcal sunt suficiente pe an.

Acordând o mare importanță economisirii energiei în sectorul locativ și comunal al economiei, la 13 iunie 2001, președintele Republicii Belarus AG Lukașenko a instruit comitetele executive regionale și Comitetul executiv al orașului Minsk, împreună cu ministerele și departamentele interesate. , să implementeze măsuri pentru îmbunătățirea eficienței construcției de locuințe, reducerea costurilor de dezvoltare a infrastructurilor inginerești și de transport și sociale datorită compactării clădirilor, utilizării surselor locale de energie termică, sistemelor de încălzire autonome, alimentării cu apă și canalizării.

Una dintre soluțiile tehnice pentru reducerea rețelei de alimentare cu energie termică și economisirea energiei termice este generarea descentralizată a căldurii cu ajutorul automate autonome, inclusiv pe acoperiș, centrale termice (alimentate cu combustibil gazos. Avantajul acestui tip de alimentare cu căldură este următorul: capacitatea de a construi un cazan care să răspundă nevoilor acestei clădiri; economii de teren; economisirea energiei datorită absenței pierderilor; capacitatea de a controla căldura și combustibilul; setarea modului necesar de consum de căldură în funcție de durata zilei de lucru și de temperatura exterioară; randament ridicat (90%) a centralelor de cazane; temperaturi și presiuni mai scăzute ale lichidului de răcire, ceea ce crește durabilitatea sistemelor de alimentare cu căldură.

Sisteme de incalzire pentru locuinte si clădiri publice sunt unul dintre cei mai importanți consumatori de energie termică. Consumul de energie termică în aceste scopuri reprezintă mai mult de 30% din resursele energetice consumate de economia naţională. în care clădire de apartamente, construită în anii 1950-1960, cheltuiesc de la 350 la 600 kWh pe 1 m 2 pentru nevoile de încălzire. Pentru comparație, indicăm că această cifră este de 260 kWh în Germania și 135 kWh 3 în Suedia și Finlanda.

Cele mai promițătoare domenii de economisire a energiei sunt introducerea sistemelor autonome de alimentare cu energie termică și electrică, încălzire prin pardoseală, precum și instalații care utilizează surse regenerabile de energie și unități de recuperare a căldurii.

Sistemele de încălzire autonome sub formă de mini-cazane devin promițătoare în unde gazele naturale sunt folosite drept combustibil. Din punct de vedere al mediului, ele contribuie și la îmbunătățirea stării bazinului de aer, deoarece datorită scăderii cantității de gaz arse, cantitatea de gaze de ardere scade, iar emisiile de gaze conțin de 2-3 ori mai puțin. Substanțe dăunătoareîn 1 m 3 decât cazane mari regionale. Dar furnizarea de căldură descentralizată, bazată pe cazane individuale mici, este eficientă la o densitate scăzută a încărcăturii termice (cladiri cu unul, două etaje din localități rurale și alte localități).

Desigur, cu rețelele de căldură dezvoltate existente de termoficare, este nerezonabil să vorbim despre tranziția pe scară largă la casele de cazane autonome. Dar implementarea lor este posibilă în următoarele cazuri:

În timpul construcției de noi și reconstrucției clădirilor vechi în zonele în care așezarea rețelelor de încălzire este imposibilă din punct de vedere tehnic;

Să furnizeze căldură instalațiilor care nu permit fluctuații în furnizarea de căldură (școli, spitale), sau consumatorilor care suferă pierderi economice mari din cauza lipsei de căldură (hoteluri);

Atunci când furnizează căldură consumatorilor aflați la secțiunile de capăt ale rețelelor de încălzire existente și se confruntă cu o lipsă de căldură din cauza debitului scăzut al rețelelor de încălzire sau insuficient! diferența de presiune între liniile directe și retur;

În timpul construcției de instalații în orașele mici, unde termoficarea este slab dezvoltată, iar dotările individuale sunt introduse separat.

Elementul principal al unei centrale electrice autonome sunt încălzitoarele de apă pe perete cu gaz combinate, în corpul cărora există o silențioasă. pompă de circulațieși expandor membranar. Apa fierbinte de la încălzitorul de apă prin țevi metalice așezate în pregătirea de beton a podelei sau în soclul unui design special este crescută prin încăperi.

Experiență de exploatare a unei clădiri rezidențiale cu nouă etaje, cu 72 de apartamente, în microdistrictul nr. 17g. Gomel cu acest sistem fundamental nou de alimentare cu căldură pentru țara noastră, dezvoltat de Institutul Gomelgrazhdanproekt, și-a arătat fiabilitatea și eficiența. Așadar, în noiembrie 1999, o familie de 4 persoane care locuia într-un apartament cu trei camere a consumat 150 m 3 de gaz pentru încălzire, alimentare cu apă caldă și gătit; ar fi nevoie de aproximativ 500 m 3 de gaz dintr-un sistem de locuință comună cu racord la o sursă externă pentru încălzire și alimentare cu apă caldă.

Eficiența ridicată a sistemului propus de încălzire a apartamentelor se realizează datorită:

Eficiență relativ ridicată încălzitoare de apă pe gaz(„85%);

Excluderea pierderilor de căldură în afara apartamentelor;

Absența consumului excesiv de căldură în perioadele extrasezon (conform datelor disponibile, este de până la 20%);

Posibilitati de contabilitate apartament cu apartament si control al temperaturii camera cu camera in interiorul apartamentului.

În plus, sistemul de încălzire a apartamentului și de alimentare cu apă caldă a redus semnificativ numărul de dispozitive de contorizare. În locul contoarelor utilizate în prezent pentru gaz, încălzire, alimentare cu apă caldă și rece, este suficient să instalați doar două dispozitive pentru măsurarea consumului de gaz și apă rece. În plus, nu este nevoie de așezarea rețelelor externe de încălzire. Poate unul dintre cele mai importante avantaje ale acestui sistem de încălzire față de cel tradițional este că permite proprietarului apartamentului să creeze o temperatură confortabilă a aerului nu prin deschiderea ferestrei și cercevelei ferestrei, ci prin utilizarea unei supape de control manuală sau a unui termostatic automat. cap, economisindu-și astfel banii pentru încălzirea apartamentului și resursele energetice de stat.

Economisirea consumului de căldură datorită avantajelor de mai sus ale încălzirii apartamentelor ajunge la 30% pe an.

Construirea de clădiri rezidențiale cu un astfel de sistem de suport ingineresc este foarte justificată în zonele de dezvoltare urbană existente, unde nu există capacități de rezervă ale surselor de alimentare centralizate existente de căldură.

Experiența cazanelor autonome arată că acestea sunt fiabile și economice. Când se furnizează căldură din aceste cazane, consumatorul primește energie termică la tarife de 3 ori mai mici decât cele actuale. Datorită acestui fapt, construcția unor astfel de cazane se plătește în aproape un sezon.

