تدفئة مركزية. التدفئة المركزية والتدفئة المركزية

يعطي التعريف التالي للمصطلح "إمداد الحرارة":

إمداد الحرارة- نظام لتوفير الحرارة للمباني والمنشآت ، مصمم لتوفير الراحة الحرارية للأشخاص الموجودين فيها أو ليكون قادرًا على الامتثال للمعايير التكنولوجية.

يتكون أي نظام تدفئة من ثلاثة عناصر رئيسية:

1. مصدر الحرارة. قد يكون هذا مصنع CHP أو منزل مرجل (مع نظام تدفئة المنطقة) ، أو ببساطة مرجل يقع في مبنى منفصل (نظام محلي).
2. نظام نقل الطاقة الحرارية(شبكة تدفئة).
3. مستهلكي الحرارة(مشعات تدفئة (بطاريات) وسخانات).

تصنيف

تنقسم أنظمة الإمداد الحراري إلى:

• مركزية
• محلي(يطلق عليهم أيضًا اللامركزية).

قد يكونوا ماءو بخار.نادرا ما تستخدم هذه الأخيرة اليوم.

أنظمة التدفئة المحلية

كل شيء بسيط هنا. في الأنظمة المحلية ، يوجد مصدر الطاقة الحرارية ومستهلكها في نفس المبنى أو قريبين جدًا من بعضهما البعض. على سبيل المثال ، يتم تثبيت غلاية في منزل منفصل. يتم استخدام الماء المسخن في هذه الغلاية لاحقًا لتلبية احتياجات المنزل في التدفئة والماء الساخن.

أنظمة تدفئة المنطقة

في نظام الإمداد الحراري المركزي ، يكون مصدر الحرارة إما منزل مرجل يولد الحرارة لمجموعة من المستهلكين: ربع أو حي في المدينة أو حتى مدينة بأكملها.

مع مثل هذا النظام ، يتم نقل الحرارة إلى المستهلكين عبر شبكات التدفئة الرئيسية. من الشبكات الرئيسية ، يتم توفير المبرد إلى نقاط التدفئة المركزية (CHP) أو نقاط التسخين الفردية (ITP). من محطة التدفئة المركزية ، يتم توصيل الحرارة بالفعل من خلال شبكات ربع سنوية إلى مباني وهياكل المستهلكين.

وفقًا لطريقة توصيل نظام التدفئة ، تنقسم أنظمة الإمداد بالحرارة إلى:

• الأنظمة التابعة- يذهب الناقل الحراري من مصدر الطاقة الحرارية (CHP ، بيت المرجل) مباشرة إلى المستهلك. مع مثل هذا النظام ، لا ينص المخطط على وجود نقاط تدفئة مركزية أو فردية. بعبارات بسيطة ، تتدفق المياه من شبكات التدفئة مباشرة إلى البطاريات.

• أنظمة مستقلة -في هذا النظام هناك TsTP و ITP. يقوم المبرد المتداول عبر شبكات التسخين بتسخين الماء في المبادل الحراري (الدائرة الأولى - خطوط حمراء وخضراء). يدور الماء المسخن في المبادل الحراري بالفعل في نظام التدفئة للمستهلكين (الدائرة 2 - خطوط برتقالية وزرقاء).

بمساعدة مضخات المكياج ، يتم تعويض الفاقد من المياه من خلال التسربات والأضرار في النظام ويتم الحفاظ على الضغط في خط أنابيب الإرجاع.

وفقًا لطريقة توصيل نظام إمداد الماء الساخن ، تنقسم أنظمة الإمداد الحراري إلى:

• مغلق.مع مثل هذا النظام ، يتم تسخين المياه من نظام إمداد المياه بواسطة مبرد وتزويد المستهلك. كتبت عنها في مقال.

• افتح.في نظام تدفئة مفتوح ، الماء يحتاج DHWمأخوذة مباشرة من شبكة التدفئة. على سبيل المثال ، في الشتاء تستخدم التدفئة والماء الساخن "من أنبوب واحد". بالنسبة لمثل هذا النظام ، يكون رقم نظام الإمداد الحراري المعتمد صالحًا.

توفير الطاقة في أنظمة الإمداد الحراري

أنجزه: طلاب المجموعة T-23

سالازينكوف م.

كراسنوف د.

مقدمة

تعد سياسة توفير الطاقة اليوم اتجاهًا ذا أولوية في تطوير أنظمة إمداد الطاقة والحرارة. في الواقع ، تقوم كل مؤسسة حكومية بوضع واعتماد وتنفيذ خطط لتوفير الطاقة وتحسين كفاءة الطاقة للمؤسسات وورش العمل وما إلى ذلك.

نظام التدفئة في البلاد ليس استثناء. إنه كبير جدًا ومرهق ، ويستهلك كميات هائلة من الطاقة وفي نفس الوقت لا توجد خسائر فادحة في الحرارة والطاقة.

دعونا نفكر في ماهية نظام الإمداد الحراري ، حيث تحدث أكبر الخسائر وما هي مجمعات تدابير توفير الطاقة التي يمكن تطبيقها لزيادة "كفاءة" هذا النظام.

أنظمة التدفئة

الإمداد الحراري - إمداد الحرارة للمباني السكنية والعامة والصناعية (الهياكل) لتلبية الاحتياجات المنزلية (التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة) والاحتياجات التكنولوجية للمستهلكين.

في معظم الحالات ، يكون مصدر الحرارة هو إنشاء بيئة داخلية مريحة - في المنزل أو في العمل أو في مكان عام. يشمل الإمداد الحراري أيضًا تسخين مياه الصنبور والمياه في حمامات السباحة ، وتدفئة الصوبات الزراعية ، وما إلى ذلك.

تبلغ المسافة التي تنتقل فيها الحرارة في أنظمة تدفئة المناطق الحديثة عدة عشرات من الكيلومترات. يتميز تطوير أنظمة الإمداد الحراري بزيادة قوة مصدر الحرارة وقدرات الوحدة للمعدات المركبة. تصل الطاقة الحرارية لمحطات الطاقة الحرارية الحديثة إلى 2-4 Tkal / h ، والمراجل الإقليمية 300-500 Gkal / h. في بعض أنظمة الإمداد الحراري ، تعمل العديد من مصادر الحرارة معًا لشبكات الحرارة الشائعة ، مما يزيد من موثوقية ومرونة وكفاءة إمداد الحرارة.

يمكن أن ينتشر الماء المسخن في غرفة الغلاية مباشرة إلى نظام التدفئة. يتم تسخين الماء الساخن في المبادل الحراري لنظام إمداد الماء الساخن (DHW) إلى درجة حرارة أقل ، حوالي 50-60 درجة مئوية. درجة حرارة عودة المياهيمكن أن يكون عاملا هاما في حماية المرجل. لا يقوم المبادل الحراري بنقل الحرارة من دائرة إلى أخرى فحسب ، بل يتكيف أيضًا بشكل فعال مع فرق الضغط الموجود بين الدائرتين الأولى والثانية.

يمكن الحصول على درجة حرارة التدفئة الأرضية المطلوبة (30 درجة مئوية) عن طريق ضبط درجة حرارة التدوير ماء ساخن. يمكن أيضًا تحقيق فرق درجة الحرارة باستخدام صمام ثلاثي الاتجاهات يمزج الماء الساخن مع الماء المرتجع في النظام.

يتم تنظيم الإمداد الحراري في أنظمة الإمداد الحراري (يوميًا ، موسميًا) في كل من مصدر الحرارة والمنشآت المستهلكة للحرارة. في أنظمة تسخين المياه ، عادةً ما يتم تنفيذ ما يسمى بالتحكم المركزي في جودة الإمداد الحراري للنوع الرئيسي للحمل الحراري - التسخين أو لمزيج من نوعين من الحمل - التدفئة وإمداد الماء الساخن. وهو يتألف من تغيير درجة حرارة الناقل الحراري المزود من مصدر إمداد الحرارة إلى شبكة الحرارة وفقًا لجدول درجة الحرارة المقبول (أي اعتماد درجة حرارة الماء المطلوبة في الشبكة على درجة حرارة الهواء الخارجي). يتم استكمال التنظيم النوعي المركزي من خلال التنظيم الكمي المحلي في نقاط التسخين ؛ هذا الأخير هو الأكثر شيوعًا في تطبيقات الماء الساخن وعادة ما يتم تنفيذه تلقائيًا. في أنظمة التسخين بالبخار ، يتم تنفيذ التنظيم الكمي المحلي بشكل أساسي ؛ يتم الحفاظ على ضغط البخار في مصدر إمداد الحرارة ثابتًا ، ويتم تنظيم تدفق البخار من قبل المستهلكين.

1.1 تكوين نظام التدفئة

يتكون نظام التدفئة من الأجزاء الوظيفية التالية:

1) مصدر إنتاج الطاقة الحرارية (بيت المرجل ، محطة توليد الطاقة الحرارية ، مجمّع الطاقة الشمسية ، أجهزة الاستفادة من النفايات الحرارية الصناعية ، منشآت لاستخدام الحرارة من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية) ؛

2) أجهزة نقل الطاقة الحرارية إلى المباني (شبكات التدفئة) ؛

3) الأجهزة المستهلكة للحرارة التي تنقل الطاقة الحرارية للمستهلك (مشعات تدفئة ، سخانات).

1.2 تصنيف أنظمة التدفئة

حسب مكان توليد الحرارة ، تنقسم أنظمة الإمداد الحراري إلى:

1) مركزية (مصدر طاقة حرارية تعمل بأجهزة إمداد حراري لمجموعة من الأبنية ومتصلة بأجهزة نقل بأجهزة استهلاك للحرارة) ؛

2) محلي (المستهلك ومصدر الإمداد الحراري موجودان في نفس الغرفة أو على مقربة).

تتمثل المزايا الرئيسية لتدفئة المناطق على التدفئة المحلية في انخفاض كبير في استهلاك الوقود وتكاليف التشغيل (على سبيل المثال ، عن طريق أتمتة محطات الغلايات وزيادة كفاءتها) ؛ إمكانية استخدام وقود منخفض الدرجة ؛ الحد من درجة تلوث الهواء وتحسين الظروف الصحية للمناطق المأهولة بالسكان. في أنظمة التدفئة المحلية ، تكون مصادر الحرارة عبارة عن أفران ، غلايات الماء الساخن، سخانات المياه (بما في ذلك الطاقة الشمسية) ، إلخ.

وفقًا لنوع الناقل الحراري ، تنقسم أنظمة الإمداد الحراري إلى:

1) الماء (بدرجة حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية) ؛

2) بخار (ضغط 7-16 ضغط جوي).

يخدم الماء بشكل أساسي لتغطية الأحمال المنزلية والبخارية - التكنولوجية. يتم تحديد اختيار درجة الحرارة والضغط في أنظمة التدفئة من خلال متطلبات المستهلكين والاعتبارات الاقتصادية. مع زيادة مسافة النقل الحراري ، تزداد الزيادة المبررة اقتصاديًا في معلمات المبرد.

وفقًا لطريقة توصيل نظام التدفئة بنظام إمداد الحرارة ، يتم تقسيم الأخير إلى:

1) تابع (الحامل الحراري الذي يتم تسخينه في مولد الحرارة ويتم نقله عبر شبكات الحرارة يدخل مباشرة في الأجهزة المستهلكة للحرارة) ؛

2) مستقل (يقوم الناقل الحراري المنتشر عبر شبكات التدفئة بتسخين الناقل الحراري المتداول في نظام التسخين في المبادل الحراري). (رسم بياني 1)

في أنظمة مستقلةيتم عزل منشآت المستهلكين هيدروليكيًا عن شبكة التدفئة. تُستخدم هذه الأنظمة بشكل أساسي في المدن الكبيرة - من أجل زيادة موثوقية الإمداد الحراري ، وكذلك في الحالات التي يكون فيها نظام الضغط في شبكة الحرارة غير مقبول للتركيبات المستهلكة للحرارة بسبب قوتها أو عندما يكون الضغط الساكن الناتج عن هذا الأخير غير مقبول لشبكة التدفئة (مثل ، على سبيل المثال ، أنظمة التدفئة في المباني الشاهقة).

الصورة 1 - الرسوم التخطيطيةأنظمة التدفئة وفقًا لطريقة توصيل أنظمة التدفئة بها

وفقًا لطريقة توصيل نظام إمداد الماء الساخن بنظام إمداد الحرارة:

1) مغلق ؛

2) فتح.

في الأنظمة المغلقة ، يتم إمداد الماء الساخن بالماء من مصدر المياه ، ويتم تسخينه إلى درجة الحرارة المطلوبة بواسطة الماء من شبكة التدفئة في المبادلات الحرارية المثبتة في نقاط التسخين. في أنظمة مفتوحةيتم توفير المياه مباشرة من شبكة التدفئة (مدخل المياه المباشر). يتم تعويض تسرب المياه بسبب التسربات في النظام ، وكذلك استهلاكها لاستهلاك المياه ، من خلال الإمداد الإضافي بكمية مناسبة من المياه لشبكة التدفئة. لمنع التآكل وتشكيل الحجم السطح الداخليخط الأنابيب ، فإن المياه التي يتم توفيرها لشبكة التدفئة تخضع لمعالجة المياه ونزع الهواء. في الأنظمة المفتوحة ، يجب أن تلبي المياه أيضًا متطلبات مياه الشرب. يتم تحديد اختيار النظام بشكل أساسي من خلال وجود كمية كافية من المياه ذات جودة الشرب ، وخصائصها المسببة للتآكل وتشكيل الحجم. انتشر كلا النوعين من الأنظمة في أوكرانيا.

وفقًا لعدد خطوط الأنابيب المستخدمة في نقل المبرد ، يتم تمييز أنظمة الإمداد الحراري:

أنبوب واحد

أنبوبان

متعددة الأنابيب.

تُستخدم أنظمة أحادية الأنابيب في الحالات التي يتم فيها استخدام المبرد بالكامل من قبل المستهلكين ولا يتم إعادته مرة أخرى (على سبيل المثال ، في أنظمة البخار بدون رجوع المكثفات وفي أنظمة المياه المفتوحة ، حيث يتم فصل جميع المياه القادمة من المصدر عن الماء الساخن إمدادات المياه للمستهلكين).

في الأنظمة ثنائية الأنابيب ، يتم إرجاع الناقل الحراري كليًا أو جزئيًا إلى مصدر الحرارة ، حيث يتم تسخينه وتجديده.

تناسب أنظمة الأنابيب المتعددة ، إذا لزم الأمر ، التخصيص أنواع معينةالحمل الحراري (على سبيل المثال ، إمداد الماء الساخن) ، مما يبسط تنظيم إمداد الحرارة ووضع التشغيل وطرق توصيل المستهلكين بشبكات التدفئة. في روسيا ، يتم استخدام أنظمة التدفئة ثنائية الأنابيب في الغالب.

1.3 أنواع مستهلكي الحرارة

مستهلكي الحرارة لنظام التدفئة هم:

1) أنظمة الصرف الصحي باستخدام الحرارة (أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإمدادات المياه الساخنة) ؛

2) التركيبات التكنولوجية.

يعد استخدام الماء الساخن لتدفئة الأماكن أمرًا شائعًا جدًا. في الوقت نفسه ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الطرق لنقل الطاقة المائية لخلق بيئة داخلية مريحة. أحد أكثرها شيوعًا هو استخدام مشعات التدفئة.

بديل مشعات التدفئة هو التدفئة الأرضية ، عندما تكون دوائر التدفئة تحت الأرض. عادة ما يتم توصيل دائرة التدفئة الأرضية بدائرة مشعاع التدفئة.

