Децентрализованные системы теплоснабжения

Зданий и сооружений

На основании опыта развитых стран мира и ввиду серьезных недостатков, присущих централизованному теплоснабжению, в последнее время в инженерных кругах наметилась тенденция отрицания перспективности дальнейшего развития и даже сохранения в городах России мощных систем централизованного теплоснабжения. При этом многие специалисты и особенно лица, занимающие ответственные посты в структурах административного управления на федеральном и местном уровнях, основную причину низкой экономичности и надежности существующих городских систем теплоснабжения видят в их чрезмерной централизации и как путь выхода из создавшегося положения - в постепенном переходе на децентрализованные системы, в том числе с использованием прямого электрообогрева на отопление и горячее водоснабжение.

В связи с появлением на рынке большого разнообразия отопительного оборудования, в том числе малых автоматизированных котлов отечественного и зарубежного производства, а также в связи с перечисленными выше недостатками систем централизованного теплоснабжения набирает темпы строительство автономных систем. Этому способствуют их очевидные технико-экономические преимущества.

Сопоставительные данные о расходе

топливно-энергетических ресурсов

при различных видах систем теплоснабжения

Таблица 3.18

	Система теплоснабжения
	централизованная	автономная
Наименование показателя, отнесенного к конечному потребителю, %	районная котель- ная	кварталь ная котельная	домовая котель- ная	индивидуальный (квартирный) теплогенератор
Расход топлива, полезно используемого для отопления помещения
Расход топлива с учетом сверхнормативных потерь тепла (через ограждающие конструкции, избыточное остекление, из-за повышенной инфильтрации)	100-125	100-125	100-125	100-125
То же, с учетом потерь при распределении по системе отопления (из-за горизонтальной и вертикальной разрегулировки, отсутствия индивидуальных терморегуляторов)	105-140	105-140	105-140	100-125
То же, за счет несовершенства регулирования в центральных и мест-ных тепловых пунктах	120-160	110-150	105-140	100-125
То же, с учетом потерь тепла и утечек при транспортировке по тепловым сетям	135-180	115-160
То же, с учетом потерь на теплоисточнике с уходящими газами, расходом тепла на собственные нужды	150-230	150-190

Приведенные в таблице ориентировочные данные о расходе первичных топливно-энергетических ресурсов при централизованном и автономном теплоснабжении показывают, что автономные системы (оснащенные современными котлами, коэффициент полезного действия которых 92-95%) экономичнее централизованных систем.

Кроме того, современные автономные автоматизированные котельные не требуют при эксплуатации постоянного обслуживающего персонала (работают “на замке”), что также улучшает их экономические показатели. Высокая заводская готовность таких котельных позволяет осуществлять монтаж и пуск в эксплуатацию в течение одного месяца.

И наконец, для размещения этих котельных не требуется отвода специальных территорий. Они могут монтироваться в контейнерах на крыше, в чердачных либо подвальных помещениях, а также устанавливаться в непосредственной близости от отапливаемого здания.

Перечисленные достоинства автономных систем, появившаяся свобода выбора заказчиком источника тепловой энергии и возможности решения этой задачи с меньшими капитальными затратами в сжатые сроки при одновременном повышении надежности, экономичности и качества теплоснабжения предопределили широкое применение рассматриваемых систем, главным образом с использованием автоматизированных газовых модулей с единичной тепловой мощностью до 1,5 МВт.

Однако из изложенного не следует, что для городов и больших производственных комплексов автономные котельные будут конкурентами крупных ТЭЦ и районных котельных. Они служат их разумным дополнением. По мнению специалистов, целесообразная доля автономных котельных в городах должна составить 10-15% потенциального рынка тепловой энергии.

Область применения автономных котельных включает:

отдельные вновь строящиеся или модернизируемые здания в районах плотной застройки, охваченных централизованным теплоснабжением, где из-за ограниченной пропускной способности тепловой сети невозможно подключение к ней дополнительных потребителей, а перекладка либо прокладка новых тепловых сетей затруднена;

здания, удаленные от районов централизованного теплоснабжения;

дома малоэтажной усадебной застройки;

здания с временным подключением к передвижному автономному источнику, в том числе при аварийных ситуациях;

объекты с повышенными требованиями к режиму теплопотребления, который не может быть гарантированно обеспечен подачей тепла из тепловой сети;

вновь строящиеся объекты в районах, где наблюдается дефицит тепла основного источника.

Для теплоснабжения небольших городов и промышленных комплексов с круглогодичной технологической тепловой нагрузкой при реконструкции существующих и строительстве новых систем следует значительно раздвинуть границы совместной выработки тепловой и электрической энергии, вплоть до сооружения мини-ТЭЦ, оснащенных газовыми турбинами, турбинами с противодавлением, дизельными установками с котлами-утилизаторами. Широкое применение небольших теплофикационных установок взамен раздельной выработки тепла в котельных, а электроэнергии на конденсационных электростанциях позволит получить годовую экономию топлива, исчисляемую миллионами тонн. Необходимо отказаться от не оправдавшей себя практики строительства крупных районных котельных с единичной мощностью 200-700 МВт и более, за исключением котельных, работающих совместно с ТЭЦ в пиковом режиме.

Для целей раздельного производства тепловой и электрической энергии значительно более широкое применение должны получить системы децентрализованного теплоснабжения от местных (домовых) котельных, главным образом с использованием газовых модулей с единичной тепловой мощностью от 0,1 до 5 МВт. Эффективное решение задачи отопления и горячего водоснабжения малоквартирных зданий усадебной застройки может быть достигнуто применением двухфункциональных теплогенераторов мощностью до 30-40 кВт на газовом, жидком и твердом топливе. Благодаря отсутствию потерь при транспортировке и распределении тепловой энергии расход топлива в системах с местными теплогенераторами на 10-20% ниже, чем в системах централизованного теплоснабжения.

Значительная экономия топлива (в России и других странах СНГ не менее 40-50 млн. т у.т. в год), а также повышение качества и надежности снабжения потребителей теплом могут быть достигнуты при повсеместном внедрении интегрированных автоматизированных систем управления теплоснабжением (ИАСУТ). Основные задачи, решаемые ИАСУТ, следующие: обеспечение требуемого режима теплопотребления с минимальными затратами тепловой и электрической энергии; обеспечение устойчивой работы тепловых сетей при переменных тепловых и гидравлических режимах; доведение до минимума ущерба от нарушения снабжения теплом потребителей при авариях; автоматизация планирования текущей хозяйственной деятельности, профилактических ремонтов и учета технико-экономических показателей работы систем теплоснабжения.