În toate țările industrializate și dezvoltate energetic, există o creștere foarte rapidă a utilizării încălzirii electrice, realizată de obicei prin așezarea cablurilor de încălzire în pardoseală. Utilizarea încălzirii electrice este permisă prin SNIP 2.04.05-91. Pentru camerele cu rezidenta permanenta a persoanelor, se stabileste ca temperatura medie a pardoselii incalzite sa nu depaseasca 26°C, iar pentru aleile din jurul piscinelor - nu mai mult de 30°C. Unul dintre astfel de sisteme de încălzire electrică este sistemul de cablu Teplolux. Se instalează în grosimea podelei, ceea ce transformă întreaga suprafață încălzită într-o sursă de căldură, a cărei temperatură este doar cu câteva grade mai mare decât temperatura aerului. Acest sistem, ca și altele asemenea, este folosit ca principal în clădiri decomandate, cabane și în cazurile în care nu este posibilă conectarea încălzirii centrale a apei. Poate fi folosit ca sistem suplimentar de încălzire (împreună cu altele) pentru a obține temperatura camerei.

Absolut Metoda noua incalzirea spatiului în diverse scopuri dezvoltat la BITU de profesorul V.P. Lysov. Cablajul polimeric de încălzire creat de el, format din sute dintre cele mai subțiri fibre polimerice prelucrate conform tehnologiei originale cu o soluție specială și conectate într-un fascicul, asigură, la același consum de energie, o creștere a temperaturii mult mai mare decât cea a unui metal. conductor, deoarece fibrele se încălzesc constant între ele. Acest cablaj, sau mai degrabă, un set de fire, este așezat conform schemei pe o bază de beton pregătită și cimentat. De asemenea, se pot amplasa fire sub gresie, diverse linoleum, covoare, sub promenada si parchet. În orice caz, se va asigura temperatura recomandată de medic de pardoseală de 25 °C și temperatura aerului de 20...22 °C. Pentru fiabilitate, puteți porni rețeaua și un termostat automat.

Costul de încălzire și funcționare în acest fel este de 1,5-2 ori mai mic în comparație cu alte metode cunoscute, inclusiv sisteme similare de încălzire prin pardoseală străină care utilizează conductori metalici. Dar lipsa conductoarelor metalice sunt curenții turbionari care o însoțesc, care sunt nedoriți pentru organism. Conductorul polimer generează un câmp electromagnetic de 2-10 ori mai slab, care nici măcar nu se apropie de limita inferioară.

Domeniul de aplicare al acestei metode de încălzire este foarte larg: case, apartamente, birouri, clădiri pentru animale etc. Avantajele sale sunt apreciate de mulți proprietari de case proprii, manageri, dar șefii fermelor de stat sunt deosebit de mulțumiți, unde noutatea a fost folosit timp de 3 ani si, pe langa economisirea energiei pentru incalzire, contribuie foarte mult la conservarea animalelor si la cresterea lor in greutate. Conform studiilor efectuate de oamenii de știință ai BelNII de creștere a animalelor în locurile în care animalele sunt ținute cu podea încălzită, s-a constatat că siguranța și creșterea în greutate a purceilor cresc, în timp ce consumul de energie este redus de la 250 W cu încălzirea lămpii la 120- 130 W cu încălzire prin pardoseală la 1 loc de animale. Această metodă de încălzire prin pardoseală a fost introdusă în multe ferme din țară.

Ușurința instalării și exploatării pardoselilor de încălzire, costul redus și consumul de energie electrică în comparație cu tehnologiile tradiționale de încălzire au fost apreciate de proprietarii a peste 1,5 mii de apartamente și case particulare, cabane și garaje, birouri și magazine ale republicii, sporind confortul acestora. a traiului si a muncii. La aceasta trebuie adăugat că costul amenajării încălzirii este de 10-12 dolari SUA și este compensat de economiile realizate pentru 5-6 luni de funcționare în sezonul rece.

Pentru a oferi spațiilor publice, rezidențiale și industriale căldură ieftină folosind combustibili locali, este benefic din punct de vedere economic să se utilizeze încălzirea cu aer pe baza generatoarelor de căldură.

Eficiența termică a dispozitivului de încălzire în cameră și alegerea puterii termice instalate a sistemului de încălzire.

Încălzitorul trebuie să compenseze lipsa căldurii din cameră. Utilizarea dispozitivelor de un design sau altul și instalarea lor în diferite locuri din cameră nu ar trebui să conducă la un consum excesiv de căldură vizibil. Indicatorul care evaluează aceste proprietăți este efectul de încălzire al dispozitivului, care arată raportul dintre cantitatea de căldură consumată de dispozitiv pentru a crea condițiile termice specificate în cameră și pierderea de căldură calculată de către cameră.

Se crede că dispozitivele radiante cu panouri instalate în zona superioară a camerei sau încorporate în structura tavanului au cel mai bun efect de încălzire. Efectul de încălzire al unor astfel de dispozitive este de 0,9-0,95, adică transferul de căldură al panourilor-emițătoare de tavan poate fi chiar puțin mai mic decât pierderea de căldură calculată a încăperii, fără a compromite confortul condițiilor interne. Efectul de încălzire al panoului situat în structura podelei este de aproximativ 1,0.

Cele mai comune aparate - caloriferele sunt de obicei instalate în nișe sau lângă suprafața peretelui exterior. Suprafața de admisie se supraîncălzi și prin această porțiune zidul exterior se irosește o anumită cantitate de căldură. Ca urmare, efectul de încălzire al caloriferelor este estimat la 1,04-1,06. În acest sens, convectoarele situate de-a lungul peretelui exterior sunt mai eficiente. Efectul de încălzire, de exemplu, al unui convector cu plită este de aproximativ 1,03.

Un panou de pervaz încorporat într-o structură de perete exterior poate avea pierderi inutile de căldură vizibile, iar efectul său de încălzire este redus la 1,1.

Aparatele de încălzire au de obicei o anumită etapă din seria de nomenclatură acceptată, care în SNiP este exprimată prin transferul de căldură, kW, al unui element individual al dispozitivului din această serie. Ca urmare, numărul de elemente ale dispozitivului este setat în cameră, rotunjit în sus peste valoarea calculată. Se recomandă ca creșterea asociată a fluxului de căldură de la dispozitive să fie luată în considerare de coeficientul β 1, care variază de la 1,02 la 1,13 în funcție de modificarea transferului de căldură de la un element individual al dispozitivului de la 0,12 la 0,3 kW.

Pierderea suplimentară de căldură de către un încălzitor instalat la gardul exterior este luată în considerare de coeficientul β 2 . Valoarea acestuia, în funcție de tipul dispozitivului și de metoda de instalare a acestuia la gardul exterior, variază de la 1,02 la 1,1.

Pe lângă pierderile asociate cu amplasarea dispozitivelor de încălzire, în sistemul de încălzire apar pierderi inutile de căldură prin conducte încorporate în construcția gardurilor exterioare, precum și în punct de încălzireși alte elemente ale sistemului. Se determină și pierderi suplimentare de căldură Q tr conducte în încăperi neîncălzite asociate cu răcirea lichidului de răcire.

Valoarea pierderilor suplimentare totale (de către secțiunile de instrumentare ale gardurilor externe și conductelor de căldură în spații neîncălzite) nu trebuie să fie mai mare de 7% din puterea termică a sistemului de încălzire conform SNiP.