التهوية - وحدة ملف مروحة تزود الغرفة بالهواء الساخن ، وعادة ما تستخدم في المباني العامة. غالبا ما تستخدم مجتمعة أجهزة التدفئةمثل مشعات التدفئة والتدفئة الأرضية أو مشعات التدفئة والتهوية.

الحار ماء الصنبورأصبح جزءًا من الحياة اليوميةوالاحتياجات اليومية. لذلك ، يجب أن يكون تركيب الماء الساخن موثوقًا وصحيًا واقتصاديًا.

وفقًا لطريقة استهلاك الحرارة خلال العام ، يتم تمييز مجموعتين من المستهلكين:

1) موسمي ، يتطلب حرارة فقط خلال موسم البرد (على سبيل المثال ، أنظمة التدفئة) ؛

2) على مدار العام ، وتتطلب تدفئة على مدار السنة (أنظمة إمداد بالمياه الساخنة).

اعتمادًا على نسبة وأنماط الأنواع الفردية لاستهلاك الحرارة ، يتم تمييز ثلاث مجموعات مميزة من المستهلكين:

1) المباني السكنية (تتميز باستهلاك الحرارة الموسمي للتدفئة والتهوية وعلى مدار السنة - لإمداد الماء الساخن) ؛

2) المباني العامة (استهلاك الحرارة الموسمي للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء) ؛

3) المباني والمنشآت الصناعية بما في ذلك المجمعات الزراعية (جميع أنواع استهلاك الحرارة ، يتم تحديد النسبة الكمية بينها حسب نوع الإنتاج).

2 تدفئة الحي

تدفئة المنطقة هي وسيلة صديقة للبيئة وموثوقة لتوفير الحرارة. تقوم أنظمة التدفئة المركزية بتوزيع الماء الساخن أو ، في بعض الحالات ، البخار من محطة غلاية مركزية بين العديد من المباني. هناك مجموعة واسعة جدًا من المصادر التي تعمل على توليد الحرارة ، بما في ذلك حرق النفط والغاز الطبيعي أو استخدام المياه الحرارية الجوفية. يمكن استخدام الحرارة من مصادر درجات الحرارة المنخفضة ، مثل الحرارة الجوفية ، باستخدام المبادلات الحرارية والمضخات الحرارية. تتيح إمكانية استخدام الحرارة غير المستخدمة من المؤسسات الصناعية ، والحرارة الزائدة من معالجة النفايات ، والعمليات الصناعية والصرف الصحي ، ومحطات التدفئة المستهدفة أو محطات الطاقة الحرارية في تدفئة المناطق ، الاختيار الأمثل لمصدر الحرارة من حيث كفاءة الطاقة. بهذه الطريقة يمكنك تحسين التكاليف وحماية البيئة.

يتم تغذية الماء الساخن من بيت الغلاية إلى مبادل حراري يفصل موقع الإنتاج عن خطوط أنابيب التوزيع لشبكة تدفئة المنطقة. ثم يتم توزيع الحرارة على المستهلكين النهائيين وتغذيتها من خلال المحطات الفرعية إلى المباني المعنية. تشتمل كل محطة من هذه المحطات الفرعية عادةً على مبادل حراري واحد لتدفئة المكان والماء الساخن.

هناك عدة أسباب لتركيب مبادلات حرارية لفصل محطة التدفئة عن شبكة تدفئة المنطقة. في حالة وجود اختلافات كبيرة في الضغط ودرجة الحرارة يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة للمعدات والممتلكات ، يمكن للمبادل الحراري حماية التسخين الحساس و معدات التهويةمن دخول الوسائط الملوثة أو المسببة للتآكل. سبب آخر مهم لفصل بيت المرجل وشبكة التوزيع والمستخدمين النهائيين هو التحديد الواضح لوظائف كل مكون من مكونات النظام.

في وحدة التدفئة والطاقة المشتركة (CHP) ، يتم إنتاج الحرارة والكهرباء في وقت واحد ، مع كون الحرارة منتجًا ثانويًا. عادة ما تستخدم الحرارة في أنظمة تدفئة المناطق ، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة الطاقة وتوفير التكاليف. ستكون درجة استخدام الطاقة التي يتم الحصول عليها من احتراق الوقود 85-90٪. ستكون الكفاءة أعلى بنسبة 35-40٪ من حالة الإنتاج المنفصل للحرارة والكهرباء.

في محطة توليد الطاقة الحرارية ، يؤدي حرق الوقود إلى تسخين الماء ، والذي يتحول إلى بخار. ضغط مرتفعودرجة حرارة عالية. يقوم البخار بتشغيل توربين متصل بمولد ينتج الكهرباء. بعد التوربين ، يتكثف البخار في مبادل حراري. يتم بعد ذلك إدخال الحرارة المنبعثة خلال هذه العملية في أنابيب التدفئة المركزية وتوزيعها على المستهلكين النهائيين.

للمستخدم النهائي التدفئة المركزيةيعني إمدادات الطاقة غير المنقطعة. يعد نظام تدفئة المناطق أكثر ملاءمة وكفاءة من أنظمة التدفئة المنزلية الفردية الصغيرة. تقلل التقنيات الحديثة لاحتراق الوقود ومعالجة الانبعاثات من التأثير السلبي على البيئة.

في المباني السكنية أو المباني الأخرى التي يتم تدفئتها عن طريق تدفئة المناطق ، فإن المطلب الرئيسي هو التدفئة وإمدادات المياه الساخنة والتهوية والتدفئة الأرضية من أجل عدد كبيرالمستهلكين مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة. باستخدام معدات عالية الجودة في نظام التدفئة ، يمكنك تقليل التكاليف الإجمالية.

مهمة أخرى مهمة للغاية للمبادلات الحرارية في تدفئة المناطق هي ضمان السلامة. النظام الداخليبفصل المستخدمين النهائيين عن شبكة التوزيع. هذا ضروري بسبب الاختلاف الكبير في قيم درجة الحرارة والضغط. في حالة وقوع حادث ، يمكن أيضًا تقليل مخاطر الفيضانات.

في نقاط التسخين المركزية ، غالبًا ما يوجد مخطط من مرحلتين لتوصيل المبادلات الحرارية (الشكل 2 ، أ). هذا الاتصال يعني الاستفادة القصوى من الحرارة وانخفاض درجة حرارة الماء العائد عند استخدام نظام الماء الساخن. إنه مفيد بشكل خاص في تطبيقات محطات الطاقة والحرارة المشتركة حيث تكون درجة حرارة الماء العائد المنخفضة مرغوبة. هذا النوعيمكن للمحطة الفرعية إمداد ما يصل إلى 500 شقة بالحرارة بسهولة ، وأحيانًا أكثر من ذلك.

أ) اتصال مرحلتين ب) اتصال متوازي

الشكل 2 - مخطط توصيل المبادلات الحرارية

الاتصال الموازي لمبادل حراري DHW (الشكل 2 ، ب) أقل تعقيدًا من التوصيل ذي المرحلتين ويمكن تطبيقه على أي حجم نبات لا يحتاج إلى درجة حرارة منخفضة لماء العائد. عادة ما يتم استخدام هذا الاتصال لنقاط التسخين الصغيرة والمتوسطة مع حمولة تصل إلى حوالي 120 كيلو واط. مخطط توصيل سخانات الماء الساخن وفقًا للمواصفة SP 41-101-95.

تفرض معظم أنظمة التدفئة المركزية متطلبات عالية على المعدات المركبة. يجب أن تكون المعدات موثوقة ومرنة وتوفر السلامة اللازمة. في بعض الأنظمة ، يجب أن تفي أيضًا بمعايير النظافة العالية جدًا. عامل مهم آخر في معظم الأنظمة هو انخفاض تكاليف التشغيل.

ومع ذلك ، في بلدنا ، نظام تدفئة المنطقة في حالة يرثى لها:

تتوافق المعدات التقنية ومستوى الحلول التكنولوجية في بناء الشبكات الحرارية مع حالة الستينيات ، بينما زاد نصف قطر الإمداد الحراري بشكل حاد ، وكان هناك انتقال إلى أحجام قياسية جديدة لأقطار الأنابيب ؛

جودة المعادن من خطوط الأنابيب الحرارية ، والعزل الحراري ، وصمامات الإغلاق والتحكم ، وبناء ووضع خطوط الأنابيب الحرارية أدنى بكثير من نظائرها الأجنبية ، مما يؤدي إلى خسائر كبيرةالطاقة الحرارية في الشبكات

ساهمت الظروف السيئة للحرارة والعزل المائي لأنابيب الحرارة وقنوات الشبكات الحرارية في زيادة الأضرار التي لحقت بأنابيب الحرارة تحت الأرض ، مما أدى إلى مشاكل خطيرة في استبدال معدات الشبكات الحرارية ؛

تتوافق المعدات المحلية الخاصة بمحركات الطاقة الحرارية الكبيرة (CHPP) الكبيرة مع متوسط ​​المستوى الأجنبي في الثمانينيات ، وفي الوقت الحالي ، تتميز التوربينات البخارية CHPPs بمعدل حوادث مرتفع ، نظرًا لأن ما يقرب من نصف السعة المركبة للتوربينات قد وصلت إلى مورد التصميم ؛

لا تحتوي مصانع الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم على أنظمة تنظيف غاز المداخن لأكاسيد النيتروجين وأكسيد الكبريت ، وكفاءة حجز الجسيمات لا تصل في كثير من الأحيان إلى القيم المطلوبة ؛

لا يمكن ضمان القدرة التنافسية لـ DH في المرحلة الحالية إلا من خلال إدخال حلول تقنية جديدة خاصة ، سواء من حيث هيكل الأنظمة أو من حيث المخططات ومعدات مصادر الطاقة وشبكات التدفئة.

2.2 كفاءة أنظمة تدفئة المناطق

واحد من الشروط الأساسيةالتشغيل العادي لنظام التدفئة هو الخلق الوضع الهيدروليكي، مما يوفر ضغطًا في شبكة التدفئة كافياً لإنشاء تدفقات مياه الشبكة في منشآت مستهلكة للحرارة وفقًا لحمل حراري معين. التشغيل العادي لأنظمة استهلاك الحرارة هو جوهر تزويد المستهلكين بالطاقة الحرارية بالجودة المناسبة ، ويتكون من منظمة إمداد الطاقة في الحفاظ على معلمات وضع الإمداد الحراري على المستوى الذي تنظمه القواعد فنى تشغيل(PTE) من محطات توليد الكهرباء وشبكات الاتحاد الروسي ، PTE لمحطات الطاقة الحرارية. يتم تحديد النظام الهيدروليكي من خلال خصائص العناصر الرئيسية لنظام الإمداد الحراري.

أثناء التشغيل في نظام التدفئة المحلي الحالي ، بسبب التغيير في طبيعة الحمل الحراري ، وتوصيل مستهلكين جدد للحرارة ، وزيادة خشونة خطوط الأنابيب ، وتعديل درجة الحرارة المحسوبة للتدفئة ، والتغيرات في جدول درجات الحرارة لـ إطلاق الطاقة الحرارية (TE) من مصدر TE ، كقاعدة عامة ، يحدث إمداد حراري غير متساوٍ للمستهلكين ، مما يبالغ في تقدير تكاليف مياه الشبكة ويقلل من إنتاجية خط الأنابيب.

بالإضافة إلى ذلك ، كقاعدة عامة ، هناك مشاكل في أنظمة التدفئة. مثل سوء تنظيم أوضاع استهلاك الحرارة ، ونقص الموظفين عقد المصعد، الانتهاك غير المصرح به من قبل المستهلكين لخطط الاتصال (التي أنشأتها المشاريع ، تحديدوالاتفاقيات). تتجلى مشاكل أنظمة استهلاك الحرارة هذه ، أولاً وقبل كل شيء ، في سوء تنظيم النظام بأكمله ، والذي يتميز بزيادة معدلات تدفق المبرد. نتيجة لذلك ، عدم كفاية الضغوط المتاحة (بسبب زيادة فاقد الضغط) لسائل التبريد في المداخل ، مما يؤدي بدوره إلى رغبة المشتركين في توفير الانخفاض اللازم عن طريق تصريف مياه الشبكة من خطوط أنابيب العودة لإنشاء حد أدنى على الأقل تداول في أجهزة التدفئة(انتهاكات مخططات التوصيل ، وما إلى ذلك) ، مما يؤدي إلى زيادة إضافية في التدفق ، وبالتالي إلى خسائر ضغط إضافية ، وظهور مشتركين جدد مع انخفاض ضغط منخفض ، إلخ. هناك "تفاعل متسلسل" في اتجاه اختلال كامل للنظام.

كل هذا له تأثير سلبي على نظام الإمداد الحراري بأكمله وعلى أنشطة مؤسسة إمداد الطاقة: عدم القدرة على الامتثال لجدول درجة الحرارة ؛ زيادة تجديد نظام الإمداد الحراري ، وعندما تنفد قدرة معالجة المياه ، يتم التجديد القسري بالمياه الخام (النتيجة - التآكل الداخلي ، والفشل المبكر لخطوط الأنابيب والمعدات) ؛ زيادة إجبارية في إمداد الحرارة لتقليل عدد الشكاوى من السكان ؛ زيادة تكاليف التشغيل في نظام النقل وتوزيع الطاقة الحرارية.

تجدر الإشارة إلى أنه في نظام الإمداد الحراري يوجد دائمًا علاقة متبادلة بين الأنظمة الحرارية والهيدروليكية للحالة المستقرة. يؤدي التغيير في توزيع التدفق (بما في ذلك قيمته المطلقة) دائمًا إلى تغيير حالة التبادل الحراري ، سواء بشكل مباشر في تركيبات التدفئة أو في أنظمة استهلاك الحرارة. نتيجة التشغيل غير الطبيعي لنظام الإمداد الحراري ، كقاعدة عامة ، ارتفاع درجة حرارة مياه الشبكة العائدة.

وتجدر الإشارة إلى أن درجة حرارة مياه الشبكة العائدة عند مصدر الطاقة الحرارية هي إحدى الخصائص التشغيلية الرئيسية المصممة لتحليل حالة معدات الشبكات الحرارية وأنماط تشغيل نظام الإمداد الحراري ، وكذلك لتقييم فعالية التدابير المتخذة من قبل المنظمات التي تشغل الشبكات الحرارية من أجل زيادة مستوى تشغيل نظام التدفئة. كقاعدة عامة ، في حالة اختلال نظام الإمداد الحراري ، تختلف القيمة الفعلية لدرجة الحرارة هذه اختلافًا كبيرًا عن القيمة المعيارية والمحسوبة لنظام الإمداد الحراري هذا.

وبالتالي ، عندما يكون نظام الإمداد الحراري غير متوازن ، فإن درجة حرارة مياه الشبكة ، كواحد من المؤشرات الرئيسية لطريقة تزويد واستهلاك الطاقة الحرارية في نظام الإمداد الحراري ، تبين أنها: في خط أنابيب الإمداد ، تقريبًا في جميع فترات موسم التدفئة ، تتميز بقيم منخفضة ؛ على الرغم من ذلك ، تتميز درجة حرارة مياه الشبكة العائدة بزيادة القيم ؛ اختلاف درجات الحرارة في خطوط أنابيب الإمداد والعودة ، أي هذا المؤشر (جنبًا إلى جنب مع استهلاك محددمياه الشبكة لكل حمل حراري متصل) يميز مستوى جودة استهلاك الطاقة الحرارية ، يتم التقليل من قيمته مقارنة بالقيم المطلوبة.

