Классификация систем теплоснабжения

Система теплоснабжения – совокупность технических устройств, агрегатов и подсистем, обеспечивающих приготовление теплоносителя, его транспортировку и распределение в соответствии со спросом на теплоту по отдельным потребителям.

В зависимости от типа и мощности источникатеплоснабже­ние бывает:

- централизованное от тепловых и атомных электростанций (ТЭЦ и АТЭЦ) - теплофикация;

- централизованное от районных или квартальных котельных (применяется как в больших жилых массивах, так и в от­дельных жилых кварталах и поселках);

- местное от групповых котельных (применяется для тепло­снабжения одного или группы зданий);

- автономное от теплогенераторов, устанавливаемых непо­средственно в отапливаемых зданиях (предназначено дляотопления, а иногда и горячего водоснабжения отдельных домов и помещений).

Централизованное теплоснабжение потребителей осуществ­ляется по протяженным и разветвленным тепловым сетям от тепло­электроцентралей на базе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии (теплофикация), а также от крупных район­ных и других источников теплоснабжения.

Для автономных систем теплоснабжения характерна малая протяженность или даже полное отсутствие тепловых сетей от ис­точника теплоснабжения к потребителям тепловой энергии. Авто­номное теплоснабжение осуществляется от источников теплоснаб­жения малой мощности, автономных квартирных теплогенераторов и печей. Автономная (децентрализованная) система теплоснабже­ния состоит из источника теплоты, который совмещен с нагрева­тельным прибором потребителя или соединен с ним внутренними тепловыми сетями. Большие здания имеют развитые внутренние тепловые сети, которые называются системами отопления. Taк как система теплоснабжения небольшой группы зданий мало отли­чается от системы отопления одного здания, в энергетике к децен­трализованным относят системы мощностью менее 58 МВт.

Автономные системы делятся на две группы:

- системы, у которых источник теплоснабжения соединен с приемниками (нагревательными приборами, калориферами, водоразборной арматурой и пр.) внутренними тепловыми сетями (системы отопления, вентиляции, местные системы горячего водоснабжения);

- системы, у которых источник теплоснабжения и нагревательные поверхности объединены в одном агрегате (отопительные печи, теплогенераторы).

Автономные (децентрализованные) системы первого типа находят применение в городах и сельской местности, второго типа – в малых населенных пунктах.

Значительное распространение получили поквартирные системы отопления и системы, обеспечивающие отопление и горячее водоснабжение квартиры.

В централизованных системах теплоснабжения в качестве теплоно­сителя используются вода и водяной пар, в связи с чем различают водяные и паровые системы теплоснабжения.

Вода как теплоноситель имеет ряд преимуществ перед паром; неко­торые из этих преимуществ приобретают особо важное значение при отпуске тепла с ТЭЦ. К последним относится возможность транспор­тирования воды на большие расстояния без существенной потери ее энергетического потенциала, т. е. ее температуры (понижение температуры воды в крупных системах составляет менее 1°С на 1 км пути). Энергетический потенциал пара—его давление — уменьшается при транспортировании более значительно, составляя в среднем 0,1— 0,15 МПа на 1 км пути. Таким образом, в водяных системах давление пара в отборах турбин может быть очень низким (от 0,06 до 0,2 МПа), тогда как в паровых системах оно должно составлять до 1-1,5 МПа. Повышение же давления пара в отборах турбин приводит к увеличению расхода топлива на ТЭЦ и уменьшению выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

Кроме того, водяные системы позволяют сохранить на ТЭЦ в чис­тоте конденсат греющего воду пара без устройства дорогих и сложных паропреобразователей. При паровых же системах конденсат возвра­щается от потребителей нередко загрязненным и далеко не полностью (40—50%), что требует значительных затрат на его очистку и приго­товление добавочной питательной воды котлов,

К другим достоинствам воды как теплоносителя относятся: мень­шая стоимость присоединений к тепловым сетям местных водяных сис­тем отопления, а при открытых системах еще и местных сис­тем горячего водоснабжения; возможность центрального (у источника тепла) регулирования отпуска тепла потребителям изменением темпе­ратуры воды; простота эксплуатации — отсутствие у потребителей неиз­бежных при паре конденсатоотводчиков и насосных установок по воз­врату конденсата.

Пар как теплоноситель в свою очередь имеет определенные досто­инства по сравнению с водой:

а) большую универсальность, заключающуюся в, возможности удовлетворения всех видов теплопотребления, включая технологичес­кие процессы;

б) меньший расход электроэнергии наперемещение теплоносителя (расход электроэнергии на возврат конденсата в паровых системах весьма невелик по сравнению с затратами электроэнергии на переме­щение воды в водяных системах);

в) незначительность создаваемого гидростатического давления вследствие малой удельной плотности пара по сравнению с плотностью воды.

Неуклонно проводимая в нашей стране ориентация на более эко­номичные теплофикационные системы теплоснабжения и указанные положительные свойства водяных систем способствуют их широкому применению в жилищно-коммунальном хозяйстве городов и поселков. В меньшей степени водяные системы применяются в промышленности, где более ²/₃ всей потребности в тепле удовлетворяются паром. Так как промышленное теплопотребление составляет около ²/₃ всего теплопо­требления страны, доля пара в покрытии общего расхода тепла оста­ется еще очень значительной.