Caracteristica termică specifică a clădirii și calculul necesarului de căldură pentru încălzire prin contoare integrate

Pentru o evaluare termică a soluțiilor de amenajare și proiectare a spațiului și pentru un calcul aproximativ al pierderilor de căldură ale unei clădiri, se utilizează indicatorul - caracteristica termică specifică a clădirii q, care, cu pierderile de căldură cunoscute ale clădirii, este egală. la:

q = Q zd ∕

unde Q zd - pierderile de căldură calculate prin gardurile exterioare de către toate încăperile clădirii, W; V - volumul clădirii încălzite conform măsurătorilor exterioare, m 3, (t in - t n) - diferența de temperatură estimată pentru incinta principală a clădirii.

Valoarea q, W / (m 3 ° C), determină pierderea medie de căldură de 1 m 3 a clădirii, raportată la diferența de temperatură calculată de 1 °. Se poate stabili în prealabil

q = q 0 β t

unde q 0 este caracteristica termică specifică de referință corespunzătoare diferenței de temperatură ∆t 0 \u003d 18 - (- 30) \u003d 48 ° С; β t - coeficient de temperatură ținând cont de abaterea diferenței de temperatură efectivă calculată de la ∆t 0

Caracteristica termică specifică de referință poate fi determinată ținând cont de cerințele SNiP.

Indicatori economici ai sistemelor de încălzire

Eficiența sistemului de încălzire se datorează costului materialelor și echipamentelor, producției și asamblarii, precum și exploatării. Indicatorii de eficiență economică sunt fabricabilitatea designului, masa elementelor, costurile forței de muncă și termenii de fabricație și instalare, costurile de reglare, management și reparații.

Fabricabilitatea designului include măsuri reale precum simplificarea circuitului, unificarea și reducerea numărului de piese, utilizarea normalelor, ușurința de asamblare, care asigură fabricarea și instalarea cu timp, bani și forță de muncă minime.

Efect economic se dezvăluie în timpul comparaţiei tehnice şi economice a diverselor decizii de proiectare. Comparația vă permite să alegeți cel mai economic sistem de încălzire în condiții specifice date.

În comparația economică a opțiunilor se folosesc următorii indicatori: investiții de capital K, costuri de exploatare I, durata lucrărilor de instalare și funcționarea sistemului de încălzire. De obicei, unii dintre acești indicatori sunt utilizați. Cel mai simplu este să compari sistemele de încălzire cu diferite dispozitive, dar cu un singur tip de lichid de răcire și cu o singură schemă, deoarece se face doar pentru investiții de capital. Cel mai adesea, sistemele sunt comparate în ceea ce privește investițiile de capital și costurile de operare. Mai rar, se ia în considerare și momentul instalării și deservirii sistemelor, disponibilitatea rezervelor de muncă.

Cea mai economică variantă este cea cu investiția totală minimă de capital și costuri de exploatare. De obicei, trebuie să comparați două opțiuni, dintre care una are o investiție de capital mai mică, cealaltă are un cost de operare mai mic. Deci, odată cu scăderea diametrului conductelor unui sistem de încălzire cu apă pompată, investițiile de capital scad, dar consumul de energie electrică crește; automatizarea sistemului mărește investiția de capital dar reduce costurile de operare. O opțiune mai eficientă din punct de vedere economic este identificată în astfel de cazuri, în funcție de perioada z, ani și rambursarea investițiilor suplimentare de capital.

Z \u003d (K 1 - K 2) ∕ (I 1 - I 2)

Dacă acest termen z< z н - нормативного срока окупае­мости дополнительных капитальных вложений за счет сни­жения эксплуатационных затрат, то целесообразно осущест­вить вариант с большими капитальными вложениями K 1 и меньшими средними годовыми эксплуатационными затра­тами И 1 . Если z >z n, atunci este oportună opțiunea cu investiții de capital mai mici K 2 și un cost mediu de funcționare mai mare ȘI 2 pe parcursul anului. Perioada standard de amortizare z n a investițiilor în sistemul de încălzire se presupune a fi de 8,33 ani (12,5 ani pentru echipamente noi și măsuri de economisire a energiei), indiferent de tipul clădirii.

Într-o comparație economică a mai multor sisteme sau opțiuni de sistem se regăsesc costurile reduse pentru fiecare dintre ele.

3= (K ∕z n) + I,

și, opțiunea care are cele mai mici costuri reduse pentru perioada standard de rambursare este considerată mai eficientă.

Investițiile de capital în sistemul de încălzire se realizează, de regulă, în termen de un an. Costurile de operare variază anual; în plus, acestea depind de durata de viață atât a sistemului, cât și a elementelor sale individuale.

Costurile anuale de exploatare constau în costurile directe de întreținere a sistemului de încălzire și costurile de amortizare

Eu \u003d I pr + A

unde Și pr - costuri directe de exploatare, constând în costuri anuale pentru energia termică primită (combustibil), electricitate, salariile personalului de întreținere, managementul sistemului și întreținere; A - costurile de amortizare, inclusiv costurile anuale pt revizuire sisteme si deduceri pentru recuperarea integrala a investitiilor de capital.

Deducerile pentru refacerea investițiilor de capital sunt asociate cu durata de viață standard a sistemului, determinată pe baza termenilor de uzură fizică a elementelor sale: radiatoare (40 de ani), conducte de apă (30 de ani), conducte de abur, Pompe centrifuge, supape (10 ani), ventilatoare, încălzitoare, unități de încălzire (8 ani), filtre (6 ani), conducte de condens (4 ani).

Durata de viață este determinată nu numai de starea fizică, ci și de uzura sistemului de încălzire, iar uzura este considerată a fi pierderea capacității de a menține temperatura în toate spațiile deservite la nivelul necesar. Durata de viață standard a sistemelor comune de încălzire a apei se presupune în prezent a fi de 30 - 35 de ani (mai scurtă pentru convectoare).

La comparare diverse sisteme sistemele de încălzire respectă indicatori de performanță egali sau cel puțin apropiați pentru toate opțiunile: sistemele trebuie să îndeplinească cerințele sanitare și igienice, de incendiu și anti-explozie și, de asemenea, trebuie să aibă o eficiență echivalentă.

Durata de viață a sistemelor de încălzire a apei, așa cum se știe deja, este cea mai lungă. Datorita reducerii costurilor de amortizare in acelasi timp, economiile de energie electrica si termica reduc costul de functionare si, in consecinta, costurile reduse. Prin urmare, un sistem de încălzire cu apă caldă devine de obicei mai rentabil decât un sistem de încălzire cu abur.

Diferența de confort termic creată în incintă cu sistemele de încălzire comparate este luată în considerare de modificarea duratei de viață și a gradului de utilizare a zonei incintei. Pentru un sistem care oferă condiții mai confortabile, durata de viață estimată este mărită cu 5-10 ani (având în vedere mai puțină uzură). În plus, se ia în considerare utilizarea zonei de lucru a incintei în timpul sezonului rece (prin modificarea dimensiunii zonei de disconfort), adăugând o parte din costul lucrărilor de construcție a zonei amortizate la costul estimat al alt sistem.

Cu toate acestea, principalul indicator al eficienței sistemului de încălzire este consumul de căldură în timpul funcționării acestuia. Se știe că doar costurile anuale de exploatare depășesc jumătate din costul instalării sistemului. Iar cea mai mare parte a costurilor cade pe plata căldurii consumate. Consumul de căldură pentru încălzire într-un sistem de abur sau aer central depășește consumul de căldură într-un sistem de încălzire a apei din cauza creșterii pierderilor de căldură asociate prin pereții conductelor de abur și ai conductelor de aer, care sunt inutile pentru încălzirea spațiilor de lucru.