وتجدر الإشارة إلى جانب آخر يتعلق بالزيادة المتعلقة بالقيمة المحسوبة لاستهلاك مياه الشبكة للنظام الحراري لأنظمة استهلاك الحرارة (التدفئة والتهوية). للتحليل المباشر ، من المستحسن استخدام التبعية التي تحدد في حالة انحراف المعلمات الفعلية و العناصر الهيكليةأنظمة الإمداد الحراري من الأنظمة المحسوبة ، نسبة الاستهلاك الفعلي للطاقة الحرارية في أنظمة استهلاك الحرارة إلى قيمتها المحسوبة.

حيث Q هو استهلاك الطاقة الحرارية في أنظمة استهلاك الحرارة ؛

ز- استهلاك مياه الشبكة ؛

tp و t - درجة الحرارة في خطوط أنابيب الإمداد والعودة.

يظهر هذا الاعتماد (*) في الشكل 3. يُظهر الإحداثي نسبة الاستهلاك الفعلي للطاقة الحرارية إلى قيمتها المحسوبة ، ويوضح الإحداثي نسبة الاستهلاك الفعلي لمياه الشبكة إلى قيمتها المحسوبة.

الشكل 3 - رسم بياني لاعتماد استهلاك الطاقة الحرارية بواسطة الأنظمة

استهلاك الحرارة من استهلاك مياه الشبكة.

كإتجاهات عامة ، من الضروري الإشارة إلى أنه أولاً ، لا تؤدي الزيادة في استهلاك مياه الشبكة بمقدار n مرة إلى زيادة في استهلاك الطاقة الحرارية المقابلة لهذا الرقم ، أي أن معامل استهلاك الحرارة يتأخر عن استهلاك المياه للشبكة معامل في الرياضيات او درجة. ثانيًا ، مع انخفاض استهلاك مياه الشبكة ، يقل إمداد الحرارة لنظام استهلاك الحرارة المحلي بشكل أسرع ، وكلما انخفض الاستهلاك الفعلي لمياه الشبكة مقارنة بالمستهلك المحسوب.

وبالتالي ، فإن أنظمة التدفئة والتهوية تتفاعل بشكل سيء للغاية مع الاستهلاك المفرط لمياه الشبكة. وبالتالي ، فإن الزيادة في استهلاك مياه الشبكة لهذه الأنظمة بنسبة 50٪ بالنسبة إلى القيمة المحسوبة تؤدي إلى زيادة استهلاك الحرارة بنسبة 10٪ فقط.

تعرض النقطة في الشكل 3 ذات الإحداثيات (1 ؛ 1) طريقة تشغيل نظام الإمداد الحراري المحسوب والذي يمكن تحقيقه بالفعل بعد بدء التشغيل. في ظل وضع التشغيل الذي يمكن تحقيقه فعليًا ، يُقصد بهذا الوضع ، والذي يتميز بالموضع الحالي للعناصر الهيكلية لنظام الإمداد الحراري ، وفقدان الحرارة من قبل المباني والهياكل ويحدده إجمالي استهلاك مياه الشبكة في منافذ مصدر الحرارة ، ضروري لتوفير حمل حرارة معين مع جدول إمداد الحرارة الحالي.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن زيادة استهلاك مياه الشبكة ، بسبب السعة المحدودة للشبكات الحرارية ، يؤدي إلى انخفاض الضغوط المتاحة عند مداخل المستهلك اللازمة للتشغيل العادي للمعدات المستهلكة للحرارة. وتجدر الإشارة إلى أن فقدان الضغط في شبكة التدفئة يتم تحديده من خلال الاعتماد التربيعي على تدفق مياه الشبكة:

أي ، مع زيادة الاستهلاك الفعلي لمياه الشبكة GF بمقدار ضعفين بالنسبة إلى القيمة المحسوبة GP ، تزداد خسائر الضغط في شبكة التدفئة بمقدار 4 مرات ، مما قد يؤدي إلى ضغوط صغيرة غير مقبولة عند العقد الحرارية للمستهلكين وبالتالي ، عدم كفاية إمدادات الحرارة لهؤلاء المستهلكين ، مما قد يؤدي إلى تصريف غير مصرح به لمياه الشبكة لإنشاء تداول (انتهاك غير مصرح به من قبل المستهلكين لخطط التوصيل ، وما إلى ذلك)

سيتطلب التطوير الإضافي لنظام الإمداد الحراري هذا على طول مسار زيادة معدل تدفق المبرد ، أولاً ، استبدال الأقسام الرئيسية لخطوط الأنابيب الحرارية ، والتركيب الإضافي لوحدات ضخ الشبكة ، وزيادة إنتاجية المياه العلاج ، وما إلى ذلك ، وثانيًا ، يؤدي إلى زيادة أكبر في التكاليف الإضافية - تكلفة التعويض عن الكهرباء ، وماء المكياج ، وفقدان الحرارة.

وبالتالي ، يبدو أن تطوير مثل هذا النظام له ما يبرره تقنيًا واقتصاديًا من خلال تحسين مؤشرات الجودة الخاصة به - زيادة درجة حرارة سائل التبريد ، وانخفاض الضغط ، وزيادة فرق درجة الحرارة (إزالة الحرارة) ، وهو أمر مستحيل دون حدوث انخفاض جذري في استهلاك المبرد ( الدوران والمكياج) في أنظمة استهلاك الحرارة ، وعلى التوالي ، في نظام التدفئة بأكمله.

وبالتالي ، فإن المقياس الرئيسي الذي يمكن اقتراحه لتحسين نظام إمداد الحرارة هذا هو ضبط النظام الهيدروليكي والحراري لنظام إمداد الحرارة. يتمثل الجوهر التقني لهذا الإجراء في تحديد توزيع التدفق في نظام الإمداد الحراري بناءً على الاستهلاك المحسوب (أي المقابل للحمل الحراري المتصل وجدول درجة الحرارة المحدد) لشبكة استهلاك المياه لكل نظام استهلاك حرارة. يتم تحقيق ذلك عن طريق تركيب أجهزة خنق مناسبة (منظمات أوتوماتيكية ، غسالات دواسة الوقود ، فوهات المصعد) عند مدخلات أنظمة استهلاك الحرارة ، والتي يعتمد حسابها على انخفاض الضغط المحسوب عند كل مدخل ، والذي يتم حسابه على أساس الهيدروليكي و الحساب الحراري لنظام التدفئة بالكامل.

تجدر الإشارة إلى أن إنشاء وضع عادي للتشغيل لنظام إمداد الحرارة هذا لا يقتصر فقط على تنفيذ إجراءات الضبط ، بل من الضروري أيضًا تنفيذ العمل لتحسين الوضع الهيدروليكي لنظام إمداد الحرارة.

يغطي تعديل النظام الروابط الرئيسية لنظام تدفئة المنطقة: تركيب تسخين المياه لمصدر حرارة ، ونقاط تدفئة مركزية (إن وجدت) ، وشبكة حرارية ، ونقاط تحكم وتوزيع (إن وجدت) ، ونقاط تدفئة فردية واستهلاك الحرارة المحلية أنظمة.

يبدأ التكليف بفحص نظام تدفئة المنطقة. جمع وتحليل البيانات الأولية عن أوضاع التشغيل الفعلية لنظام النقل وتوزيع الطاقة الحرارية ، ومعلومات عن الحالة الفنية للشبكات الحرارية ، ودرجة تجهيز مصدر الحرارة ، وشبكات الحرارة والمشتركين بالقياسات التجارية والتكنولوجية. يتم تنفيذ الأدوات. يتم تحليل الأنماط المطبقة لإمداد الطاقة الحرارية ، وتحديد عيوب التصميم والتركيب المحتملة ، واختيار المعلومات لتحليل خصائص النظام. يتم إجراء تحليل المعلومات التشغيلية (الإحصائية) (أوراق المحاسبة لمعلمات المبرد ، وأنماط الإمداد واستهلاك الطاقة ، والأنماط الهيدروليكية والحرارية الفعلية لشبكات التدفئة) باستخدام قيم مختلفةدرجة حرارة الهواء الخارجية في فترات الأساس ، والتي يتم الحصول عليها وفقًا لقراءات أجهزة القياس القياسية ، وكذلك تحليل التقارير من المنظمات المتخصصة.

في موازاة ذلك ، وضعت مخطط التصميمالشبكات الحرارية. يتم إنشاء نموذج رياضي لنظام الإمداد الحراري على أساس مجمع حساب ZuluThermo ، الذي طورته Politerm (سانت بطرسبرغ) ، وهو قادر على محاكاة التشغيل الحراري والهيدروليكي الفعلي لنظام الإمداد الحراري.

وتجدر الإشارة إلى أن هناك نهجًا شائعًا إلى حد ما ، والذي يتمثل في تقليل التكاليف المالية المرتبطة بتطوير تدابير لضبط وتحسين نظام الإمداد الحراري ، أي أن التكاليف تقتصر على الحصول على حزمة برامج متخصصة.

"المأزق" في هذا النهج هو موثوقية البيانات الأصلية. إن النموذج الرياضي لنظام الإمداد الحراري ، الذي تم إنشاؤه على أساس بيانات أولية غير موثوقة حول خصائص العناصر الرئيسية لنظام الإمداد الحراري ، تبين ، كقاعدة عامة ، أنه غير مناسب للواقع.

2.3 توفير الطاقة في أنظمة DH

في مؤخراهناك ملاحظات انتقادية حول تدفئة المناطق على أساس تدفئة المناطق - التوليد المشترك للحرارة والكهرباء. تتمثل العيوب الرئيسية في حدوث فقد كبير للحرارة في خطوط الأنابيب أثناء النقل الحراري ، وانخفاض في جودة الإمداد الحراري بسبب عدم الامتثال لجدول درجة الحرارة والضغط المطلوب من المستهلكين. يُقترح التحول إلى مصدر حراري لامركزي ومستقل من بيوت الغلايات الآلية ، بما في ذلك تلك الموجودة على أسطح المباني ، مما يبرر ذلك بتكلفة أقل ولا حاجة إلى مد أنابيب حرارية. لكن في الوقت نفسه ، كقاعدة عامة ، لا يؤخذ في الاعتبار أن توصيل الحمل الحراري بغرفة المرجل يجعل من المستحيل توليد كهرباء رخيصة لاستهلاك الحرارة. لذلك ، يجب استبدال هذا الجزء من الكهرباء غير المولدة بإنتاجه بدورة التكثيف ، التي تقل كفاءتها بمقدار 2-2.5 مرة عن دورة التسخين. وبالتالي ، فإن تكلفة الكهرباء التي يستهلكها المبنى ، والتي يتم إمدادها بالحرارة من غرفة الغلاية ، يجب أن تكون أعلى من تكلفة المبنى المتصل بنظام تدفئة الإمداد الحراري ، وسيؤدي ذلك إلى زيادة حادة في التشغيل. التكاليف.

اقترح S. A. Chistovich في مؤتمر الذكرى السنوية "75 عامًا من تدفئة المناطق في روسيا" ، الذي عقد في موسكو في نوفمبر 1999 ، أن تكمل منازل الغلايات المنزلية تدفئة المناطق ، حيث تعمل كمصادر حرارة الذروة ، حيث يوجد المفقودون الإنتاجيةلا تسمح الشبكات بتزويد المستهلكين بالحرارة بجودة عالية. في الوقت نفسه ، يتم الحفاظ على الإمداد الحراري وتحسين جودة الإمداد الحراري ، لكن هذا القرار يفوح من الركود واليأس. من الضروري أن تؤدي وحدة التدفئة المركزية وظائفها بالكامل. في الواقع ، فإن تدفئة المناطق لها منازل ذروة قوية خاصة بها ، ومن الواضح أن أحد هذه الغلايات سيكون أكثر اقتصادا من مئات المنازل الصغيرة ، وإذا كانت سعة الشبكات غير كافية ، فمن الضروري تحويل الشبكات أو قطع هذا الحمل عن الشبكات بحيث لا ينتهك جودة الإمداد الحراري للمستهلكين الآخرين.

حققت الدنمارك نجاحًا كبيرًا في تدفئة المناطق ، والتي ، على الرغم من التركيز المنخفض للحمل الحراري لكل 1 متر مربع من المساحة السطحية ، أمامنا من حيث تغطية تدفئة المناطق للفرد. في الدنمارك ، يتم اتباع سياسة حكومية خاصة لتفضيل الاتصال بالتدفئة المحلية لمستهلكي الحرارة الجدد. في ألمانيا الغربية ، على سبيل المثال ، في مانهايم ، تتطور بسرعة تدفئة المناطق القائمة على تدفئة المناطق. في الأراضي الشرقية ، حيث ، بالتركيز على بلدنا ، تم استخدام تدفئة المناطق أيضًا على نطاق واسع ، على الرغم من رفض بناء الإسكان لوحة، من التدفئة المركزية في المناطق السكنية التي تبين أنها غير فعالة في اقتصاد السوق وطريقة الحياة الغربية ، تستمر منطقة تدفئة المناطق القائمة على تدفئة المناطق في التطور باعتبارها الأكثر صداقة للبيئة والأكثر ربحية من الناحية الاقتصادية.

كل ما سبق يشير إلى أنه في المرحلة الجديدة يجب ألا نفقد مكانتنا الرائدة في مجال تدفئة المناطق ، ولهذا من الضروري تحديث نظام تدفئة المناطق من أجل زيادة جاذبيتها وكفاءتها.

تُعزى جميع مزايا التوليد المشترك للحرارة والكهرباء إلى الكهرباء ، وتم تمويل تدفئة المناطق وفقًا للمبدأ المتبقي - في بعض الأحيان تم بالفعل بناء CHP ، لكن شبكات التدفئة لم يتم تطويرها بعد. نتيجة لذلك ، تم إنشاء خطوط أنابيب حرارية منخفضة الجودة مع عزل ضعيف وتصريف غير فعال ، وتم توصيل مستهلكي الحرارة بشبكات الحرارة بدون التنظيم التلقائيالحمل ، في أحسن الأحوال ، باستخدام منظمات هيدروليكية لتثبيت تدفق سائل التبريد بجودة رديئة للغاية.

أدى ذلك إلى إمداد الحرارة من المصدر وفقًا لطريقة مراقبة الجودة المركزية (عن طريق تغيير درجة حرارة الناقل الحراري اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجيةوفقًا لجدول زمني واحد لجميع المستهلكين مع تداول مستمر في الشبكات) ، مما أدى إلى زيادة كبيرة في استهلاك الحرارة من قبل المستهلكين بسبب الاختلافات في وضع التشغيل الخاص بهم واستحالة التشغيل المشترك للعديد من مصادر الحرارة على شبكة واحدة للتكرار المتبادل . تسبب أيضًا غياب أو عدم كفاءة تشغيل أجهزة التحكم عند نقاط اتصال المستهلكين بشبكات التدفئة في تجاوز حجم المبرد. وقد أدى ذلك إلى زيادة درجة حرارة الماء الراجع لدرجة أنه كان هناك خطر تعطل مضخات الدورة الدموية بالمحطة مما أدى إلى تقليل الإمداد الحراري عند المنبع ، مخالفاً جدول درجات الحرارة حتى في ظروف الطاقة الكافية.

على عكسنا ، في الدنمارك ، على سبيل المثال ، تُعطى جميع فوائد تدفئة المناطق في أول 12 عامًا إلى جانب الطاقة الحرارية ، ثم يتم تقسيمها إلى نصفين باستخدام الطاقة الكهربائية. نتيجة لذلك ، كانت الدنمارك أول دولة تقوم بتصنيع الأنابيب المعزولة مسبقًا للتركيب بدون مجاري مع طبقة غطاء محكم و نظام آليكشف التسرب ، مما قلل بشكل كبير من فقدان الحرارة أثناء النقل. في الدنمارك ، لأول مرة ، تم اختراع مضخات دورانية صامتة وغير داعمة "تعمل على الرطوبة" وأجهزة قياس الحرارة وأنظمة فعالة للتنظيم التلقائي للحمل الحراري ، مما أتاح بناء نقاط تسخين فردية آلية (ITP) مباشرة في مباني المستهلكين مع التحكم الآلي في الإمداد وقياس الحرارة في أماكن استخدامها.

