Системы передачи и распределения

Крупные сети ЦТС обычно гидравлически разделяются на систему передачи и распределительные сети. Система передачи соединяет базовую установку с рядом подстанций. На подстанциях теплота с помощью теплообменников передается в распределительные сети. Гидравлическое разделение систем передачи и распределения открывает возможность использования различных наборов проектных и рабочих характеристик для этих систем.

Проектные давление и температура для системы передачи обычно составляют 25 бар и 130^оС, однако также встречаются системы с расчетной температурой от 150^оС до 180^оС.

Проектные давление и температура для распределительных сетей обычно составляют 6 бар и 100^оС для систем с непосредственным подключением потребителей. При непрямом подключении потребителей эти величины обычно составляют 10 бар и 120^оС.

Котлоагрегаты для покрытия пиковых нагрузок обычно гидравлически подсоединяются к распределительным сетям, иногда они могут непосредственно подсоединяться к передающей системе.

Типичные расчетные значения температуры в пределах от 100^оС до 130^оС дают возможность использования в системах передачи и распределения предварительно изолированных труб (см. Приложение А). Альтернативой являются стальные трубы в бетонных коробах с изоляцией из минеральной ваты. Предварительно изолированный трубопровод для ЦТС состоит из стальной трубы, изоляции (ячеистый пенополиуретан) и наружного полиэтиленового покрытия. Основной причиной широкого использования предварительно изолированных конструкций теплотрасс в западноевропейских странах является уменьшение строительных расходов и трудоемких работ.

Подстанции

Типичная подстанция состоит из теплообменников, передающих теплоту из системы передачи в систему распределения и ряда компонентов распределительной системы, например, насосов, системы водоприготовления, оборудования для регулирования давления и т. п.

Поскольку крупные ЦТС часто образуются в результате соединения ряда уже существующих более мелких систем, то подстанции нередко представляют собой старые котельные, предназначавшиеся для снабжения исходных небольших систем ЦТС. В этом случае котлы могут быть сохранены как пиковые или резервные установки аварийного теплоснабжения.

Установки потребителей

Системы отопления

В европейских системах теплоснабжения установки потребителей часто присоединены к распределительной сети посредством теплообменников. Однако, также распространены схемы непосредственного присоединения систем отопления зданий.

При работе совместно с централизованной системой теплоснабжения наиболее подходящим типом систем отопления для установок конечных потребителей является двухтрубная система, которая обладает рядом преимуществ по сравнению с однотрубной. Это - более полное охлаждение и меньший расход воды, более простая и экономичная система регулирования тепловой нагрузки в установках потребителей. Каждый радиатор снабжается водой с одинаковой температурой.

Регулирование тепловой мощности радиатора осуществляется изменением расхода либо вручную с помощью установочного радиаторного вентиля либо термостатически. Основная функция термостата состоит в уменьшении тепловой мощности радиатора, когда существует дополнительный нагрев от солнца или за счет других факторов. Для обеспечения расчетных значений тепловых потоков и расходов все части установок, такие как радиаторы, стояки и т. п. должны быть уравновешены с помощью балансировочных вентилей. Настройка тепловой мощности, перепадов температуры и расходов в радиаторах однотрубной системы производится на основе расчета однотрубного контура с помощью байпасных и радиаторных вентилей.

Помимо теплообменника, термостатических и балансных вентилей, основными компонентами современной схемы установок потребителей являются циркуляционный насос, система поддержания перепада давления, регулирующий клапан с приводом, регуляторами и датчиками, расширительная система, счетчик (система учета) энергии, контроллер отопления.

Модернизация существующих в Украине установок отопления здания связана с отказом от гидроэлеваторов. Первый этап реконструкции, направленной на регулирование расхода первичного потока, может быть связан с заменой гидроэлеватора на моторизованный клапан и насос. Однако с учетом возможного в будущем увеличения давления воды в подающих трубопроводах, установки внутри зданий (радиаторы) должны гидравлически отделяться от распределительных сетей с помощью теплообменников. Конструктивно модернизация может быть проведена с помощью компактного, смонтированного на раме по заказному проекту теплового пункта здания, который обеспечивает систему отопления и горячего водоснабжения.

Следует отметить, что при использовании подобных современных установок, если произойдет отказ в подаче электроэнергии, циркуляционный насос остановится и прекратится подача теплоты в здание. Существует некоторая опасность возникновения длительных перерывов в подаче электроэнергии, что в свою очередь несет опасность повреждения установок теплоснабжения в здании при их замораживании.

Системы ГВС

Современные системы ГВС представляют собой, как правило, установки закрытого типа в каждом здании. Установка включает теплообменник (вариант - двухсекционный, первая секция нагревается обратной водой отопительной установки, вторая - из прямого трубопровода тепловой сети), контур подпитки, бак - аккумулятор горячей воды, контур циркуляции, водомер др. Потребление горячей воды учитывается поквартирно.