Incalzire combinata

Se obișnuiește să se numească sisteme de încălzire centrală combinată cu doi purtători de căldură, atunci când purtătorul de căldură primar (apă, abur) este utilizat pentru încălzirea celui secundar (apă, aer). Datorită utilizării pe scară largă a încălzirii centralizate a apei în țara noastră, majoritatea sistemelor de încălzire centrală au devenit de fapt combinate - apă-apă sau apă-aer.

În prezent, încălzirea combinată a ajuns să fie înțeleasă ca o combinație a două moduri de funcționare a sistemului sau a două sisteme de încălzire a aceleiași încăperi cu un regim termic variabil. Lucrările și proiectarea sistemelor de încălzire sunt, de asemenea, îmbunătățite pentru a îmbunătăți regimul termic al spațiilor și pentru a reduce costurile cu căldura pentru încălzirea clădirilor. O soluție similară din punct de vedere structural a fost întâlnită anterior, când au fost prevăzute două sisteme de încălzire de capacități diferite pentru încălzirea unui spatiu industrial utilizat periodic: unul pentru o perioadă de timp de lucru, celălalt (de serviciu) pentru unul nefuncțional.

Distingeți încălzirea combinată cu două moduri, cu două componente, cu un mod intermitent.

mod dual numită încălzire, funcționând la temperaturi diferite ale aceluiași lichid de răcire în timp diferit zile. Un sistem cu două moduri este un sistem de încălzire a apei în care apa circulă la o temperatură scăzută în timpul perioadei de lucru (pentru utilizarea benefică a degajărilor interne de căldură) și în timpul perioadei de nefuncționare - la o temperatură crescută (sau invers) . Pentru a scădea temperatura, se pornește o pompă de amestec; pentru a crește, se folosește o alimentare cu flux direct de lichid de răcire de la o conductă de căldură externă, fără amestecarea apei răcite.

Un sistem de încălzire cu aer cu două moduri combinat cu ventilatie de alimentareîn timpul perioadei de lucru și recirculare în perioada nelucrătoare. Temperatura aerului de alimentare în prima perioadă este mai mică decât în ​​a doua.

Bicomponentă considerați încălzirea ca două sisteme care se completează reciproc pentru a asigura alimentarea necesară cu căldură a incintei. Primul sistem, de obicei de încălzire cu apă, numit de fond sau de bază, este amenajat cu o putere redusă (de exemplu, 30% din necesarul de căldură calculat al încăperilor obișnuite) pentru funcționare constantă nereglementată pe tot parcursul sezonului de încălzire. Sarcina acestui sistem este de a egaliza deficitul de căldură pe unitate de suprafață sau volum al încăperilor obișnuite și de colț, inferioare și superioare ale aceluiași tip de clădire (creați în mod artificial aceleași caracteristici termice specifice camerelor principale).

Al doilea sistem de incalzire cu apa, aer, gaz sau electric, numit reincalzire, asigura o putere suplimentara pentru mentinerea temperaturii necesare a aerului, atat in perioadele de timp de lucru, cat si in timpul nefunctional. Funcționarea sistemului de încălzire este automatizată pentru a funcționa conform unui program dat.

Încălzirea combinată poate funcționa intermitent, iar apoi regimul termic al spațiilor se caracterizează prin trei stări: constanta temperaturii în timpul orelor de lucru, scăderea liberă a temperaturii atunci când sistemul de încălzire este oprit și încălzirea încăperii înainte de începerea lucrului sau de sărbători (intermitentă). Incalzi). Sunt posibile, de asemenea, diferite combinații ale tipurilor de încălzire combinată enumerate, atunci când este prevăzută funcționarea în două moduri a unuia sau ambelor sisteme de încălzire cu două componente.

Îmbunătățirea eficienței încălzirii clădirii

Etapa finală a algoritmului de dezvoltare a unei clădiri cu utilizare eficientă a energiei este evaluarea eficienței metodei de încălzire adoptate ca parte integrantă a SCM a clădirii. Tehnicile de inginerie discutate în această secțiune vizează acest lucru.

Proprietatea complexă a SCM a unei clădiri de a-și îndeplini eficient funcțiile este de obicei o caracteristică probabilistică. Eficiența sistemului de încălzire este determinată de trei proprietăți principale: fiabilitate, controlabilitate (sau stabilitate) în timpul funcționării, securitate.

Fiabilitate- asigurarea probabilistică a funcționării fără probleme a părții mecanice a sistemului de încălzire, a unităților structurale și a elementelor acestuia în timpul funcționării în termenele și condițiile estimate.

Controlabilitate- menținerea probabilistică a abaterilor specificate în funcționarea părților și zonelor individuale ale sistemului de încălzire în procesul de control și funcționare în timpul sezonului de încălzire.

Securitate- intretinerea acceptata in proiect cu o probabilitate acceptabila de abateri ale conditiilor interne de proiectare in cladire.

Reglarea sistemului de incalzire

Reglarea sistemului de încălzire este înțeleasă ca un ansamblu de măsuri care vizează maximizarea aproximării transferului de căldură al elementelor sale la cererea curentă de căldură variabilă a încăperii încălzite în timpul sezonului de încălzire pentru a menține temperatura de proiectare a încăperii.

Distingeți pornirea și reglarea operațională a sistemului. Aceste tipuri de reglare au propriile caracteristici pentru sistemele de încălzire cu apă, aer și abur.

La pornirea sistemului de încălzire al unui grup de clădiri conectate la conductele de termoficare, transportorul de căldură este distribuit între clădirile individuale proporțional cu necesarul lor de căldură calculat. În mod obișnuit, o astfel de reglare se realizează în punctele centrale de încălzire (CHP) și în rețelele de încălzire intra-sferice. Metodele de reglare, atât cu conectare dependentă, cât și independentă a sistemului de încălzire la conductele de încălzire, sunt luate în considerare la disciplina „Alimentarea căldurii”.

Reglarea pornirii elementelor și componentelor sistemului de încălzire este asociată cu furnizarea debitului calculat al lichidului de răcire în acestea.

Reglarea operațională a sistemului de încălzire se efectuează pentru a asigura alimentarea cu căldură a spațiilor încălzite corespunzătoare cererii curente de căldură. Metodele de control diferă și în funcție de lichidul de răcire utilizat în sistem. În funcție de locul de reglare în sistemul de alimentare cu căldură, există reglare centrală, de grup, locală și individuală.

În sistemul de alimentare cu apă caldă, reglarea centralizată se efectuează la o centrală termică (CHP, centrală termică) conform așa-numitului program de încălzire, care stabilește o relație între parametrii lichidului de răcire (temperatura cu reglare calitativă sau debit cu reglare cantitativă) și temperatura aerului exterior ca principal factor care determină natura variabilă a clădirilor componente ale echilibrului termic în timpul sezonului de încălzire

Reglarea centrală la o stație termică pentru alimentarea cu căldură a clădirilor cu destinații diverse (rezidențiale, publice, industriale etc.) și modul de consum de căldură al sistemelor lor de inginerie (încălzire, alimentare cu apă caldă, ventilație etc.) nu poate asigura o funcționare stabilă. a sistemelor de incalzire.