أتاحت الأتمتة الكاملة لجميع مستهلكي الحرارة: التخلي عن الطريقة النوعية للتنظيم المركزي في مصدر الحرارة ، والتي تسبب تقلبات غير مرغوب فيها في درجات الحرارة في خطوط أنابيب شبكة التدفئة ؛ تقليل معلمات درجة حرارة الماء القصوى إلى 110-1200 درجة مئوية ؛ ضمان إمكانية تشغيل العديد من مصادر الحرارة ، بما في ذلك محارق النفايات ، على شبكة واحدة مع الاستخدام الأكثر كفاءة لكل منها.

تختلف درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد بشبكات التدفئة اعتمادًا على مستوى درجة الحرارة الخارجية المحددة في ثلاث خطوات: 120-100-80 درجة مئوية أو 100-85-70 درجة مئوية (هناك ميل إلى درجة حرارة أكبر. انخفاض في درجة الحرارة هذه). وداخل كل مرحلة ، اعتمادًا على التغير في الحمل أو انحراف درجة الحرارة الخارجية ، يتغير معدل تدفق المبرد المتداول في الشبكات الحرارية وفقًا لإشارة القيمة الثابتة لفرق الضغط بين أنابيب الإمداد والعودة - إذا انخفض فرق الضغط عن القيمة المحددة ، فإن المحطات تعمل على توليد الحرارة اللاحق و وحدات الضخ. تضمن شركات الإمداد الحراري لكل مستهلك حدًا أدنى محددًا لانخفاض الضغط في شبكات الإمداد.

يتم توصيل المستهلكين من خلال المبادلات الحرارية ، وفي رأينا ، يتم استخدام عدد كبير من خطوات الاتصال ، والتي يبدو أنها ناجمة عن حدود ملكية الممتلكات. وهكذا ، تم توضيح مخطط التوصيل التالي: للشبكات الرئيسية ذات معايير التصميم 125 درجة مئوية ، والتي يديرها منتج الطاقة ، من خلال مبادل حراري ، وبعد ذلك تنخفض درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد إلى 120 درجة مئوية ، شبكات التوزيع موصولة ، وهي مملوكة للبلدية.

يتم تحديد مستوى الحفاظ على درجة الحرارة هذه بواسطة منظم إلكتروني يعمل على صمام مثبت على خط أنابيب العودة للدائرة الأولية. في الدائرة الثانوية ، يتم تدوير المبرد بواسطة المضخات. يتم التوصيل بشبكات التوزيع للتدفئة المحلية وأنظمة الإمداد بالمياه الساخنة للمباني الفردية من خلال مبادلات حرارية مستقلة مثبتة في أقبية هذه المباني مع مجموعة كاملة من أجهزة التحكم في الحرارة والقياس. علاوة على ذلك ، يتم تنظيم درجة حرارة الماء المتداول في نظام التسخين المحلي وفقًا للجدول الزمني ، اعتمادًا على التغير في درجة حرارة الهواء الخارجي. تحت ظروف التصميم درجة الحرارة القصوىتصل المياه إلى 95 درجة مئوية ، وفي الآونة الأخيرة كان هناك ميل للانخفاض إلى 75-70 درجة مئوية ، وهي القيمة القصوى لدرجة حرارة الماء العائد ، على التوالي ، 70 و 50 درجة مئوية.

يتم توصيل نقاط التسخين للمباني الفردية وفقًا للمخططات القياسية مع التوصيل المتوازي لخزان تخزين الماء الساخن أو وفقًا لمخطط من مرحلتين باستخدام إمكانات ناقل الحرارة من خط أنابيب الإرجاع بعد تسخين سخان المياه باستخدام ارتفاع - سرعة المبادلات الحرارية للمياه الساخنة ، في حين أنه من الممكن استخدام خزان تخزين ضغط الماء الساخن مع مضخة لشحن الخزان. في دائرة التسخين ، تُستخدم أوعية الضغط لتجميع الماء عندما يتمدد من التسخين. خزانات الغشاء، لدينا المزيد من الاستخدامات لخزانات التوسع في الغلاف الجوي المثبتة في أعلى نقطةأنظمة.

لتثبيت تشغيل صمامات التحكم عند مدخل نقطة التسخين ، يتم تثبيتها عادةً منظم هيدروليكيانخفاض الضغط المستمر. وللجلب إلى الوضع الأمثلتشغيل أنظمة التدفئة مع تداول المضخةوتسهيل توزيع المبرد فوق رافعات النظام - "صمام شريك" على شكل صمام توازن ، والذي يسمح ، وفقًا لفقد الضغط المقاس عليه ، بضبط معدل التدفق الصحيح للمبرد المتداول.

في الدنمارك لا يدفعون انتباه خاصلزيادة معدل التدفق المحسوب للناقل الحراري إلى نقطة التسخين عند تشغيل تسخين المياه للاحتياجات المنزلية. في ألمانيا ، يحظر القانون مراعاة الحمل على مصدر الماء الساخن عند اختيار الطاقة الحرارية ، وعند أتمتة نقاط التسخين ، من المقبول أنه عند تشغيل سخان الماء الساخن وعند ملء خزان التخزين ، يتم إيقاف تشغيل المضخات التي تدور في نظام التدفئة ، أي إمداد التدفئة بالتدفئة.

في بلدنا ، تعلق أهمية كبيرة أيضًا على منع زيادة قوة مصدر الحرارة ومعدل التدفق المقدر للناقل الحراري المنتشر في شبكة التدفئة خلال ساعات أقصى إمداد بالماء الساخن. لكن الحل المعتمد في ألمانيا لهذا الغرض لا يمكن تطبيقه في ظروفنا ، نظرًا لأن لدينا نسبة تحميل أعلى بكثير من إمدادات المياه الساخنة والتدفئة ، بسبب الاستهلاك المطلق الكبير للمياه المنزلية وزيادة الكثافة السكانية.

لذلك ، عند أتمتة نقاط الحرارة للمستهلكين ، يتم استخدام الحد الأقصى لتدفق المياه من شبكة التدفئة عند تجاوز القيمة المحددة ، ويتم تحديدها بناءً على متوسط ​​الحمل في الساعة لإمداد الماء الساخن. عند تسخين المناطق السكنية ، يتم ذلك عن طريق إغلاق صمام منظم إمداد الحرارة للتدفئة خلال ساعات الاستهلاك الأقصى للمياه. من خلال ضبط وحدة التحكم في التسخين على بعض المبالغة في تقدير الرسم البياني لدرجة حرارة حامل الحرارة ، والذي يحدث عند تجاوز الحد الأقصى لمستجمعات المياه ، يتم تعويض انخفاض درجة الحرارة في نظام التدفئة خلال فترات التراجع أقل من المتوسط ​​(ضمن ضبط التدفقالمياه من التنظيم المتعلق بشبكة التدفئة).

مستشعر تدفق المياه ، وهو إشارة للحد ، هو مقياس تدفق المياه المضمن في مجموعة عداد الحرارة المثبتة عند مدخل شبكة التدفئة لمحطة التدفئة المركزية أو ITP. لا يمكن أن يعمل منظم الضغط التفاضلي عند المدخل كمحدد للتدفق ، لأنه يوفر ضغطًا تفاضليًا معينًا في ظروف الفتح الكامل لصمامات منظمات التدفئة وإمداد الماء الساخن المثبتة بالتوازي.

من أجل زيادة كفاءة التوليد المشترك للحرارة والكهرباء ومعادلة الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة في الدنمارك ، يتم استخدام مراكم الحرارة ، التي يتم تركيبها في المصدر ، على نطاق واسع. يتم توصيل الجزء السفلي من المجمع بخط أنابيب الإرجاع لشبكة التدفئة ، والجزء العلوي متصل بخط أنابيب الإمداد من خلال ناشر متحرك. مع انخفاض الدورة الدموية في شبكات تسخين التوزيع ، يتم شحن الخزان. مع زيادة الدورة الدموية ، يدخل تدفق سائل التبريد الزائد من خط أنابيب الإرجاع إلى الخزان ، ويتم ضغط الماء الساخن منه. تزداد الحاجة إلى المجمعات الحرارية في محطات الطاقة الحرارية الشمسية ذات التوربينات ذات الضغط الخلفي ، حيث يتم تثبيت نسبة الطاقة الكهربية والحرارية المتولدة.

إذا كانت درجة الحرارة المحسوبة للمياه المتداولة في شبكات التدفئة أقل من 100 درجة مئوية ، يتم استخدام صهاريج التخزين نوع الغلاف الجويعند درجة حرارة تصميم أعلى ، يتم إنشاء ضغط في الخزانات لضمان عدم غليان الماء الساخن.

ومع ذلك ، فإن تركيب منظمات الحرارة جنبًا إلى جنب مع عدادات تدفق الحرارة لكل جهاز تسخين يؤدي إلى زيادة مضاعفة تقريبًا في تكلفة نظام التدفئة ، وفي مخطط أحادي الأنابيب ، بالإضافة إلى زيادة سطح التسخين المطلوب للأجهزة إلى 15 ٪ وهناك انتقال كبير للحرارة المتبقية للأجهزة في الوضع المغلق للثرموستات ، مما يقلل من كفاءة التنظيم التلقائي. لذلك ، فإن أحد البدائل لهذه الأنظمة ، وخاصة في الإنشاءات البلدية منخفضة التكلفة ، هو أنظمة التحكم في التدفئة التلقائية للواجهة - للمباني الممتدة والمباني المركزية مع تصحيح الرسم البياني لدرجة الحرارة وفقًا لانحراف درجة حرارة الهواء في قنوات التجميع تهوية العادممن مطابخ الشقق - للمباني أو المباني ذات التكوين المعقد.

ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أنه عند إعادة بناء المباني السكنية القائمة ، من الضروري إدخال كل شقة باللحام لتركيب منظمات الحرارة. في الوقت نفسه ، عند تنظيم التنظيم التلقائي للواجهة ، يكفي قطع وصلات العبور بين فروع الواجهات لأنظمة التدفئة المقطعية في الطابق السفلي وفي العلية ، وللمباني غير العلوية المكونة من 9 طوابق لبناء جماعي في الستينيات والسبعينيات - فقط في القبو.

وتجدر الإشارة إلى أن البناء الجديد في السنة لا يتجاوز 1-2٪ من مجموع المساكن القائمة. هذا يدل على أهمية إعادة الإعمار. المباني القائمةمن أجل تقليل تكاليف التدفئة. ومع ذلك ، من المستحيل أتمتة جميع المباني في وقت واحد ، وفي الظروف التي يتم فيها أتمتة العديد من المباني ، لا يتم تحقيق وفورات حقيقية ، حيث يتم إعادة توزيع ناقل الحرارة المحفوظ في المرافق الآلية بين المباني غير الآلية. يؤكد ما ورد أعلاه مرة أخرى أنه من الضروري إنشاء PDC في شبكات الحرارة الحالية بوتيرة أسرع ، حيث أنه من الأسهل بكثير أتمتة جميع المباني التي يتم تغذيتها من PDC واحد من CHP ، وستقوم وحدات PDC الأخرى التي تم إنشاؤها بالفعل لا تدع كمية زائدة من المبرد في شبكات التوزيع الخاصة بهم.

كل ما سبق لا يستبعد إمكانية ربط المباني الفردية بمنازل الغلايات بدراسة جدوى مناسبة مع زيادة تعرفة الكهرباء المستهلكة (على سبيل المثال ، عند الحاجة إلى مد أو إعادة بناء عدد كبير من الشبكات). ولكن في ظروف النظام الحالي لتدفئة المناطق من CHP ، يجب أن يكون لهذا طابع محلي. لا يتم استبعاد إمكانية استخدام المضخات الحرارية ، ونقل جزء من الحمولة إلى CCGTs و GTUs ، ولكن نظرًا للظروف الحالية لأسعار ناقلات الوقود والطاقة ، فإن هذا ليس مربحًا دائمًا.

يتم تنفيذ الإمداد الحراري للمباني السكنية والمناطق الصغيرة في بلدنا ، كقاعدة عامة ، من خلال نقاط تسخين جماعية (CHPs) ، وبعد ذلك يتم تزويد المباني الفردية من خلال خطوط أنابيب مستقلة بالماء الساخن للتدفئة وللاحتياجات المنزلية بمياه الصنبور المسخنة بالحرارة المبادلات المثبتة في CHP. في بعض الأحيان ، يغادر ما يصل إلى 8 خطوط أنابيب حرارية مركز التدفئة المركزية (مع نظام إمداد بالماء الساخن من منطقتين وحمل تهوية كبير) ، وعلى الرغم من استخدام أنابيب الماء الساخن المجلفن ، إلا أنها تخضع لمقاومة شديدة بسبب عدم وجود معالجة كيميائية للمياه. تآكل وبعد 3-5 سنوات من العملية تظهر عليها النواسير.

حاليًا ، فيما يتعلق بخصخصة مؤسسات الإسكان والخدمات ، وكذلك مع زيادة تكلفة ناقلات الطاقة ، يعد الانتقال من نقاط التدفئة الجماعية إلى الفردية (ITP) الموجودة في مبنى ساخن أمرًا مناسبًا. هذا يجعل من الممكن استخدام نظام أكثر كفاءة للتحكم التلقائي في التسخين للواجهة للمباني الطويلة أو نظام مركزي مع تصحيح لدرجة حرارة الهواء الداخلي في المباني المحددة ، ويسمح بالتخلي عن شبكات توزيع الماء الساخن ، مما يقلل من فقد الحرارة أثناء النقل واستهلاك الكهرباء لضخ الماء الساخن المنزلي. علاوة على ذلك ، من المناسب القيام بذلك ليس فقط في البناء الجديد ، ولكن أيضًا في إعادة بناء المباني القائمة. توجد مثل هذه التجربة في الأراضي الشرقية لألمانيا ، حيث تم بناء محطات التدفئة المركزية بنفس الطريقة التي تم بها بناؤها ، لكنها الآن تُترك فقط كمحطات ضخ المياه (إذا لزم الأمر) ، ومعدات التبادل الحراري ، جنبًا إلى جنب مع مضخات الدوران ، وحدات التحكم والمحاسبة ، يتم نقلها إلى ITP للمباني. لم يتم مد الشبكات الداخلية ، وترك خطوط أنابيب الماء الساخن في الأرض ، كما يتم استخدام خطوط أنابيب التدفئة ، باعتبارها أكثر دواما ، لتزويد المباني بالمياه شديدة السخونة.

من أجل تحسين قابلية إدارة شبكات التدفئة ، التي سيتم توصيل عدد كبير من IHS بها ، ولضمان إمكانية التكرار في الوضع التلقائي ، من الضروري العودة إلى جهاز نقاط التحكم والتوزيع (CDP) في نقاط اتصال شبكات التوزيع بالشبكات الرئيسية. يتم توصيل كل KRP بالجزء الرئيسي على جانبي الصمامات المقطعية ويخدم المستهلكين بحمل حراري يتراوح بين 50 و 100 ميغاواط. يتم تثبيت تبديل صمامات البوابة الكهربائية في المدخل ، ومنظمات الضغط ، ومضخات الخلط الدوراني ، ومنظم درجة الحرارة ، وصمام أمان ، وأجهزة قياس استهلاك الحرارة والمبرد ، وأجهزة التحكم والميكانيكا عن بُعد في KRP.

