Тема 3.2. Источники и системы теплоснабжения.

Тепловая энергия требуется для работы промышленных предприятий, отопления, вентиляции, кондиционирования и централизованного горячего водоснабжения зданий.

Теплоснабжение поселений может осуществляться 2 способами:

1. Децентрализованное теплоснабжение – получение энергии от местных источников тепла (котельной установки, газоводогрейного агрегата, печи);

2. Централизованное теплоснабжение – получение тепловой энергии от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), местных котельных.

Централизованное теплоснабжение представляет собой систему, состоящую из источника теплоты, трубопроводов и потребителей теплоты. Тепловой источник снабжает теплом группу домов, квартал или район города, а также промышленные предприятия.

Теплоносителем может служить вода с t и выше, пар (низкого и высокого давления) и воздух.

Водяные системы используют в жилых домах, паровые системы на промышленных предприятиях, воздушные – в общественных зданиях.

По характеру тепловых нагрузок различают потребителей:

Сезонных (система отопления, вентиляции, кондиционирования) – изменяют нагрузку по времени года и сохраняют ее в течение суток;

Постоянных (промышленные производства, системы горячего водоснабжения жилых и общественных зданий) – изменяют интенсивность потребления в течение суток.

Источником тепла может служить ТЭЦ, где вырабатывается и тепловая и электрическая энергия. Это наиболее совершенная форма теплового источника.

Распространенным тепловым источником служат котельные установки, которые в зависимости от назначения подразделяют на производственные и отопительные.

Отопительные котельные дают тепло на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Они в зависимости от производительной мощности бывают индивидуальные и групповые.

Групповые бывают квартальные и районные (в зависимости от размера обслуживаемой территории).

Тема 3.3. Тепловые сети.

Для транспортировки тепла к потребителям используют трубопроводы – тепловые сети, которые могут передавать тепло с помощью воды и пара, их соответственно называют водяными и паровыми. Тепловые сети передают

тепло на большие расстояния. Во избежание большихтеплопотерь они должны быть теплоизолированными.

Различают трубопроводы:

- транзитные;

- магистральные;

- распределительные.

Тепловые сети, которые подводят тепло к промышленным предприятиям, называют промышленными, к жилым домам и общественным зданиям – коммунальными. К предприятиям и гражданским зданиям – смешанными.

Схемы тепловых сетей в плане могут быть 2 видов: радиальные и кольцевые.

Радиальная схема теплоснабжения представляет собой тупиковые ответвления ко всем объектам. В случае аварии эти объекты оказываются отключенными.

Кольцевая схема теплоснабжения более надежна и бесперебойна в работе. В ней все ветки мелких ответвлений объединены в общий контур.

Тепловые сети разных районов города могут быть соединены между собой, чтобы в случае выхода из строя одного источника тепла его мог дублировать другой. Это позволяет бесперебойно снабжать теплом все районы города и одновременно устранять неисправность.

Тепловые сети делают двух – и многотрубными. Наиболее распространена двухтрубная система, при которой одна труба – подающая, другая – обратная. В этой системе вода циркулирует по замкнутому кругу: отдав свое тепло потребителю, она возвращается в котельную.

В жилых районах применяют два вида водяных систем теплоснабжения: открытую и закрытую. Разница заключается в том, что при закрытой системе теплоснабжения в трубопроводах циркулирует постоянное количество воды, а при открытой системе – часть воды непосредственно из системы разбирается на нужды горячего водоснабжения. В открытой системе теплоснабжения вода должна быть по качеству равноценна питьевой, а запас воды на источнике тепла должен постоянно пополняться.

Однотрубная систем подает теплоноситель для отопления и вентиляции, а затем выпускает его в качестве горячего водоснабжения. Вариант наиболее дешевый, но трудно рассчитываемый.

Трехтрубная система обеспечивает подачу тепла по двум трубам с разными параметрами теплоносителя, а возврат осуществляется по третьей трубе.

В четырехтрубной системе подача тепла на отопление и горячее водоснабжение разделена по двум парам труб.

Наиболее применима в настоящее время в населенных пунктах раздельная двухтрубная система теплоснабжения ввиду удобства и экономичности ее использования.

Тепловые сети прокладывают над землей и под землей. Надземная прокладка дешевле, но часто недопустима по эстетическим соображениям. Подземная прокладка наиболее распространена. Различают канальную и бесканальную прокладки трубопроводов.

Канальная прокладка трубопроводов дороже, но надежнее, так как стенки канала защищают трубы от случайных воздействий.

Бесканальная прокладка теплопроводов – простой и дешевый способ заложения, поэтому он наиболее распространен, особенно при реконструкции и в малоэтажной застройке. Трубы укладывают прямо в грунт. Этот способ имеет, однако, большие недостатки: коррозия, трудоемкость ремонта, отсутствие периодического надзора. Частично их преодолевают, защищая трубы от внешних воздействий грунта изоляционным материалом. Цементной коркой и гидроизоляцией. Применяют и армированный пенобетон, где арматуру выполняют в виде сетки, что придает значительную жесткость трубопроводам.

В настоящее время широкое применение получили теплоизоляционные пенополиуретановые (ППУ) системы трубопроводов. Принципиальной особенностью этого вида прокладки трубопроводов является практически полная герметичность конструкции, позволяющая располагать трубопроводы тепловых сетей во влажных грунтах без дополнительной гидроизоляции и попутного дренажа. Кроме того, конструкция прокладки трубопроводов может быть оборудована системой оперативного дистанционного контроля (СОДК), позволяющей систематически отслеживать и находить места увлажнения изоляции.

Трассу тепловых сетей в городах прокладывают в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полос зеленых насаждений, но при обосновании допускается расположение теплотрассы под проезжей частью или тротуаром. Теплосети нельзя прокладывать вдоль бровок террас, оврагов или искусственных выемок при просадочных грунтах.

Уклон тепловых сетей независимо от направления движения теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002.

Магистральные сети располагаются по главным направлениям от источника тепла и состоят из труб больших диаметров – от 400 до 1200мм. Разводящие сети имеют диаметр трубопроводов от 100 до 300мм, а диаметр трубопроводов, ведущих к потребителям – 50 …150мм.