Stabilitatea muncii creste atunci cand locul de reglare este mai aproape de consumatorul de caldura datorita contabilitatii mai complete diverși factori care determină necesarul de căldură al incintelor clădirilor încălzite. Astfel, odată cu reglarea grupului în centrala termică, devine posibilă distribuirea căldurii conform programelor de temperatură specificate, ceea ce contribuie la creșterea eficienței încălzirii fiecărei clădiri. Cu reglementările locale în punctul termic al clădirii, se iau în considerare caracteristicile modului său de funcționare, orientarea de-a lungul laturilor orizontului, efectul vântului și al radiației solare.

Ph.D. DE EXEMPLU. Gasho, Ph.D. S. A. Kozlov,
Asociația SA VNIPIenergoprom, Moscova;
Ph.D. V.P. Kozhevnikov,
Universitatea Tehnică de Stat din Belgorod numită după V.I. V.G. Şuhov

Problema creării unei aprovizionări de energie fiabile, durabile și eficiente pentru complexele de utilități și tehnologice este adesea înlocuită de dileme exagerate în selectarea surselor de energie, propagandă persistentă a autonomiei de alimentare cu energie termică și electrică, în timp ce se face referire activ la experiența străină selectată. . Creșterea costurilor de tranzacție (adică, costurile de distribuție și livrare a resurselor de combustibil și energie către consumatori) în sistemele de termoficare (DC) a dat naștere unui întreg val de măsuri de separare a rețelelor, apariția diferitelor surse autonome de energie termică. energie de diferite capacități care deservesc direct clădirile și, în cele din urmă, pentru generatoarele de căldură de apartament. Împărțirea sistemelor DH în elemente și blocuri autonome și cvasi-autonome, întreprinsă aparent în scopul creșterii eficienței, duce adesea doar la dezorganizare și confuzie suplimentară.

Restul în construcția rețelelor de căldură, introducerea nu întotdeauna în timp util a încărcăturilor termice din industrie și locuințe și servicii comunale, supraestimarea sarcinilor termice de la consumatori, modificările în compoziția și tehnologia întreprinderilor au dus la o perioadă inacceptabil de lungă (10-15 ani) perioada de aducere a turbinelor la parametrii de proiectare cu o sarcină completă de extracții. Tocmai deficiențele în dezvoltarea structurală a sistemelor de alimentare cu căldură (lipsa unităților de vârf, subdezvoltarea rețelelor, decalajul în punerea în funcțiune a consumatorilor, supraestimarea sarcinilor calculate ale consumatorilor și orientarea către construcția de CET-uri puternice) au condus la o scăderea semnificativă a randamentului calculat al sistemelor de încălzire.

Criza cuprinzătoare și masivă a sistemelor de susținere a vieții din țară se bazează pe un complex de motive, inclusiv nu numai creșterea prețurilor la combustibil, deprecierea mijloacelor fixe, dar și o schimbare semnificativă a condițiilor de funcționare proiectate, programul de încărcare termică și compoziția funcțională a echipamentului. În plus, o pondere semnificativă a complexului industrial și a surselor de energie aferente, iar aceasta reprezintă cel puțin 30-35% din consumul total de energie, după prăbușirea URSS a ajuns în afara Rusiei. Pe teritoriul statelor vecine (Kazahstan, Ucraina, Belarus etc.) se află un număr semnificativ de instalații energetice puternice, linii electrice, conducte, centrale electrice. Rupele corespunzătoare ale conexiunilor tehnologice și ale sistemelor de alimentare cu energie și combustibil au servit ca un factor suplimentar în deteriorarea condițiilor de funcționare a sistemelor de susținere a vieții.

Predominanța sarcinii industriale CET, care a depășit de aproape două ori sarcina de încălzire, a atenuat în mare măsură vârfurile sezoniere ale consumului municipal de căldură în orașe. O reducere bruscă a consumului de căldură industrială a dus la o supraabundență de capacități centralizate cu creșterea rolului surselor și unităților de vârf. Problema este mai acută în orașele mari cu o pondere mare a consumului de energie industrială; în orașele mici, sistemul ajunge mai ușor la parametrii de proiectare.

Experiență străină

Majoritatea lucrărilor care promovează în mod activ sistemele de încălzire autonome consideră că este de datoria lor să se refere la experiența occidentală, în care practic nu există loc pentru centrale termice și „rețele de încălzire gigantice risipitoare”. Experiența europeană reală sugerează altceva. Așadar, în Danemarca, în mare parte sub influența practicii sovietice, termoficarea a devenit baza infrastructurii de locuințe. Ca urmare a implementării programului de stat, până la mijlocul anilor 1990. ponderea sistemelor DH în această țară a fost de aproximativ 60% din consumul total de căldură, iar în orașele mari - până la 90%. Peste o mie de unități de cogenerare au fost conectate la sistemul de termoficare, furnizând căldură și electricitate la peste 1 milion de clădiri și unități industriale. Totodată, consumul de resurse energetice la 1 m 2 numai pentru perioada 1973-1983. a scăzut la jumătate. Motivele diferențelor izbitoare dintre Rusia și Danemarca constă în investiția inițială și capacitatea de a opera rețele de încălzire. Eficacitatea exemplului danez se datorează introducerii de noi materiale și tehnologii ( tevi din plastic, echipamente moderne de pompare și oprire etc.), care au contribuit la o reducere vizibilă a pierderilor. În conductele principale și de distribuție din Danemarca, acestea reprezintă doar aproximativ 4%.

În fig. unu.

De exemplu, raționalizarea furnizării de căldură în Berlinul de Est s-a bazat pe înlocuirea treptată, reconstrucția autostrăzilor, instalarea de unități de contorizare și control, utilizarea unor soluții și echipamente mai avansate de circuit și parametri. În clădirile înainte de reconstrucție, au existat „deversări” semnificative și o distribuție neuniformă a energiei termice atât în ​​volumul clădirilor, cât și între clădiri. Aproximativ 80% din clădiri au fost reconstruite, în 10% sistemele de alimentare cu căldură au fost înlocuite complet, în procesul de reconstrucție a interioarelor și de tranziție de la sistemele cu o singură conductă în clădiri la cele cu două conducte, suprafețele dispozitivelor de încălzire au fost recalculate, s-a calculat consumul de apă în sistemele de încălzire ale clădirilor, s-au comandat noi robinete de reglare. Dispozitivele de încălzire au fost echipate cu supape cu termostate, supape de control au fost instalate pe coloanele clădirilor.

Sistemele de racordare în ansamblu au fost înlocuite cu altele independente, s-a făcut o trecere de la centrala termică la ITP, temperatura lichidului de răcire a fost redusă la 110 °C. Consumul de apă în sistem a fost redus cu 25%, abaterile de temperatură pentru consumatori au scăzut. Rețelele de încălzire cu circulație ale clădirilor sunt utilizate pentru încălzirea apei în sistemul ACM. În prezent, nu există limite privind puterea termică a surselor, există restricții doar asupra debitului conductelor.