تضمن دائرة التشغيل الآلي لـ KRP الحفاظ على الضغط عند أدنى مستوى ثابت في خط العودة ؛ الحفاظ على انخفاض ضغط ثابت محدد مسبقًا في شبكة التوزيع ؛ خفض درجة حرارة المياه والحفاظ عليها في خط أنابيب الإمداد بشبكة التوزيع وفقًا لجدول زمني معين. نتيجة لذلك ، في وضع النسخ الاحتياطي ، من الممكن توفير كمية مخفضة من تعميم المياهمع ارتفاع درجة الحرارة دون الإخلال بدرجات الحرارة والأنظمة الهيدروليكية في شبكات التوزيع.

يجب أن يكون KRP موجودًا في أجنحة أرضية ، ويمكن حظره بمحطات ضخ المياه (سيسمح ذلك في معظم الحالات برفض تثبيت الضغط العالي ، وبالتالي المضخات الأكثر ضوضاء في المباني) ، ويمكن أن يكون بمثابة حدود ملكية الميزانية العمومية من منظمة إطلاق الحرارة ومنظمة توزيع الحرارة (ستكون الحدود التالية بين التوزيع الحراري وجدار المبنى هي المنظمة التي تستخدم الحرارة). علاوة على ذلك ، يجب أن يخضع KRP للولاية القضائية لمنظمة إنتاج الحرارة ، حيث إنها تعمل على التحكم في الشبكات الرئيسية وحجزها وتوفير القدرة على تشغيل العديد من مصادر الحرارة لهذه الشبكات ، مع مراعاة الحفاظ على معلمات المبرد المحددة بواسطة منظمة توزيع الحرارة في منفذ KRP.

الاستخدام الصحيحيتم ضمان الناقل الحراري من جانب مستهلك الحرارة من خلال استخدام أنظمة التحكم الآلي الفعالة. يوجد الآن عدد كبير من أنظمة الكمبيوتر التي يمكنها أداء أي مهام تحكم معقدة ، لكن المهام التكنولوجية وحلول الدوائر لتوصيل أنظمة استهلاك الحرارة تظل حاسمة.

في الآونة الأخيرة ، بدأوا في بناء أنظمة تسخين المياه باستخدام منظمات الحرارة ، والتي تقوم بالتحكم التلقائي الفردي في نقل الحرارة لأجهزة التسخين وفقًا لدرجة حرارة الهواء في الغرفة التي يتم فيها تثبيت الجهاز. تُستخدم هذه الأنظمة على نطاق واسع في الخارج ، مع إضافة القياس الإلزامي لكمية الحرارة التي يستخدمها الجهاز كنسبة من إجمالي استهلاك الحرارة لنظام التدفئة بالمبنى.

في بلدنا ، في البناء الجماعي ، بدأ استخدام هذه الأنظمة لتوصيل المصعد بشبكات التدفئة. لكن المصعد مصمم بطريقة تمرر ، بقطر فوهة ثابت ونفس الضغط المتاح ، معدل تدفق ثابت لسائل التبريد عبر الفوهة ، بغض النظر عن التغير في معدل تدفق المياه المتداولة في نظام التدفئة . نتيجة لذلك ، في أنظمة التدفئة ذات الأنبوبين ، حيث تؤدي منظمات الحرارة ، عند إغلاقها ، إلى انخفاض معدل تدفق سائل التبريد المتداول في النظام ، عند توصيله بمصعد ، ستزداد درجة حرارة الماء في أنبوب الإمداد ، ثم في الاتجاه المعاكس ، مما سيؤدي إلى زيادة انتقال الحرارة من الجزء غير المنظم من النظام (الناهضون) وإلى قلة استخدام المبرد.

في نظام تسخين أحادي الأنبوب مع أقسام إغلاق دائمة ، عندما تكون منظمات الحرارة مغلقة ، يتم تصريف الماء الساخن إلى الناهض بدون تبريد ، مما يؤدي أيضًا إلى زيادة درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإرجاع ، وبسبب نسبة الخلط الثابتة في المصعد ، إلى زيادة درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد ، وبالتالي إلى نفس النتائج كما في نظام ثنائي الأنابيب. لذلك ، في مثل هذه الأنظمة ، من الضروري التحكم تلقائيًا في درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد وفقًا للجدول الزمني ، اعتمادًا على التغير في درجة حرارة الهواء الخارجي. يكون هذا التنظيم ممكنًا عن طريق تغيير تصميم الدائرة لتوصيل نظام التدفئة بشبكة التدفئة: استبدال المصعد التقليدي بآخر قابل للتعديل ، باستخدام خلط المضخة مع صمام التحكم ، أو عن طريق توصيله من خلال مبادل حراري مع دوران المضخة و صمام التحكم في مياه الشبكة أمام المبادل الحراري. [

3 التسخين اللامركزي

3.1 آفاق التنمية إمدادات الحرارة اللامركزية

تحولت القرارات السابقة لإغلاق بيوت الغلايات الصغيرة (بحجة تدني كفاءتها ، والمخاطر التقنية والبيئية) اليوم إلى تركيز مفرط في الإمداد الحراري ، عندما يمر الماء الساخن من CHPP إلى المستهلك ، مسار 25-30 كم ، عند إطفاء مصدر الحرارة بسبب عدم السداد أو حالة الطوارئ تؤدي إلى تجميد المدن التي يبلغ عدد سكانها مليون نسمة.

ذهبت معظم البلدان الصناعية في الاتجاه الآخر: لقد حسنت معدات توليد الحرارة من خلال زيادة مستوى الأمان والأتمتة ، وكفاءة مواقد الغاز ، والمؤشرات الصحية والبيئية والمريحة والجمالية ؛ إنشاء نظام شامل لمحاسبة الطاقة لجميع المستهلكين ؛ جعل القاعدة التنظيمية والتقنية تتماشى مع متطلبات الملاءمة وراحة المستهلك ؛ تحسين مستوى مركزية إمداد الحرارة ؛ تحولت إلى إدخال واسع النطاق للمصادر البديلة للطاقة الحرارية. كانت نتيجة هذا العمل توفيرًا حقيقيًا للطاقة في جميع مجالات الاقتصاد ، بما في ذلك الإسكان والخدمات المجتمعية.

إن الزيادة التدريجية في حصة إمدادات الحرارة اللامركزية ، والقرب الأقصى من مصدر الحرارة للمستهلك ، والمحاسبة من قبل المستهلك لجميع أنواع موارد الطاقة لن تخلق فقط ظروفًا أكثر راحة للمستهلك ، ولكنها تضمن أيضًا مدخرات حقيقيةوقود الغاز.

نظام الإمداد الحراري اللامركزي الحديث عبارة عن مجموعة معقدة من المعدات المترابطة وظيفيًا ، بما في ذلك محطة توليد الحرارة المستقلة وأنظمة هندسة المباني (إمدادات المياه الساخنة وأنظمة التدفئة والتهوية). العناصر الرئيسية لنظام تدفئة الشقة ، وهو نوع من الإمداد الحراري اللامركزي ، حيث يتم تجهيز كل شقة في مبنى سكني بنظام مستقل لتوفير التدفئة والمياه الساخنة ، وهي غلاية التدفئة وأجهزة التدفئة وإمدادات الهواء و أنظمة إزالة منتجات الاحتراق. يتم إجراء الأسلاك باستخدام أنبوب فولاذي أو أنظمة حديثة لتوصيل الحرارة - بلاستيك أو معدن - بلاستيك.

تقليدي بالنسبة لبلدنا ، فإن نظام الإمداد الحراري المركزي من خلال CHPPs وخطوط الأنابيب الحرارية الرئيسية معروف وله عدد من المزايا. ولكن في سياق الانتقال إلى آليات اقتصادية جديدة ، وعدم الاستقرار الاقتصادي المعروف وضعف الروابط بين المناطق وبين الإدارات ، فإن العديد من مزايا نظام تدفئة المناطق تتحول إلى عيوب.

العامل الرئيسي هو طول أنابيب التدفئة. يقدر متوسط ​​نسبة التآكل بـ 60-70٪. زاد معدل الضرر المحدد لأنابيب الحرارة الآن إلى 200 ضرر مسجل سنويًا لكل 100 كيلومتر من شبكات الحرارة. وفقًا لتقييم الطوارئ ، تتطلب 15٪ على الأقل من شبكات التدفئة استبدالًا عاجلاً. بالإضافة إلى ذلك ، على مدى السنوات العشر الماضية ، نتيجة لنقص التمويل ، لم يتم تحديث الصندوق الرئيسي للصناعة عمليًا. ونتيجة لذلك ، بلغ الفاقد من الطاقة الحرارية أثناء الإنتاج والنقل والاستهلاك 70٪ ، مما أدى إلى إمداد حرارة منخفض الجودة وبتكاليف عالية.

لا يشجع الهيكل التنظيمي للتفاعل بين المستهلكين وشركات الإمداد الحراري الأخيرة على توفير موارد الطاقة. لا يعكس نظام التعريفات والإعانات التكاليف الحقيقية للإمداد الحراري.

بشكل عام ، يشير الوضع الحرج الذي وجدت الصناعة فيه إلى أنه في المستقبل القريب ستظهر أزمة واسعة النطاق في مجال الإمداد الحراري ، والتي سيتطلب حلها استثمارات مالية ضخمة.

سؤال ملح- لامركزية معقولة للتدفئة ، تدفئة الشقة. تعتبر لامركزية الإمداد الحراري (DT) الطريقة الأكثر جذرية وفعالة ورخيصة للتخلص من العديد من أوجه القصور. سيؤدي الاستخدام المعقول لوقود الديزل إلى جانب تدابير توفير الطاقة في تشييد المباني وإعادة بنائها إلى توفير قدر أكبر من الطاقة في أوكرانيا. في ظل الظروف الصعبة الحالية ، فإن المخرج الوحيد هو إنشاء وتطوير نظام وقود الديزل من خلال استخدام مصادر الحرارة المستقلة.

تدفئة الشقة هي مصدر مستقل للحرارة والماء الساخن منزل فرديأو شقة منفصلة في عمارة شاهقة. العناصر الرئيسية لمثل هذا أنظمة الحكم الذاتيهي: مولدات الحرارة - أجهزة التدفئة وخطوط الأنابيب للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة وإمدادات الوقود وأنظمة عادم الهواء والدخان.

المتطلبات الموضوعية لإدخال أنظمة التدفئة المستقلة (اللامركزية) هي:

الغياب في بعض الحالات للقدرات الحرة في المصادر المركزية ؛

تكثيف تنمية المناطق الحضرية بأشياء سكنية ؛

بالإضافة إلى ذلك ، يقع جزء كبير من التطوير على مناطق ذات بنية تحتية هندسية غير مطورة ؛

انخفاض استثمار رأس المال وإمكانية التغطية المرحلية للأحمال الحرارية ؛

القدرة على الحفاظ على ظروف مريحة في الشقة حسب إرادته ، والتي بدورها أكثر جاذبية مقارنة بالشقق ذات الإمداد الحراري المركزي ، حيث تعتمد درجة الحرارة على القرار التوجيهي في بداية ونهاية فترة التدفئة ؛

ظهور عدد كبير من التعديلات المختلفة في السوق للمولدات الحرارية المحلية والمستوردة (الأجنبية) منخفضة الطاقة.

اليوم ، تم تطوير محطات الغلايات المعيارية ويتم إنتاجها بكميات كبيرة ، وهي مصممة لتنظيم وقود الديزل المستقل. يوفر مبدأ البناء المعياري للكتل إمكانية البناء البسيط لمنزل المرجل بالطاقة المطلوبة. إن عدم الحاجة إلى وضع أنابيب التدفئة وبناء منزل مرجل يقلل من تكلفة الاتصالات ويمكن أن يزيد بشكل كبير من وتيرة البناء الجديد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا يجعل من الممكن استخدام بيوت الغلايات هذه للتزويد الفوري بإمدادات الحرارة في حالات الطوارئ وحالات الطوارئ خلال موسم التدفئة.

غرف غلايات الكتل عبارة عن منتج نهائي يعمل بكامل طاقته ومجهز بجميع أجهزة الأتمتة والسلامة اللازمة. يضمن مستوى الأتمتة التشغيل السلس لجميع المعدات دون التواجد المستمر للمشغل.

يراقب الأتمتة احتياج الجسم للحرارة ، اعتمادًا على احوال الطقسوينظم بشكل مستقل تشغيل جميع الأنظمة لضمان الأوضاع المحددة. هذا يحقق امتثالًا أفضل للجدول الحراري وتوفير الوقود الإضافي. في حالات الطوارئ ، تسرب الغاز ، يقوم نظام الأمان تلقائيًا بإيقاف إمداد الغاز ويمنع احتمال وقوع حوادث.

العديد من الشركات ، التي وجهت نفسها لظروف اليوم وحساب الفوائد الاقتصادية ، تبتعد عن الإمداد الحراري المركزي ، من بيوت الغلايات البعيدة والتي تستهلك الكثير من الطاقة.

مزايا الإمداد الحراري اللامركزي هي:

لا حاجة لتخصيص الأراضي لشبكات التدفئة ومنازل الغلايات ؛

تقليل فقد الحرارة بسبب عدم وجود شبكات تدفئة خارجية ، وتقليل فاقد مياه الشبكة ، وتقليل تكاليف معالجة المياه ؛

انخفاض كبير في تكلفة إصلاح وصيانة المعدات ؛

أتمتة كاملة لأنماط الاستهلاك.

إذا أخذنا في الاعتبار عدم وجود تدفئة مستقلة من منازل الغلايات الصغيرة والمداخن المنخفضة نسبيًا ، وفيما يتعلق بهذا الضرر البيئي ، فإن الانخفاض الكبير في استهلاك الغاز المرتبط بتفكيك منزل المرجل القديم يقلل أيضًا من الانبعاثات بمقدار 7 مرات !

مع كل المزايا ، فإن الإمداد الحراري اللامركزي له أيضًا جوانب سلبية. في بيوت الغلايات الصغيرة ، بما في ذلك منازل "السقف" ، يكون ارتفاع المداخن ، كقاعدة عامة ، أقل بكثير من ارتفاعها في المنازل الكبيرة ، بسبب ظروف التشتت التي تتدهور بشكل حاد. بالإضافة إلى ذلك ، تقع منازل الغلايات الصغيرة ، كقاعدة عامة ، بالقرب من المنطقة السكنية.

إن إدخال برامج اللامركزية في مصادر الحرارة يجعل من الممكن خفض الحاجة إلى النصف غاز طبيعيوعدة مرات تقلل من تكلفة الإمداد الحراري للمستهلكين النهائيين. تحفز مبادئ توفير الطاقة ، المدرجة في النظام الحالي للإمداد الحراري للمدن الأوكرانية ، ظهور تقنيات وأساليب جديدة يمكنها حل هذه المشكلة بشكل كامل ، و الكفاءة الاقتصاديةتجعل DT هذه المنطقة جذابة للغاية للاستثمار.

يتيح استخدام نظام تدفئة الشقق للمباني السكنية متعددة الطوابق القضاء تمامًا على فقد الحرارة في شبكات التدفئة وأثناء التوزيع بين المستهلكين ، وتقليل الخسائر بشكل كبير عند المصدر. سيسمح بتنظيم المحاسبة الفردية وتنظيم استهلاك الحرارة اعتمادًا على الفرص الاقتصادية و الاحتياجات الفسيولوجية. سيؤدي تدفئة الشقق إلى تقليل الاستثمارات الرأسمالية وتكاليف التشغيل لمرة واحدة ، كما يوفر الطاقة والمواد الخام لتوليد الطاقة الحرارية ، ونتيجة لذلك ، يؤدي إلى تقليل العبء على الوضع البيئي.

