Лекція 4 1 Тема Системи теплопостачання Модуль

Лекція 4. 1 Тема. Системи теплопостачання

Модуль 4. Теплопостачання Тема 6. Зовнішні системи теплопостачання населених пунктів Тема 7. Системи внутрішнього теплопостачання будівель Контрольна робота на тему “Розрахунок системи водяного опалення”

1. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети 2. ДБН В. 2. 5 -39: 2008 Інженерне обладнання будинків і споруд. Зовнішні мережі та споруди. Теплові мережі 3. Закон України "Про теплопостачання" від 02. 06. 2005 № 2633 -ІУ

28 -го січня 2010 через знеструмлення котелень було припинено теплопостачання частини житлових будинків у місті Родинське Червоноармійського району Донеччини , які частково перемерзли. 17 лютого о 15. 10 до ГУ МНС України в м. Києві надійшла інформація прорив магістральної труби системи опалення (діаметр 300 мм) на вул. Чудновського, що в Дніпровському районі. Внаслідок аварії на тепломагістралі без опалення та гарячей води залишились мещканці 46 будівель на проспекті Трактобудівників міста Харкова.

1 Основні поняття Основним призначенням системи теплопостачання є забезпечення споживачів необхідною кількістю теплоти з тією якістю, яка вимагається (тобто теплоносієм з тими параметрами, які вимагаються). Система теплопостачання – це сукупність конструктивних елементів зі зв’язками між ними, які призначені для отримання, переносу та передачі необхідної кількості тепла в приміщення, що обігріваються.

Основні конструктивні елементи системи теплопостачання: 1 - тепловий пункт (ТП); 2 - трубопровід, що подає тепло до ТП; 3 – теплопровід; 4 - опалювальний прилад; 5 – зворотній трубопровід.

Джерело теплової енергії Виробничий об'єкт, призначений для виробництва теплової енергії або комбінованого виробництва електричної та теплової енергії Об'єкти у сфері теплопостачання Об'єкти, які призначені для виробництва і транспортування теплової енергії та гарячої води, зокрема джерела теплової енергії, теплові пункти, теплові мережі, мережі гарячого водопостачання

Охоронна зона теплових мереж Землі вздовж теплових мереж для забезпечення нормальних умов їх експлуатації, запобігання ушкодженню, а також для зменшення їх негативного впливу на людей, суміжні землі, природні об'єкти та довкілля Розрахунковий строк служби теплових мереж Період часу в календарних роках із дня введення трубопроводу в експлуатацію, після закінчення якого здійснюють експертне обстеження технічного стану та характеристик трубопроводу з метою визначення можливості й умов його подальшої експлуатації

Класифікація споживачів теплової енергії за надійністю теплопостачання Перша категорія: Споживачі, яким не допускається перерва у подачі теплової енергії та зниження температури повітря в приміщеннях нижче передбаченої вимогами відповідних чинних будівельних норм за видами будинків та споруд. До таких споживачів відносять лікарні (операційні, реанімаційні приміщення), пологові будинки, дитячі дошкільні заклади з цілодобовим перебуванням дітей, картинні галереї та інші, що встановлюються технічним завданням на проведення робіт із проектування відповідного об"єкта.

Друга категорія: Споживачі, яким допускається зниження температури повітря в опалюваних приміщеннях на період ліквідації технологічного пошкодження обладнання, але не більше 50 год: - житлових до + 12 °С; - громадських і адміністративно-побутових до +10 °С; - промислових до + 8 °С. Третя категорія: Решта споживачів.

2. Класифікація систем теплопостачання 1. За потужністю джерела теплової енергії - система автономного теплопостачання Сукупність джерел теплової енергії (теплогенераторів) потужністю менше 1 МВт, розподільних теплових мереж та мереж гарячого водопостачання.

система децентралізованого теплопостачання Сукупність джерел теплової енергії (місцевих або групових котелень) потужністю не менше 1 МВт та не більше 3 МВт, розподільних теплових мереж гарячого водопостачання.

В децентралізованих системах джерело теплоти та теплоприймачі споживачів об’єднані в одному агрегаті або розміщені так близько, що передача теплоти від джерела до теплоприймача може здійснюватися практично без проміжної ланки – теплової мережі.

система помірно-централізованого теплопостачання сукупність джерел теплової енергії (квартальних котелень) потужністю не менше 3 МВт і не більше 20 МВт, магістральних та/або розподільних теплових мереж та мереж гарячого водопостачання.

-система централізованого теплопостачання Сукупність джерел теплової енергії (ТЕЦ та районних котелень) потужністю більше 20 МВт, магістральних, розподільних теплових мереж та мереж гарячого водопостачання. В системах централізованого теплопостачання джерело теплоти та теплоприймачі споживачів розміщені окремо, на значній відстані, тому теплота від джерела до споживачів передається по тепловим мережам.