Cheltuieli apa fierbinte pentru rezidenți au fost peste 70-75 l/zi, după reechiparea sistemului au scăzut la 50 l/zi. Instalarea apometrelor a dus suplimentar la o scădere la 25-30 l/zi. În general, totalitatea măsurilor și soluțiilor de circuit au condus la reducerea costului de încălzire a clădirilor de la 100 W/m 2 la 65-70 W/m 2 . Legile din Germania prescriu o reducere de reglementare a costurilor cu energie de la 130 kWh/m 2 .an în 1980 la 100 kWh/m 2 .an în 1995 și la 70 kWh/m 2 .an până în 2003 G.

Experiență domestică

Un număr semnificativ de lucrări de instalare și reglare a sistemelor de contabilitate energetică indică faptul că pierderile maxime de căldură se observă nu în rețele, așa cum am menționat mai sus, ci în clădiri. În primul rând, aceste neconcordanțe au fost găsite între valorile contractuale și cantitatea reală de căldură primită. Și, în al doilea rând, între cantitatea de căldură primită efectiv și cantitatea necesară pentru clădire. Aceste discrepanțe ajung la 30-35%! Desigur, este necesar să se reducă pierderile de căldură în timpul transportului prin rețelele de încălzire, deși acestea sunt semnificativ mai mici.

De asemenea, este necesar să se remarce prezența „supraîncălzirii” în clădirile rezidențiale, care se datorează diverșilor factori. Clădirile sunt proiectate pentru aceeași sarcină, dar de fapt unele consumă mai multă căldură, altele mai puțin. De obicei, oamenii se plâng puțin de „supraîncălzire”. Și, cel mai probabil, dacă apartamentul are propriul cazan, economiile de căldură nu sunt atât de mari, deoarece o persoană, obișnuindu-se cu astfel de condiții de temperatură, va oferi atâta căldură cât are nevoie pentru a-și asigura condiții confortabile.

Valorile efective ale consumului specific de energie al clădirilor, în funcție de rezistența termică a gardurilor, sunt prezentate în fig. 2. Linia superioară de tendință - în funcție de valorile efective ale costurilor specifice energiei, cea inferioară - costurile de echilibru teoretic pentru clădiri, cu o medie valoare normativă pentru Moscova q \u003d 0,15-0,21 Gcal / m 2. an. Linia de tendință inferioară din fig. 2 - valori de echilibru funcțional necesare menținerii temperaturi standardîn clădiri. Aceste valori (actuale și teoretice) sunt apropiate în zona de rezistență termică insuficientă R=0,25-0,3 K.m 2 /W, deoarece în acest caz, clădirile necesită o cantitate semnificativă de căldură. Unul dintre punctele apropiate de tendința inferioară cu R = 0,55 K.m 2 /W aparține unui complex de clădiri din districtul Meshchansky din districtul administrativ central al Moscovei, în care a fost efectuată o spălare completă a sistemului de încălzire. Comparația arată că o serie de clădiri din oraș, fiind „exceptate” de 15% de „supraîncălzire”, îndeplinesc pe deplin cerințele europene moderne de eficiență energetică.

Se poate observa că valorile consumului efectiv de energie pentru clădirile cu rezistențe termice acceptabile se abat destul de mult de la curba de echilibru teoretic. Gradul de abatere a punctelor reale de la curba ideală inferioară caracterizează modurile de operare ineficiente, risipa de energie irosită și gradul de coincidență - eficiența relativă în comparație cu opțiunea de bază (balanță) optimă. În special, conform curbei de bază inferioare, este recomandabil să se calculeze limitele minime necesare pentru consumul de căldură al clădirilor și structurilor, pe baza temperaturilor reale sau prognozate ale perioadei de încălzire.

„Supraîncălzirea” identificată a unui număr semnificativ de clădiri ale orașului pune la îndoială unele dintre stereotipurile care s-au dezvoltat recent asociate cu indicatorii eficienta energetica utilitati publice. Analiza comparativa arată că un număr de clădiri urbane consumă căldură pe unitatea de suprafață din punctul de vedere al climatului de la Berlin și mai puțin decât este cerut de standardele europene 2003.

Implementarea specifica proiectelor de incalzire a apartamentelor

Din 1999, Gosstroy a Federației Ruse (acum Agenția Federală pentru Construcții și Locuințe și Utilități Publice a Federației Ruse - Rosstroy) a efectuat experimente privind construcția și exploatarea clădiri cu mai multe etaje cu incalzire in apartament. Astfel de complexe rezidențiale au fost deja construite și funcționează cu succes în Smolensk, Serpukhov, Bryansk, Sankt Petersburg, Ekaterinburg, Kaliningrad, Nijni Novgorod. Cea mai mare experiență în funcționarea cazanelor de perete cu cameră de ardere închisă a fost acumulată în Belgorod, unde se realizează construcția trimestrială de case folosind sisteme de încălzire a apartamentelor. Sunt pus-

Un bun exemplu al funcționării lor este și în regiunile nordice - de exemplu, în orașul Syktyvkar.

Orașul Belgorod a fost unul dintre primele orașe din Rusia (în perioada 2001-2002) care a folosit încălzirea apartamentelor în clădiri rezidențiale noi cu mai multe apartamente. Acest lucru s-a datorat mai multor motive, inclusiv, după cum părea tuturor înainte, pierderi mari de căldură în rețelele principale și de distribuție a căldurii. Și, de asemenea, construcția destul de activă de clădiri rezidențiale cu mai multe etaje, care sa datorat în primul rând afluxului de bani din nord. Ca urmare, într-o serie de cazuri, unele clădiri au fost echipate cu sisteme individuale de încălzire a spațiului.

Cazanele producătorilor autohtoni și străini au fost folosite pentru încălzirea apartamentelor. Mai multe clădiri cu sisteme similare au fost ridicate destul de repede și fără conexiune la rețelele de încălzire (în centrul orașului, în partea de sud). Sistemul autonom de încălzire din clădire este următorul. Cazanul este situat în bucătărie, din care coșul străpunge balconul (loggia) și „taie” în comun. șemineu, care urcă și se ridică la câțiva metri de la ultimul etaj.

Coșul de fum în acest caz este de câteva ori mai mic decât cel al unei centrale termice trimestriale convenționale, este firesc să ne așteptăm la concentrații mari de suprafață de componente emise. În condiții specifice, este necesară și compararea altor factori (economie de combustibil, reducerea emisiilor brute etc.).

Desigur, din punct de vedere al confortului casnic, încălzirea apartamentului pare la început mai convenabilă. De exemplu, centrala pornește la temperaturi exterioare mai scăzute decât în ​​cazul utilizării sistemului de încălzire centrală (aproximativ la t nv = 0 -–2 °C), deoarece temperatura acceptabila in apartament. Centrala se porneste automat cand scade temperatura din incapere, la care o seteaza locuitorii. De asemenea, centrala se pornește automat când există o sarcină pe ACM.

Practic, primul factor important aici nu este aspectul apartamentului, ci rezistența termică a clădirii (prezența unor loggii mari, pe care oamenii le izolează suplimentar). În lipsa unei experiențe de exploatare corespunzătoare, este încă dificil să facem o comparație adecvată a costurilor unitare de încălzire în cazul unui sistem de apartament și în cazul DH, sperăm că o astfel de oportunitate ne va fi prezentată ulterior.