يعتبر نظام تدفئة الشقة حلاً اقتصاديًا وحيويًا وفعالًا بيئيًا لمسألة الإمداد الحراري لـ مباني متعددة الطوابق. ومع ذلك ، من الضروري إجراء تحليل شامل لفعالية استخدام نظام إمداد حراري معين ، مع مراعاة العديد من العوامل.

وبالتالي ، فإن تحليل مكونات الخسائر في مصدر الحرارة المستقل يسمح بما يلي:

1) بالنسبة لمخزون المساكن الحالية ، قم بزيادة معامل كفاءة الطاقة للتدفئة إلى 0.67 مقابل 0.3 لتدفئة المنطقة ؛

2) للبناء الجديد ، فقط عن طريق زيادة المقاومة الحرارية للهياكل المغلقة ، قم بزيادة معامل كفاءة الطاقة لإمداد الحرارة إلى 0.77 مقابل 0.45 للإمداد الحراري المركزي ؛

3) عند استخدام النطاق الكامل لتقنيات توفير الطاقة ، قم بزيادة المعامل إلى 0.85 مقابل 0.66 بتدفئة المنطقة.

3.2 حلول موفرة للطاقة لوقود الديزل

من خلال الإمداد الحراري المستقل ، يمكن استخدام حلول تقنية وتكنولوجية جديدة للتخلص تمامًا أو الحد بشكل كبير من جميع الخسائر غير المنتجة في سلسلة توليد الحرارة ونقلها وتوزيعها واستهلاكها ، وليس فقط من خلال بناء منزل صغير للغلاية ، ولكن من خلال إمكانية استخدام جديدة موفرة للطاقة و تقنيات فعالة، مثل:

1) الانتقال بشكل أساسي نظام جديدالتنظيم الكمي لتوليد وإمداد الحرارة عند المصدر ؛

2) الاستخدام الفعال للمحرك الكهربائي الذي يتحكم فيه التردد في جميع وحدات الضخ ؛

3) تقليل طول شبكات التدفئة الدورانية وتقليل قطرها ؛

4) رفض بناء نقاط التدفئة المركزية ؛

5) الانتقال إلى مخطط جديد أساسيًا لنقاط الحرارة الفردية مع التنظيم الكمي والنوعي اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية الحالية باستخدام مضخات خلط متعددة السرعات وصمامات منظم ثلاثية ؛

6) تركيب وضع هيدروليكي "عائم" لشبكة التدفئة ورفض كامل للتوازن الهيدروليكي للمستهلكين المتصلين بالشبكة ؛

7) تركيب منظمات الحرارة المنظمة على أجهزة تدفئة الشقق ؛

8) توصيلات الشقة لأنظمة التدفئة مع التركيب عدادات فرديةاستهلاك الحرارة

9) الصيانة التلقائية للضغط المستمر على أجهزة الإمداد بالمياه الساخنة للمستهلكين.

يسمح تطبيق هذه التقنيات ، أولاً وقبل كل شيء ، بتقليل جميع الخسائر ويخلق ظروفًا لتزامن أنماط كمية الحرارة المتولدة والمستهلكة في الوقت المناسب.

3.3 فوائد التسخين اللامركزي

إذا تتبعنا السلسلة بأكملها: المصدر - النقل - التوزيع - المستهلك ، فيمكننا ملاحظة ما يلي:

1 مصدر الحرارة - تقليل تبديد الحرارة بشكل ملحوظ قطعة أرض، جزء البناء أرخص (لا توجد أسس مطلوبة للمعدات). يمكن اختيار الطاقة المثبتة للمصدر بشكل مساوٍ تقريبًا للطاقة المستهلكة ، في حين أنه من الممكن تجاهل حمولة إمداد الماء الساخن ، حيث يتم تعويضها خلال الساعات القصوى من خلال السعة التخزينية لمبنى المستهلك. اليوم هو احتياطي. يبسط ويقلل من تكلفة مخطط التحكم. يتم استبعاد فقد الحرارة بسبب عدم التطابق بين أنماط الإنتاج والاستهلاك ، حيث يتم إنشاء المراسلات تلقائيًا. في الممارسة العملية ، تبقى فقط الخسائر المرتبطة بكفاءة المرجل. وبالتالي ، عند المصدر ، من الممكن تقليل الخسائر بأكثر من 3 مرات.

2 شبكات تدفئة - يتم تقليل الطول وتقليل الأقطار وتصبح الشبكة أكثر قابلية للصيانة. مستمر نظام درجة الحرارةيزيد من مقاومة التآكل لمواد الأنبوب. تقل كمية المياه المتداولة ، وتقل خسائرها بالتسربات. يلغي الحاجة للبناء مخطط معقدمعالجة المياه. ليست هناك حاجة للحفاظ على ضغط تفاضلي مضمون قبل دخول المستهلك ، وفي هذا الصدد ، ليس من الضروري اتخاذ تدابير للموازنة الهيدروليكية لشبكة التدفئة ، حيث يتم تعيين هذه المعلمات تلقائيًا. يتخيل الخبراء ما هي المشكلة الصعبة - إجراء الحسابات الهيدروليكية سنويًا والعمل على التوازن الهيدروليكي لشبكة تدفئة واسعة النطاق. وبالتالي ، يتم تقليل الخسائر في شبكات الحرارة تقريبًا من حيث الحجم ، وفي حالة وجود غلاية على السطح لمستهلك واحد ، فإن هذه الخسائر غير موجودة على الإطلاق.

3 أنظمة توزيع TsTP و ITP. مطلوب

أنظمة إمداد الحرارة للمناطق السكنية والمدن والبلدات والصناعات الكبيرة. الشركات. مصادرها الحرارية هي محطات توليد الطاقة الحرارية أو بيوت الغلايات الكبيرة ذات الكفاءة العالية ، حيث تقوم بنقل المبرد وتوزيعه من خلال شبكات التدفئة بطول يتراوح من 10 إلى 15 كم ، ويبلغ قطر الأنبوب الأقصى 1000-1400 مم ، مما يضمن إمداد المبرد إلى المستهلكين بالكميات المطلوبة والمعايير المطلوبة. تبلغ قدرة CHP 1000-3000 ميجاوات ، والغلايات تحتوي على 100-500 ميجاوات. أنظمة تدفئة المناطق الكبيرة لها عدة. مصادر الحرارة والاتصالات أنابيب التدفئة الاحتياطية ، مما يوفر القدرة على المناورة وموثوقية تشغيلها. يشتمل نظام الإمداد الحراري المركزي أيضًا على أنظمة الإمداد الحراري للمباني المرتبطة به بواسطة نظام هيدروليكي واحد. والظروف الحرارية ونظام تحكم مشترك. ومع ذلك ، بسبب مجموعة متنوعة من التقنية حلول لتزويد المباني بالحرارة ، يتم فصلها إلى أخرى مستقلة. تقنية. نظام يسمى نظام التدفئة. لذلك ، فإن C.st. يبدأ بمصدر حراري وينتهي بإدخال مشترك إلى المبنى.

أنظمة التدفئة المركزية هي الماء والبخار. رئيسي تتمثل ميزة الماء كحامل حراري في استهلاك طاقة أقل بكثير لنقل وحدة حرارة على شكل ماء ساخن مقارنةً بالبخار ، والذي يرجع إلى ارتفاع كثافة الماء. إن تقليل استهلاك الطاقة يجعل من الممكن نقل المياه إليها مسافات طويلةبدون مخلوقات ، وفقدان الطاقة. القدره. في الأنظمة الكبيرة ، تنخفض درجة حرارة الماء بحوالي 1 درجة على مسار 1 كم ، بينما ضغط البخار (طاقته الكامنة) على نفس المسافة بحوالي 0.1-0.15 ميجا باسكال ، وهو ما يتوافق مع 5-10 درجة مئوية. لذلك ، يكون ضغط البخار في منافذ التوربينات لأنظمة المياه أقل من ضغط أنظمة البخار ، مما يؤدي إلى تقليل استهلاك الوقود عند CHP. تشمل المزايا الأخرى لأنظمة المياه إمكانية التحكم المركزي في إمداد الحرارة للمستهلكين عن طريق تغيير درجة حرارة المبرد وتشغيل أبسط للنظام (لا توجد مصائد بخار أو خطوط مكثفات أو مضخات مكثفات).

تشمل مزايا البخار إمكانية إرضاء كل من التدفئة والتكنولوجيا. الأحمال ، فضلا عن الهيدروستاتيكي الصغيرة. الضغط. بالنظر إلى مزايا وعيوب ناقلات الحرارة ، تُستخدم أنظمة المياه لتزويد المناطق السكنية والمجتمعات والكومونات والمباني والمؤسسات التي تستخدم الماء الساخن وأنظمة البخار للتطبيقات الصناعية بالحرارة. المستهلكين ، فإن شبه جزيرة القرم بحاجة إلى بخار الماء. مياه C.st. - رئيسي أنظمة توفر التدفئة للمدن. مركزية إمداد حرارة المدينة 70-80٪. في المدن الكبيرة ذات المباني الحديثة في الغالب ، مستوى استخدام محطات الطاقة الحرارية كمصادر للتدفئة للإسكان والخدمات المجتمعية. يصل القطاع إلى 50-60٪.

في محطة التدفئة أنظمة البخار ذات المعلمات العالية (الضغط 13 ، 24 ميجا باسكال ، درجة الحرارة 565 درجة مئوية) ، المنتجة في الطاقة. يتم تغذية الغلايات في التوربينات ، حيث تمر عبر الشفرات وتتخلى عن جزء من طاقتها لتوليد الكهرباء. رئيسي يمر جزء من البخار من خلال التحديدات ويدخل إلى محطة التدفئة. المبادلات الحرارية ، حيث تقوم بتسخين الناقل الحراري لنظام الإمداد الحراري. الذي - التي. تستخدم CHPs حرارة عالية الإمكانات لتوليد الكهرباء ، بينما تستخدم الحرارة المنخفضة الجهد لتزويد الحرارة. الجمع بين الخندق. يضمن توليد الحرارة والكهرباء كفاءة عالية في استهلاك الوقود ويقلل من استهلاك الوقود.

في معظم أنظمة التدفئة المركزية ، يُفترض أن تكون درجة حرارة الماء الساخن القصوى 150 درجة مئوية. درجة حرارة البخار في محطة التدفئة لا تتجاوز عينات التوربينات 127 درجة مئوية. وبالتالي ، عند انخفاض درجة الحرارة في الهواء الخارجي في محطة التدفئة. لا يمكن للمبادلات الحرارية تسخين الماء إلى المستوى المطلوب. لهذا الغرض ، يتم استخدام مراجل الذروة ، والتي تعمل فقط في درجات حرارة منخفضة في الهواء الطلق ، أي قم بإزالة حمولة الذروة. لأن يسخن ، يتغير الحمل مع تغير في درجة الحرارة الخارجية ، كما تتغير أيضًا كمية البخار المأخوذ من التوربين للتزويد بالحرارة. يمر البخار غير المستخدم عبر الاسطوانات ضغط منخفضيعطي التوربين طاقته ويدخل إلى المكثف ، حيث يتم الحفاظ على الفراغ (الضغط 0.004-0.006 ميجا باسكال) ، والذي يتوافق مع درجات حرارة منخفضة للتكثيف من 30 إلى 35 درجة مئوية ، ويكون لمياه التبريد درجة حرارة أقل ، لذلك فهي لا تستخدم للتدفئة. وبالتالي ، يتم استخدام جزء فقط من البخار الذي يمر عبر شفرات التوربينات للتزويد بالحرارة ، مما يقلل من التوفير. تأثير التسخين. ومع ذلك ، يتم تقليل استهلاك الوقود لتوليد الكهرباء والحرارة للإمداد الحراري بحوالي 1/4-1 / 3 في المتوسط ​​سنويًا. اقتصادية يتم إعطاء التأثير أيضًا من خلال استخدام محطات غلايات المناطق الكبيرة (محطات حرارية) بكفاءة عالية كمصادر للحرارة ،

يتم نقل المبرد من مصادر الحرارة وتوزيعه بين المستهلكين من خلال شبكات الحرارة المتطورة. نتيجة لذلك ، تغطي الشبكات الحرارية جميع الجبال والأراضي ، ويؤدي بناؤها إلى أكبر تطور حضري. والاستغلال الصعوبات. أثناء التشغيل ، هم عرضة للتآكل والدمار. الأضرار العرضية تؤدي إلى فشل الإمداد الحراري ، والأضرار الاجتماعية والاقتصادية. نتيجة لذلك ، أصبحت شبكات الحرارة ، باعتبارها العنصر الرئيسي لأنظمة الإمداد الحراري الكبيرة ، أضعف جزء منها ، مما يقلل من المدخرات. تأثير مركزية الإمداد الحراري ، يحد من الطاقة القصوى للأنظمة. حسب طريقة تحضير الماء الساخن CS.T. مقسمة إلى مغلق ومفتوح. في نظام مغلق ، يتم استخدام الماء المتداول فيه فقط كحامل حراري. يتم تسخين الماء عند مصدر حرارة ، ويحمل المحتوى الحراري الخاص به إلى المستهلكين ويمنحه التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة. أخذ الماء لإمداد الماء الساخن من الجبال. أنابيب المياه ويتم تسخينها في المبادلات الحرارية السطحية بواسطة سائل تبريد متداول إلى درجة الحرارة المطلوبة. النظام مغلق فيما يتعلق بأجهزة الصراف الآلي. هواء. في الأنظمة المفتوحة ، يتم أخذ الماء الساخن ، الذي يستخدمه المستهلك ، من شبكة التدفئة. وبالتالي ، يتم استخدام الماء الساخن في النظام ليس فقط كناقل للحرارة ، ولكن أيضًا بشكل مباشر كماء. لذلك ، فإن نظام إمداد الحرارة يدور جزئيًا ويتدفق جزئيًا بشكل مباشر. يتم تحضير الماء الساخن عند مصدر الحرارة ، ويتدفق مباشرة إلى المستهلكين ويتم سكبه من خلال الصنابير في الغلاف الجوي ،

بالنسبة للمدن الكبيرة ، تعتبر مركزية الإمداد الحراري اتجاهًا واعدًا. المركزية. تستهلك الأنظمة ، وخاصة التحويل الهاتفي ، وقودًا أقل. يؤدي تقليل مصادر الحرارة وتوسيعها إلى تحسين ظروف التنمية الحضرية وبيئة المدن الكبيرة. يسمح عدد أقل من مصادر الحرارة بتقليل عدد المداخن التي من خلالها تنبعث نواتج الاحتراق في البيئة بشكل كبير. يلغي الحاجة إلى إنشاء العديد من مستودعات الوقود الصغيرة لتخزين الوقود الصلب ، من حيث الأنظمة اللامركزيةيجب أن يوفر الإمداد الحراري الوقود ، ومن الانتشار ، في جميع أنحاء المدينة ، بيوت غلايات صغيرة لإزالة الرماد والخبث. بالإضافة إلى ذلك ، مع مركزية مصادر الحرارة ، يصبح تنظيف غازات المداخن من المكونات السامة أسهل.