В залежності від ступеню централізації системи централізованого теплопостачання можливо розділити на наступні чотири групи: - групове – теплопостачання групи будівель від одного джерела; - районне – теплопостачання декількох груп будівель (району) від одного джерела; - міське – теплопостачання декількох районів від одного джерела; - міжміське – теплопостачання декількох міст від одного джерела.

Процес централізованого теплопостачання складається з трьох послідовних операцій: 1. підготовка теплоносія; 2. транспортування теплоносія; 3. використання теплоносія. Комплекс установок, призначених для підготовки, транспортування та використання теплоносія, складає систему централізованого теплопостачання.

2. За видом теплоносія: парова; водяна; змішана.

Параметр Теплоносій вода пара повітря Температура, різниця температур, 0 С Густина, кг/м 3 150 -70 150 70 -40 950 2, 547 1 Питома теплоємність, к. Дж/(кг*К) Швидкість руху, м/с 4, 187 2120 1 0, 3 -2 40 -80 5 -20 Співвідношення перетину труб 1 1, 5 550

Властивості води: • висока теплоємність та значна густина, • нестискаємість, • розширення при нагріванні зі зменшенням густини, • підвищення температури кипіння зі збільшенням тиску, • виділення абсорбованих газів зі збільшенням температури та зниженні тиску

Властивості пари: 1. Мала густина 2. Висока рухливість 3. Висока ентальпія за рахунок прихованої теплоти фазового перетворення, 4. Підвищення температури та густини зі збільшенням тиску.

Властивості повітря: 1. Низка теплоємність та густина 2. Висока рухливість 3. Зменшення густини при нагріванні

Вибір теплоносія та системи теплопостачання визначається технічними та економічними міркуваннями та залежить головним чином від: типу джерела теплоти; виду теплового навантаження.

Основні види теплового навантаження: 1. опалення, 2. вентиляція, 3. гаряче водопостачання, 4. технологічні потреби підприємств

3. За кількістю паралельно прокладених трубопроводів: однотрубні; двотрубні; тритрубні; чотиритрубні; багатотрубні. 4. За способом використання теплоносія в системах гарячого водопостачання та забезпечення технологічних потреб: закриті; відкриті.

Закриті системи – повністю ізольовані від атмосфери, що призводить до мінімального проникнення повітря в систему. Для компенсування температурних розширень теплоносія в них використовуються мембранні баки, які заповнюються водою при нагріві системи та віддають її при охолодженні.

Закрита однотрубна водяна система теплопостачання 1 – циркуляційний насос; 2 - теплообмінник, 3 - головний стояк; 4 - подавальна магістраль (Т 1); 5 – подавальний стояк; 6 - опалювальні прилади; 7 термостатичний клапан; 8 – зворотна магістраль (Т 2).

Відкриті системи - побудовані на основі відкритого розширювального баку, який компенсує зміни тиску в системі. Завдяки розширювальному баку теплоносій збагачується киснем, який потім контактує зі сталевими приладами та призводе до корозії. Рекомендується встановлювати чавунні, біметалеві або оцинковані сталеві прилади.

Класифікація теплових мереж: Магістральна теплова мережа Комплекс трубопроводів (теплопроводів) і споруд, що забезпечують транспортування теплоносія від джерела теплової енергії до теплових пунктів та (або) розподільної теплової мережі.

Розподільна теплова мережа Трубопроводи зі спорудами на них, які забезпечують транспортування теплоносія від центрального теплового пункту (ЦТП) або магістральної теплової мережі або джерела теплової енергії до теплового вводу споживача.

Мережа гарячого водопостачання Комплекс трубопроводів (теплопроводів), обладнання та споруд, що забезпечують подачу гарячої води від теплового пункту або від джерела теплової енергії до вводу гарячої води споживача.

Класифікація теплових пунктів 1. Індивідуальний тепловий пункт (ІТП) ТП для обслуговування одного споживача (будинку або його частин). 2. Центральний тепловий пункт (ЦТП) ТП для обслуговування групи споживачів (будинків, промислових об'єктів).

Тепловий пункт (ТП) – це працездатний комплекс обладнання (пристроїв), розташований у відособленому приміщенні, який забезпечує: -приєднання пристроїв цього комплексу до магістральної теплової мережі та (за потреби) мережі холодного водопостачання; -керування режимами теплоспоживання;

• трансформацію теплової енергії, • регулювання параметрів теплоносія та розподіл теплової енергії за типами споживання у розподільні мережі; • захист розподільних мереж від аварійного підвищення параметрів теплоносія.

При розробленні схеми теплопостачання міста (району) враховують: Дані: • про чисельність населення, житловий фонд міста та перспективу розвитку; • про перспективне будівництво об'єктів соціально-культурного та громадського призначення; • про існуючі системи газо-, електро- та водопостачання.

Характеристики існуючих : • системи теплопостачання; • джерел теплової енергії; • теплових мереж; • схеми теплопостачання міста з нанесенням існуючого житлового фонду, джерел теплової енергії, теплових мереж (діаметр, протяжність, навантаження), запланованих до будівництва житлових будинків, громадських споруд та об'єктів соціальнокультурного призначення