La evaluarea costurilor financiare ale sistemului de încălzire a apartamentului în timpul funcționării active, nu au fost întotdeauna luate în considerare amortizarea cazanelor, costul total al acestora (pentru rezidenți), etc.

O comparație corectă poate fi făcută numai în condiții de energie comparabile. Dacă te uiți la asta într-un mod complex, atunci sistemul de încălzire a apartamentului nu este atât de ieftin. Este clar că confortul individual cu posibilitatea unei astfel de reglementări distribuite costă întotdeauna mai mult.

Ce a fost câștigat în timpul funcționării sistemului de încălzire a apartamentului pe exemplul Belgorod

1. Zonele neîncălzite au apărut în clădirile de locuit: intrări; casele scărilor. Se știe că pentru funcționarea normală a clădirilor este necesar să se asigure încălzire pentru toate spațiile sale (toate zonele). Din anumite motive, în etapa de proiectare a clădirilor rezidențiale, acest lucru nu a fost gândit. Și deja în timpul funcționării lor, au început să vină cu tot felul de moduri exotice de încălzire a zonelor nerezidențiale, până la încălzirea electrică. După aceea, imediat a apărut întrebarea: cine va plăti pentru încălzirea zonelor nerezidențiale (pentru încălzirea electrică)? Am început să ne gândim cum să „împrăștiem” taxa pe toți rezidenții și cum. Astfel, rezidenții au o nouă cheltuială (costuri suplimentare) pentru încălzirea zonelor nerezidențiale, pe care, desigur, nimeni nu a ținut cont în faza de proiectare a sistemului (cum s-a menționat mai sus).

2. În Belgorod, ca și într-o serie de alte regiuni, o anumită proporție de locuințe este cumpărată de populație pentru viitor. Aceasta se referă în primul rând locuințelor pentru „nordic”. Oamenii, de regulă, plătesc pentru toate serviciile de locuințe care le sunt oferite, dar nu locuiesc în apartamente și nu locuiesc în călătorii scurte (de exemplu, în sezonul cald). Din acest motiv, multe apartamente au devenit și zone reci (neîncălzite), ceea ce a dus la o deteriorare a confortului termic, precum și la o serie de alte probleme (sistemul este conceput pentru circulația generală). În primul rând, a existat o problemă asociată cu incapacitatea de a porni cazanul în apartamentele neîncălzite din cauza absenței proprietarilor acestora și este necesar să se compenseze pierderile de căldură (în detrimentul spațiilor învecinate).

3. Dacă centrala nu funcționează pentru o perioadă lungă de timp, necesită o inspecție preliminară înainte de pornire. De regulă, cazanele sunt deservite de organizații specializate, precum și serviciile de gaze, dar, în ciuda acestui fapt, problema deservirii surselor individuale de căldură din oraș nu a fost pe deplin rezolvată.

4. Cazanele utilizate în sistemul de încălzire a apartamentului sunt echipamente de înaltă calitate și, în consecință, necesită întreținere și pregătire (service) mai serioasă. Astfel, este necesar un serviciu energetic adecvat (nu ieftin), iar dacă HOA nu are fonduri pentru a realiza acest tip de serviciu?

Reglarea distribuită a consumului de căldură

Atât cazanele de pe acoperiș, cât și sistemele de apartamente sunt cele mai eficiente numai atunci când gazul natural poate fi folosit drept combustibil. De regulă, nu există combustibil de rezervă pentru ei. Prin urmare, posibilitatea de a limita livrările sau de a crește costul gazului necesită urgent căutarea de noi soluții în viitor. În industria energiei electrice, în acest scop, se introduc capacități la cărbunele, centralele nucleare și hidroelectrice, combustibilii și deșeurile locale sunt utilizate mai activ și există soluții promițătoare pentru utilizarea biomasei. Dar este nerealist din punct de vedere economic să rezolvi problemele furnizării de căldură în detrimentul generării de energie electrică în viitorul apropiat. Utilizarea instalatiilor de pompa de caldura (HPU) este mai eficienta, in acest caz, consumul de energie electrica este de doar 20-30% din necesarul total de caldura, restul se obtine prin conversia caldurii cu potential redus (râuri, sol, aer). Până în prezent, pompele de căldură sunt utilizate pe scară largă în întreaga lume, milioane de unități funcționând în SUA, Japonia și Europa. În SUA și Japonia, pompele de căldură aer-aer sunt cele mai utilizate pentru încălzire și aer condiționat de vară. Cu toate acestea, pentru o climă aspră și o dezvoltare urbană cu o densitate mare a încărcăturii termice, este dificil să se obțină cantitatea necesară de căldură cu potențial scăzut în timpul sarcinilor de vârf (la temperaturi exterioare scăzute), în proiectele implementate, CHE mari folosesc căldura de apa de mare. Cea mai puternică stație de pompă de căldură (320 MW) funcționează în Stockholm.

Pentru orașele rusești cu sisteme mari de încălzire, cea mai relevantă problemă este aplicare eficientă HPP ca o completare la sistemele de termoficare existente.

Pe fig. 3, 4 prezintă o diagramă schematică a DH dintr-o instalație de cogenerare cu turbină cu abur și un grafic tipic al temperaturii apei din rețea. Pentru un microdistrict existent, atunci când furnizează 100 t/h de apă din rețea centralei termice la temperaturi de 100/50 °C, consumatorii primesc propriile lor 5 Gcal/h de căldură. O instalație nouă poate primi încă 2 Gcal/h de căldură din aceeași apă de rețea, atunci când este răcită de la 50 la 30 °C, ceea ce nu modifică consumul de apă din rețea și costul de pompare a acesteia și este furnizată fără transfer de către aceleași rețele de căldură. Este important ca, în conformitate cu graficul de temperatură al apei din rețeaua de retur, să se poată obține o cantitate suplimentară de căldură exact la temperaturi exterioare scăzute.

La prima vedere, utilizarea HPP, care folosește apa din rețea de retur ca sursă de căldură, este neeconomică atunci când se ține cont de costul total al căldurii. De exemplu, costurile de operare pentru obținerea de căldură „nouă” (la tariful Mosenergo OJSC conform Decretului REC Moscova din 11 decembrie 2006 nr. 51 pentru căldură 554 ruble / Gcal și pentru energie electrică 1120 ruble / MWh) vor fie 704 ruble/Gcal (554x0,8+1120x0,2x1,163=704), i.e. Cu 27% mai mare decât tariful la căldură în sine. Dar dacă noul sistem permite (există o astfel de posibilitate, care face obiectul unor analize suplimentare) reducerea consumului de căldură cu 25-40%, atunci o astfel de soluție devine echivalentă economic în ceea ce privește costurile curente de exploatare.

De asemenea, menționăm că în structura tarifului pentru OAO Mosenergo, tariful pentru producția de căldură este de numai 304 ruble/Gcal, iar 245 ruble/Gcal este tariful pentru transportul de căldură (alocație de vânzare - 5 ruble/Gcal). Dar transferul de căldură suplimentară de calitate scăzută nu a crescut costul transportului acesteia! Dacă excludem, ceea ce este destul de justificat, componenta de transport pentru HPI, atunci obținem componenta operațională a costului căldurii „noue” de la HPI este deja de doar 508 ruble/Gcal.