س. هرمي عقلاني. المبدأ (انظر أنظمة الإمداد الحراري). يوضح الرسم البياني المبدأ ، مخطط المركزية. نظام مغلقمصدر الحرارة هو ukroy CHP (مستوى التسلسل الهرمي الأول). لتحسين موثوقية إمداد الحرارة ، يتكون CHP من عدة. نشيط. الغلايات والتوربينات البخارية: Osn. عناصر CHP لها احتياطيات. يدخل بخار الماء من الغلايات عبر السخان الفائق التوربينات ، حيث يتخلى عن جزء من طاقته الحرارية ، والتي تتحول إلى طاقة ميكانيكية. ثم في المولد الكهربائي في الكهرباء. يدخل البخار من عمليات الاستخراج التوربينية إلى محطة التدفئة. السخانات ، حيث تقوم بتسخين سائل التبريد المتداول في النظام حتى 120 درجة مئوية. يدخل البخار غير المستخدم إلى المكثف ، حيث يتم الحفاظ على المعلمات: 0.005 ميجا باسكال و 32 درجة مئوية ، حيث يتكثف ويطلق حرارته إلى مياه التبريد. يتم تغذية المكثف من المكثف إلى جهاز نزع الهواء عن طريق مضخة التكثيف. في الطريق إليه ، يمر بسخانات متجددة (غير موضحة في الرسم التخطيطي). يستقبل جهاز نزع الهواء ماء الماكياج من المعالجة الكيميائية للمياه والبخار من استخلاص التوربين للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة. في جهاز نزع الهواء ، يتم إطلاق الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من الماء ، مما يتسبب في تآكل المعدن. يتم تغذية مياه التغذية من جهاز نزع الهواء عن طريق مضخات التغذية لمحطات الطاقة البخارية. غلايات (مولدات البخار). في الطريق ، يتم تسخين الماء في سخانات متجددة عالية الضغط (غير موضحة في الرسم التخطيطي). هذا التسخين يزيد من مصطلح دورة الكفاءة. قوة التسخين يتم تسخين الماء المتداول في النظام في وحدة التسخين. سخانات في طباخ الحرارة. تركيب CHP. يتم التسخين بالبخار المأخوذ من التوربين والمكثف في السخانات. يدخل البخار إلى السخان السفلي بضغط منخفض (يصل إلى 0.2 ميجا باسكال) من السخان العلوي (حتى 0.25 ميجا باسكال). يدخل المكثف من السخان العلوي إلى السخان السفلي من خلال مصيدة بخار ثم يتم إرساله إلى التغذية بواسطة مضخة التكثيف المشترك. خط. في أنظمة التدفئة والسخانات ، يمكن أن تصل درجة حرارة الماء إلى حوالي 120 درجة مئوية (عند 0.25 ميجا باسكال ، ودرجة حرارة التشبع 127 درجة مئوية). في درجات حرارة الهواء الخارجية المنخفضة ، يتم تسخين الماء حتى 150 درجة مئوية في مراجل الذروة. يتم توفير تداول المياه عن طريق الدوران. مضخات ، تدخل مياه المكياج أمامها إلى خط الأنابيب.

تم تصميم الشبكات الحرارية على شكل مستويين: الرئيسي ، خطوط الأنابيب الحرارية - التسلسل الهرمي الثاني ، المستوى وشبكات التوزيع للمناطق الصغيرة والأرباع - التسلسل الهرمي الثالث ، المستوى. رئيسي ، احتياطي الشبكات الحرارية.

بأقطار كبيرة من أنابيب الحرارة ، ترتبط الفروع منها بطريقة مكررة على جانبي الصمام المقطعي. إذا فشل القسم الموجود على يمين الصمام ، يتحرك المبرد على طول الفرع إلى اليسار والعكس صحيح. يستثني هذا الاتصال تأثير فشل خطوط الأنابيب الحرارية الرئيسية على موثوقية الإمداد الحراري. بالقرب من نقطة اتصال الفرع إلى الرئيسي ، من المناسب تركيب خط أنابيب حراري "نقطة حرارة المنطقة - الرئيسية. بناء نظام تدفئة للمقاطعة الصغيرة ، يوفر القطع تلقائيًا. إدارة العمليات. والطوارئ الهيدروليكية والظروف الحرارية. تتم الإدارة من غرفة التحكم باستخدام نظام عن بعد (انظر التحكم عن بعد والتحكم عن بعد في الإمداد الحراري). ترتبط المباني بشبكات التدفئة في الأحياء الدقيقة والأرباع من خلال نقاط حرارة فردية ، ومجموعات من المباني - من خلال نقاط الحرارة المركزية. هذه الشبكات لا تحفظ وتؤدي طرقًا مسدودة ، لذلك فإن أقطارها محددة بـ 300-350 مم. يتم تثبيت مبادلات حرارة الماء الساخن ووحدة توصيل نظام التدفئة والتهوية في الفرد ، كما يتم تثبيت نقاط التسخين وسخانات إمداد الماء الساخن في المركز ، ولكن توجد وحدات توصيل نظام التدفئة والتهوية في المباني. لذلك ، ينتقل نظام من أربعة أنابيب من محطة التدفئة المركزية إلى المباني: أنبوبان بدرجة حرارة تصميم تتراوح من 150-70 درجة مئوية للتدفئة والتهوية ، أحدهما بدرجة حرارة 60 درجة مئوية ويتم تدويره لإمداد الماء الساخن.

يتم التحقق من موثوقية أداء نظام شبكة التدفئة عن طريق الحساب. تحدد معايير الموثوقية في النهاية حصة غير الاحتياطية. الشبكات ، درجة التقسيم والازدواجية. عناصر النظام.

انتاج الطاقة الحرارية من الوقود النووي ل أنظمة التدفئة المركزية... www.htm

مع بداية موسم التدفئة الجديد ، تشعل الصحافة ، كالعادة ، نقاشًا: ما هو الأفضل لبلدنا الشاسع والبارد - شبكات التدفئة المركزية التقليدية أم بيوت المراجل الفردية الجديدة؟ يبدو أن الحسابات الاقتصادية القوية والخبرة الواسعة المتراكمة الدول الغربية، والعديد من التجارب الروسية الناجحة والاتجاه العام في تطوير الإسكان المنزلي والخدمات المجتمعية التي طالت معاناتها. لكن ، عند تطوير المفاهيم وتقديم توصيات قطعية ، ألا ننجرف كثيرًا؟ هل هي حقًا قديمة ومتأخرة عن حقائق اليوم نظام مركزيالتدفئة ، وهل هناك احتمالات وطرق لجعلها أكثر كفاءة؟ دعونا نحاول فهم هذه المسألة الصعبة.
بالانتقال إلى التاريخ ، يمكن للمرء أن يرى أن المحاولات الناجحة لتنظيم التدفئة المركزية للمناطق الحضرية تمت في وقت مبكر من القرن التاسع عشر. كانت ناجمة عن كل من الحاجة الملحة والتقدم التكنولوجي. كل شيء معقول: من الأسهل الحفاظ على غلاية تدفئة كبيرة ، وإنشاء مدخنة واحدة ، وإحضار الوقود ، وما إلى ذلك. بمجرد ظهورهم كهرباء الصافيومضخات موثوقة قوية بما يكفي لضخ كميات كبيرة من الماء الساخن ، كما ظهرت شبكات تدفئة كبيرة في المناطق.
لأسباب عديدة ، موضوعية وذاتية ، بدأ التطور الواسع لأنظمة التدفئة المركزية في الاتحاد السوفيتي في عشرينيات القرن الماضي. أسباب موضوعيةأصبحت الحجج الاقتصادية والتقنية ، وذاتية - الرغبة في الجماعية ، حتى في مثل هذا المجال اليومي البحت. ارتبط تطوير شبكات التدفئة بتنفيذ خطة GOELRO ، والتي لا تزال تعتبر مشروعًا هندسيًا واقتصاديًا بارزًا في عصرنا. لم ينقطع العمل على وضع الاتصالات حتى خلال العصر العظيم الحرب الوطنية.
نتيجة لهذه الجهود الجبارة ، بحلول نهاية القرن العشرين. (وفي الوقت نفسه بسبب تراجع وجود الاتحاد السوفياتي) كان هناك حوالي 200 ألف كيلومتر من شبكات التدفئة في البلاد ، على الأقل تدفئة معظم المدن والبلدات الكبيرة والمتوسطة وحتى الصغيرة. تمت إدارة كل هذه البنية التحتية وإصلاحها بنجاح كبير وصيانتها على مستوى عملي. كان الجانب العكسي للنظام الفريد والفعال إلى حد ما بطريقته الخاصة عبارة عن خسائر عالية للغاية في الحرارة والطاقة (ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم كفاية العزل الحراري للأنابيب ومحطات الضخ الفرعية كثيفة الاستهلاك للطاقة). لم يتم إعطاء هذا أهمية كبيرة - لم تأخذ أغنى دولة في موارد الطاقة في الاعتبار تكلفة المبردات ، وكانت الخنادق ذات بخار العشب الأخضر المنبعثة من المناظر الطبيعية الشتوية المألوفة في جميع أنحاء الاتحاد السوفيتي.
تغير كل شيء في أوائل التسعينيات. انهار العملاق ، ومن بين أمور أخرى ، القبو تحت الأنقاض والمجمع السكني والمشترك ، والذي يتضمن اتصالات إمدادات التدفئة المركزية. على مدى السنوات العشر التي مرت منذ بداية انهيار الدولة ، سقطت الشبكات التي تم إصلاحها من وقت لآخر عمليًا في حالة سيئة. نتيجة لذلك ، منذ بداية الألفية الجديدة ، تعرضت روسيا لعدد من الكوارث من صنع الإنسان. الشرق الأقصى، سيبيريا ، كاريليا ، روستوف أون دون - جغرافية غير مجمدة أنظمة التدفئةشاسع. في موسم التدفئة 2003-2004 ووفقًا لأكثر التقديرات تحفظًا ، وجد أكثر من 300 ألف شخص أنفسهم بدون تدفئة في الشتاء القارس. وفاة الموقف هو أن عدد الحوادث في محطات التدفئة بسبب انفجار الأنابيب وفشل المعدات البالية للغاية وعدم كفاءة المعدات يتزايد باطراد. تصل نسبة فقد الحرارة في الأنابيب الحرارية التي لا تزال تعمل إلى 60٪. تجدر الإشارة إلى أن تكلفة مد 1 كم من أنابيب التدفئة الرئيسية تبلغ حوالي 300 ألف دولار ، بينما من أجل القضاء على التدهور الخطير الحالي لشبكات التدفئة ، يجب استبدال أكثر من 120 ألف كيلومتر من خطوط الأنابيب!
في الوضع الحالي ، أصبح من الواضح أنه من أجل الخروج من هذا الوضع الصعب للغاية ، ستكون هناك حاجة إلى حلول منهجية ، لا تتعلق فقط بالاستثمار المباشر للأموال في الإصلاح "الفوري" لأنابيب التدفئة ، ولكن أيضًا مراجعة السياسة الكاملة المتعلقة بالإسكان والخدمات المجتمعية بشكل عام وتدفئة المناطق - على وجه الخصوص. هذا هو السبب في وجود مشاريع لانتقال الصناعة البلدية إلى أنظمة بيوت الغلايات الفردية. في الواقع ، شهدت التجربة الغربية (إيطاليا ، ألمانيا) أن تنظيم مثل هذه المنازل ذات الغلايات الصغيرة يقلل من فقد الحرارة ويقلل من تكاليف الطاقة. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، تم تجاهل حقيقة أن البلدان التي تكون فيها أنظمة التدفئة أكثر تطوراً تتمتع بمناخ معتدل إلى حد ما ، وتستخدم مثل هذه الأنظمة في المنازل التي خضعت لإعادة تجهيز إضافية (ومكلفة للغاية!). بينما في روسيا لا يوجد برنامج مستهدف محدد لإعادة تأهيل المساكن ، والانتقال الشامل إلى مصادر غير متصلة بالإنترنتإمدادات الحرارة تبدو مثالية على الأقل. ومع ذلك ، يجب الاعتراف بأنه في بعض الحالات يمكن أن تكون حلاً ناجحًا للغاية: على سبيل المثال ، عند بناء مناطق جديدة بعيدة عن اتصالات المدينة العامة ، عندما تكون كبيرة اعمال الارضأو في أقصى الشمال ، في ظروف التربة الصقيعية ، حيث يكون بناء محطات التدفئة غير مرغوب فيه لعدد من الأسباب. لكن بالنسبة للمدن الكبيرة ، فإن بيوت الغلايات المستقلة ليست بديلاً حقيقياً للتدفئة المركزية ، ووفقاً للخبراء ، فإن نصيبها ، في ظل التوقعات الواعدة ، لن يتجاوز 10-15 ٪ من إجمالي استهلاك الحرارة.
بينما في أوروبا الوسطى يتم الضغط بنشاط على فكرة الإمداد الحراري المستقل ، في بلدان شمال أوروبا (حيث المناخ قريب من مناخنا) ، فإن تدفئة المناطق ، على العكس من ذلك ، متطورة للغاية. ومن المثير للاهتمام ، إلى حد كبير بفضل التجربة السوفيتية.
في المدن الكبيرة مثل هلسنكي وكوبنهاجن ، تقترب حصة تدفئة المناطق من 90٪. قد ينشأ سؤال معقول تمامًا: لماذا تعتبر محطات التدفئة في روسيا صداعًا للمرافق العامة والسكان وثقبًا أسود يمتص المال ، أثناء التطور الدول الأوروبية- طريقة لتوصيل الحرارة بكفاءة وبتكلفة منخفضة إلى حيث تحتاجها؟
الإجابة على هذا السؤال معقدة وتنطوي على جوانب عديدة. وخلاصة القول باتباع القول المشهور: الشيطان في التفاصيل. وهذه التفاصيل بسيطة للغاية: باستخدام المعدات الحديثة ، من الممكن ضمان تقليل فقد الحرارة في الشبكات المركزية إلى الحد الأدنى ، وبما أن التكاليف العامة لمصنع كبير للطاقة الحرارية الشمسية من حيث المساحة المسخنة أقل ، فإن التكلفة من وحدة حرارية أقل أيضًا من نقطة مستقلة. بالإضافة إلى ذلك ، يولد مصنع كبير ومجهز جيدًا للطاقة الحرارية الشمسية كميات أقل القضايا البيئيةمن عدة صغار ، مما يعطي نفس القدر من الحرارة. هناك جانب آخر: يعرف مهندسو التدفئة أنه في التركيبات الكبيرة فقط يمكن تنفيذ الدورات الديناميكية الحرارية الأكثر كفاءة للتوليد المشترك (الإنتاج المشترك للحرارة والكهرباء) ، والتي تعد اليوم أكثر التقنيات تقدمًا. كل هذا أدى بالدول الاسكندنافية لاختيار تدفئة المنطقة. المثير للاهتمام بشكل خاص في هذا السياق هو تجربة الدولة الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة في أوروبا - الدنمارك.
مع بداية التسعينيات ، كان هناك تحول في مصالح الدولة والمجتمع من قضايا استقلال الطاقة إلى الجوانب الاجتماعية والبيئية. في نفس الوقت ، الأولوية سياسة عامةأصبحت قاعدة "3E" ، أي الحفاظ على التوازن بين التنمية الاقتصادية وأمن الطاقة وصحة البيئة (التنمية الاقتصادية ، وأمن الطاقة ، وحماية البيئة). يجب القول أن الدنمارك هي على الأرجح الدولة الوحيدة في العالم التي تكون فيها إدارة واحدة مسؤولة عن الطاقة والوضع البيئي - وزارة حماية البيئة والطاقة. في عام 1990 ، تبنى البرلمان الدنماركي خطة الطاقة 2000 ، التي تقترح خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 20٪ بحلول عام 2005 (مقارنة بمستويات عام 1998). وتجدر الإشارة إلى أن هذا المؤشر قد تحقق بالفعل بحلول عام 2000 ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى سياسة متسقة تهدف إلى تحديث وتوسيع شبكات التدفئة الحالية. بحلول منتصف التسعينيات ، كانت حصة أنظمة تدفئة المناطق حوالي 60 ٪ من إجمالي استهلاك الحرارة (تصل إلى 90 ٪ في المدن الكبيرة). تم توصيل أكثر من 500000 منشأة بنظام تدفئة المناطق ، مما يوفر الحرارة لأكثر من مليون مبنى ومنشأة صناعية. في الوقت نفسه ، انخفض استهلاك موارد الطاقة لكل متر مربع واحد فقط في العقد منذ بداية الإصلاح في عام 1973 (انظر المرجع في هوامش "تجربة الدنمارك") بمقدار الضعف.
ترجع كفاءة شبكات تدفئة المناطق الدنماركية إلى الخسائر المنخفضة في خطوط الأنابيب بسبب إدخال مواد وتقنيات جديدة: أنابيب مصنوعة من البوليمرات (على سبيل المثال ، طورتها شركة UPONOR) ، وعزل حراري فعال ، ومعدات ضخ حديثة. الحقيقة هي أنه ، على عكس معظم البلدان في الدنمارك ، لا يتم تنظيم تشغيل أنظمة التدفئة المركزية من خلال تغيير درجة حرارة المبرد ، ولكن من خلال تغيير معدل الدوران ، والذي يتكيف تلقائيًا مع طلب المستهلك. في الوقت نفسه ، ينتشر استخدام المضخات التي يتم التحكم فيها بالتردد ، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة. في هذا المكان ، تحتل معدات الضخ الخاصة بـ GRUNDFOS مكانة رائدة: يتيح لك استخدامها توفير ما يصل إلى 50٪ من الكهرباء التي تستهلكها المضخات.
بفضل مجموعة الابتكارات المدرجة ، يبلغ فقد الحرارة في خطوط الأنابيب الرئيسية والتوزيع في الدنمارك حوالي 4 ٪ فقط ، بينما تصل كفاءة CHP إلى 90 ٪. اليوم ، هناك 170 ألف مبنى متبقي في البلاد (من إجمالي 2.5 مليون) غير متصل بتدفئة المناطق. يجب أن يتحول معظمهم قريبًا إلى تدفئة المناطق.
في الدنمارك ، تم تشريع أن السلطات المحلية هي المسؤولة عن تنفيذ برامج الحفاظ على الحرارة والطاقة وضمان سلامتها البيئية والاقتصادية. وقد أدى ذلك على الصعيد الوطني إلى تصميم جميع المباني الجديدة تقريبًا مع وضع تدفئة المناطق في الاعتبار. تنتشر أنظمة التدفئة في المناطق في كل مكان في المناطق المكتظة بالسكان ، وتشكل محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم التوليد المشترك للطاقة غالبية مؤسسات توليد الطاقة.
نتيجة لهذه الإصلاحات ، أصبحت الدنمارك على مدار 30 عامًا أكثر الدول كفاءة في استخدام الطاقة في أوروبا ، حيث لا تزداد رسوم التدفئة والكهرباء فحسب ، بل تنخفض في كثير من الأحيان. في الوقت نفسه ، تحسن الوضع البيئي في البلاد ككل بشكل واضح.
يوضح هذا المثال المقنع بوضوح أن تدفئة المناطق ليست بأي حال من الأحوال رادعًا لتطوير الإسكان والخدمات المجتمعية. علاوة على ذلك ، أدى تدفئة المناطق إلى توفير كبير في الطاقة والحرارة وتحسين نوعية الحياة والبيئة.
يمكن الاعتراض على أن التجربة الدنماركية لا تنطبق على بلدنا المضطرب. ومع ذلك ، فإن إصلاح المجمع البلدي الذي بدأ يجب أن يساعد في جذب الاستثمار في هذا المجال من النشاط الاقتصادي ، ويجب التخلص من هذه الحقن بشكل معقول قدر الإمكان. علاوة على ذلك ، توجد بالفعل في روسيا تجربة إيجابية في إعادة بناء التدفئة المركزية باستخدام مدفوع. والتجربة الدنماركية في هذا المجال. على سبيل المثال ، في إيجيفسك ، تم استخدام قرض من البنك الدولي للإنشاء والتعمير لإعادة تأهيل شبكات التدفئة البالية كجزء من تحسين المرافق العامة. تضمن المشروع ، من بين أمور أخرى ، تحديث العشرات من ITPs ربع السنوية والتدفئة داخل الربع وشبكات إمدادات المياه. في الوقت نفسه ، تم استبدال المبادلات الحرارية بالكامل بنماذج الألواح الحديثة ، والتي تبلغ كفاءتها حوالي 98٪ ، ومعدات تحكم وضخ عالية الكفاءة. تم تركيب مضخات رئيسية جديدة من سلسلة GRUNDFOS TR ومضخات دوران لأنظمة التدفئة ومضخات CRE مع محرك كهربائي يتم التحكم فيه بالتردد لنظام إمداد الماء الساخن في الأنظمة التي تم تجديدها. يجب أن أقول أنه بفضل توفير الطاقة ، دفعت هذه المعدات تكاليفها بعد عامين من التشغيل ، بينما كان النظام مؤتمتًا بالكامل. في الوقت نفسه ، تم تحديث أنظمة التدفئة باستخدام الأنابيب البلاستيكية الحديثة المعزولة مسبقًا والعزل الحراري الفعال ، مما جعل من الممكن تقليل فقد الحرارة في خطوط الأنابيب بمقدار 2-3 مرات وزيادة العمر التشغيلي للأنابيب بسبب تكرارها. تباطؤ التآكل.
وكانت النتيجة عبارة عن نظام تدفئة مركزي وماء ساخن تم تجديده وفعاليته ، ولم تكن مدفوعات القرض عبئًا ثقيلًا على الميزانية ، حيث كانت الوفورات في التدفئة والطاقة كبيرة جدًا لدرجة أنها عوضت هذه التكاليف.
وبالتالي ، فإن المناقشات حول جدوى تحديث وتطوير أنظمة تدفئة المناطق الحالية أو استبدالها بالكامل بنقاط تسخين مستقلة ، ومراجل على الأسطح وتدفئة الشقق ، ينبغي صرف انتباهها عن الجوانب السياسية وإيلاء الاهتمام لتجربة البلدان المتقدمة والناجحة. ويوضح أنه في مجمع الإسكان والخدمات المجتمعية المعقدة ، لا توجد حلول واحدة لجميع المناسبات ، ولا ينبغي لأحد أن يتخلى عن المخططات التي تم اختبارها منذ فترة طويلة بمرور الوقت والممارسة ، مع مراعاة اتجاهات الموضة فقط. أظهرت التجربة الأجنبية أنه مع استخدام المعدات والمواد الحديثة ، أعيد بناء التدفئة المركزية بالاقتران مع الحلول التقنية الأخرى (بما في ذلك أنظمة فرديةإمداد الحرارة) هو المفتاح لتطوير تقنيات جديدة موفرة للطاقة وتجديد السكن والمجمع المجتمعي بأكمله.