Mai mult decât atât, în viitor, este realist să se introducă tarife diferite pentru căldura din CET - în funcție de potențial - deoarece scăderea temperaturii rețelei de retur a apei și furnizarea suplimentară de căldură asigură CET-urilor cea mai eficientă generare combinată de energie electrică și termică, mai puțină descărcare de căldură în turnurile de răcire și creșterea debitului rețelei de încălzire. Deci, în lucrările lui AB Bogdanov, este dată o caracteristică a creșterii relative a combustibilului pentru furnizarea de căldură de la turbina cu abur T-185/215 din Omsk CHPP-5 și se arată că creșterea consumului de combustibil convențional pentru o creștere in sarcina termica este de 30-50 kg/Gcal, in functie de temperatura apei din retea si de sarcina electrica a turbinei, ceea ce se confirma prin masuratori directe. Acea. cu o sarcină electrică constantă, consumul suplimentar de combustibil la o CET pentru alimentarea cu căldură este de 3-5 ori mai mic decât la cazanele de apă caldă.

Cea mai eficientă aplicație în sistemele climatice este utilizarea HPI „apă – aer”, adică. nu încălzirea apei pentru sistemul de încălzire, ci obținerea de aer cu parametrii necesari - aceasta este o oportunitate reală de a crea condiții confortabile chiar și cu funcționarea instabilă a rețelei de încălzire, în care condițiile de temperatură și hidraulice nu sunt menținute, folosind cantitatea de căldură din sursă și transformând-o în calitatea furnizării de căldură. În același timp, un astfel de sistem rezolvă problema răcirii cu aer ora de vara, care este deosebit de important pentru birouri moderne și centre culturale, de elită ansambluri rezidentiale, hoteluri, unde o cerință complet naturală - aer condiționat - este adesea asigurată extrem de ineficient de dotarea spontană a spațiilor cu sisteme split cu unități exterioare pe fațada clădirii. Pentru obiectele care necesită încălzirea și răcirea simultană a aerului, se folosește un sistem de încălzire și aer condiționat cu inel - o soluție cunoscută în Rusia de la 15 ani de experiență în operarea Hotelului Iris Congress din Moscova, astfel de soluții fiind implementate în prezent la alte facilităţi. În centrul sistemului inel este un circuit de circulație cu o temperatură a apei de 20-30 °C; consumatorii au instalat pompe de căldură apă-aer care răcesc aerul din cameră și pompează căldura acestuia într-un circuit comun de apă sau dintr-un circuit comun (apă) pompează căldura în cameră, încălzind aerul. Temperatura apei din circuitul de apă este menținută într-un anumit interval prin metode cunoscute - aceasta este eliminarea excesului de căldură vara cu ajutorul unui turn de răcire, încălzirea apei iarna cu apă de rețea. Capacitatea de proiectare atât a turnului de răcire, cât și a sursei de căldură este semnificativ mai mică decât ar fi necesară cu sistemele tradiționale de aer condiționat și de alimentare cu căldură, iar construcția clădirilor echipate cu astfel de sisteme este mai puțin dependentă de capacitățile sistemului de transport de căldură.

În loc de o concluzie

Astăzi, putem trage o concluzie fără ambiguitate - euforia care a fost la etapa inițială a introducerii sistemelor de încălzire a apartamentelor în clădirile rezidențiale cu mai multe apartamente nu mai există. S-au instalat sistemele de încălzire per apartament pentru că ritmul de construcție a fost destul de intens, existând posibilitatea introducerii de noi proiecte de acest gen (deși poate nu întotdeauna în mod deliberat). Acum nu a existat o respingere completă a acestor sisteme, există o înțelegere a avantajelor și dezavantajelor atât ale dispozitivelor autonome, cât și ale sistemelor DH.

Este necesar să se utilizeze la maximum posibilitățile de încălzire disponibile

sistemele marilor orașe, să le dezvolte, inclusiv măsuri de reglementare de stat pentru a asigura eficiența comercială a termoficarii.

Este foarte posibil să preziceți și să neutralizați dezechilibrele de consum de energie în cadrul unei metropole cu o abordare teritorială integrată a economiei urbane ca mecanism unic de susținere a vieții, dacă nu vedeți în el doar structuri și interese sectoriale și nu alocați și privatizați privat. parcele izolate pentru profit, fara mentinerea unei stari de capacitate maxima de lucru si modernizare tehnologica corespunzatoare. Evident, nicio soluție privată de alimentare autonomă nu va salva situația. Este necesară creșterea durabilității infrastructurilor energetice cu ajutorul unei varietăți de unități și sisteme de tehnologie energetică. Interconectarea și coordonarea modurilor de generare și consum a resurselor energetice nu implică în niciun fel respingerea sistemelor unificate de susținere a vieții urbane, dimpotrivă, acestea sunt alăturate cu eventuale unități autonome astfel încât să se asigure o eficiență energetică maximă. , fiabilitate si siguranta mediului.

Literatură

1. Gasho E.G. Particularități și contradicții ale funcționării sistemelor de alimentare cu căldură și modalități de raționalizare a acestora // Heat Supply News. 2003. Nr 10. S. 8-12.

2. Skorobogatkina M. Centrală și sistem de incalzire// Complex comunal al Rusiei. 2006. Nr. 9.

3. Moscova - Berlin // Supravegherea energiei și eficiența energetică. 2003. Nr. 3.

4. Baidakov S.L., Gasho E.G., Anokhin S.M. Servicii de locuințe și comunale din Rusia, www. rosteplo. ru.

5. Klimenko A.V., Gasho E.G. Probleme de îmbunătățire a eficienței energiei municipale pe exemplul locuințelor și serviciilor comunale din Districtul Administrativ Central din Moscova // Ingineria energiei termice. 2004. Nr. 6.

6. Bogdanov A. B. Boilerizarea Rusiei - un dezastru la scară națională (părțile 1-3), www.site.

7. Shabanov V.I. sistem de inele aer conditionat in hotel // ABOK. 2004. Nr. 7.

8. Avtonomov A. B. Situaţia în domeniul sistemelor de termoficare în ţările Europei Centrale şi de Est//Staţii electrice. 2004. Nr. 7.

9. Gagarin VG Aspecte economice ale creșterii protecției termice a anvelopelor clădirilor în condițiile „economiei de piață” // Noutăți de alimentare cu căldură. 2002. Nr 1.S.3-12.

10. Reich D., Tutundzhyan A.K., Kozlov S.A. Pompa de caldura sistemele climatice- economie reală de energie și confort // Economie de energie. 2005. Nr. 5.

11. Kuznetsova Zh. R. Probleme de alimentare cu căldură și abordări ale soluționării acestora la nivel regional (pe exemplul Republicii Ciuvaș) // Știri despre furnizarea de căldură. 2002. Nr. 8. pp. 6-12.

12. Lapin Yu.N., Sidorin A.M. Clima și locuințe eficiente din punct de vedere energetic // Arhitectura și construcția Rusiei. 2002. Nr. 1.

13. Reforma energiei municipale - probleme și soluții / Ed. V.A. Kozlov. - M., 2005.

14. Puzakov V.S. Despre producerea combinată de căldură și energie electrică în țările Uniunii Europene // Știri despre furnizarea de căldură. 2006. Nr 6. S. 18-26.