وفقًا لمواد مجلة Eurostroy.

يعتبر الإمداد الحراري من أهم خدمات المرافق في المدن الحديثة ويعمل على تلبية احتياجات السكان في خدمات التدفئة للمباني السكنية والعامة ، وإمدادات المياه الساخنة والتهوية ، وهو أكثر قطاعات إمداد الطاقة كثافة في استخدام الطاقة. يمثل استهلاك الطاقة الحرارية في قطاع الإسكان والمجمعات في روسيا حوالي نصف إجمالي استهلاك الحرارة في البلاد ، والتي تستخدم أكثر من 25٪ من الوقود المستخدم سنويًا. يعد تنظيم أنظمة الإمداد الحراري مهمة صعبة ، لأنها تتطلب استثمارات رأسمالية كبيرة ، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحالة البيئية والصحية للبيئة ، وهي قطاع مهم اجتماعيًا لمجمع الطاقة. تصنف أنظمة الإمداد بالحرارة حسب المعايير التالية:

مصدر إنتاج الطاقة الحرارية ؛

درجات المركزية

نوع المبرد

طريقة توفير المياه لإمداد الماء الساخن والتدفئة ؛

عدد خطوط أنابيب شبكات التدفئة ؛

طريقة تزويد المستهلكين بالطاقة الحرارية ، إلخ.

دون التأثير على الجوانب الفنية للمجمع الكامل لهذه الميزات ، والتي هي موضوع دراسة التخصصات الفردية ، سننظر في قضايا التصنيف التنظيمية والاقتصادية وفقًا لمصدر إنتاج الحرارة ودرجة المركزية. هذان العنصران من نظام الإمداد الحراري حاسمان لكل من تشغيله واختيار شكل الإدارة.

وفقًا لمصدر إنتاج الحرارة ودرجة المركزية ، هناك نوعان رئيسيان من الإمداد الحراري:

تدفئة المنطقة على أساس توليد الحرارة والطاقة المشتركين في محطات توليد الطاقة الحرارية (التوليد المشترك) ومن مراجل التدفئة المركزية ؛

إمداد حراري لامركزي من بيوت الغلايات الصغيرة وأجهزة التدفئة الفردية وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، لا توجد شبكات تدفئة وما يرتبط بها من خسائر في الطاقة الحرارية.

تدفئة المنطقة (DH) بادئ ذي بدء ، تم تطويره في المدن والمناطق ذات المباني متعددة الطوابق في الغالب. يتكون نظام الإمداد الحراري المركزي الحديث من العناصر الرئيسية التالية: مصدر الحرارة ، وشبكات الحرارة وأنظمة الاستهلاك المحلي - أنظمة التدفئة والتهوية والماء الساخن. لتنظيم تدفئة المناطق ، يتم استخدام نوعين من مصادر الحرارة: محطات الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) ومنازل الغلايات (RK) ذات السعات المختلفة.

تم بناء منازل غلايات المقاطعات ذات الطاقة العالية (150-200 Gcal / h) لتوفير الحرارة لمجمع كبير من المباني أو العديد من الأحياء الدقيقة أو منطقة المدينة. يسمح هذا التركيز للأحمال الحرارية باستخدام الوحدات الكبيرة والمعدات التقنية الحديثة لمنازل الغلايات. وهذا يضمن استخدامًا عاليًا للوقود وكفاءة معدات هندسة الحرارة ويوفر عددًا من المزايا على إمداد الحرارة من بيوت الغلايات الصغيرة والمتوسطة الحجم. من المناسب اقتصاديًا إنشاء محطات CHP بأحمال حرارية عالية (أكثر من 400 Gcal / h).

يتم تنفيذ التوليد المشترك للحرارة والكهرباء في محطة توليد الكهرباء بالطاقة الحرارية ، مما يوفر انخفاضًا كبيرًا في استهلاك الوقود المحدد عند توليد الكهرباء (حتى 40٪). في الوقت نفسه ، يتم استخدام حرارة بخار الماء الساخن العامل أولاً لتوليد الكهرباء أثناء تمدد البخار في التوربينات ، ثم يتم استخدام الحرارة المتبقية من بخار العادم لتسخين المياه في المبادلات الحرارية التي تشكل التدفئة معدات حزب الشعب الجمهوري. يستخدم الماء الساخن للتدفئة. وبالتالي ، في مصنع CHP ، يتم استخدام الحرارة عالية الإمكانات لتوليد الكهرباء ، ويتم استخدام الحرارة منخفضة الإمكانات لتزويد الحرارة. هذه هي الفوائد الاقتصادية والطاقة لتوليد الحرارة والطاقة معًا. بشكل عام ، تكون كفاءة الإنتاج المشترك للحرارة والكهرباء باستخدام نفس الوقود أعلى بنسبة 40٪ من حالة الإنتاج المنفصل للكهرباء في محطة توليد الكهرباء بالتكثيف والتدفئة في بيوت الغلايات.

يتم نقل الطاقة الحرارية على شكل ماء ساخن أو بخار من غرفة التبريد والتدفئة أو منزل المرجل إلى المستهلكين عبر خطوط أنابيب خاصة تسمى شبكات تدفئة ، وهي هياكل هندسية معقدة. يبلغ طولها عشرات الكيلومترات ويبلغ قطر الطرق السريعة 1400 مم. تنقسم شبكات التدفئة إلى خطوط رئيسية موضوعة في الاتجاهات الرئيسية للمستوطنة ، وشبكات توزيع - داخل الحي ، ومنطقة صغيرة وفروع للمباني الفردية والمشتركين ، وشبكات حرارية معقدة حسب مخطط الحلقة.

يتطلب ضمان الأداء الفعال لأنظمة الإمداد الحراري تنظيمًا هيكليًا واضحًا. الشكل الأكثر نجاحًا في هذه الحالة هو البناء الهرمي ، حيث يتم تقسيم النظام بأكمله إلى عدد من المستويات ، كل منها له مهمته الخاصة ، حيث تتناقص القيمة من المستوى الأعلى إلى الأسفل. يتكون المستوى الهرمي العلوي من مصادر الحرارة ، والمستوى التالي هو شبكات التدفئة الرئيسية مع نقاط تدفئة المنطقة (RTP) ، والمستوى السفلي هو شبكات التوزيع مع مدخلات المشتركين من المستهلكين. يتيح نظام الإمداد الحراري هذا ضمان إمكانية التحكم فيه أثناء العملية.

يتم إنفاق أكبر قدر من الحرارة على تدفئة المباني. حمولة التدفئةيتغير مع درجة الحرارة الخارجية. للحفاظ على مطابقة إمداد الحرارة للمستهلكين ، فإنه يستخدم التنظيم المركزي في مصادر الحرارة والتنظيم التلقائي الإضافي في نقاط الحرارة عند المستهلكين. يتغير استهلاك الماء لإمداد الماء الساخن باستمرار ، ومن أجل الحفاظ على مصدر حرارة ثابت ، يتم ضبط النظام الهيدروليكي لشبكات الحرارة تلقائيًا. في هذه الحالة ، يجب الحفاظ على درجة حرارة الماء الساخن ثابتة وتساوي 65 درجة مئوية.

على الرغم من مزايا أنظمة الإمداد الحراري المركزية ، إلا أن لها عددًا من العيوب ، على سبيل المثال ، طول كبير لشبكات التدفئة ، والحاجة إلى استثمارات كبيرة في تحديث وإعادة بناء عناصرها.

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية لاستهلاك الطاقة وعدم كفاءة أنظمة تدفئة المناطق في النقص الهائل في أجهزة القياس والمنظمين لاستهلاك الحرارة بين المستهلكين. حتى بداية القرن الحالي ، لم يكن هناك تقريبًا أي منظمي أنظمة التدفئة في المباني السكنية والشقق ، وكان المستهلك محرومًا من فرصة تنظيم استهلاك الحرارة للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة. فقط في نهاية القرن الماضي ، تم اعتماد دورة لتركيب عدادات منزلية مشتركة للطاقة الحرارية والماء الساخن. سمح هذا الحدث لسكان هذه المنازل باستبدال نظام الدفع الحراري الحالي وفقًا للمعايير بنظام دفع وفقًا للطاقة الحرارية المستهلكة بالفعل. وبالتالي ، فإن إمكانية إدراج تكلفة فاقد الحرارة في الشبكات في الفواتير الصادرة للمقيمين مستبعدة. ينص القانون الفيدرالي على المزيد من التعزيز الصارم لهذه المتطلبات « بشأن توفير الطاقة وتحسين كفاءة الطاقة والتعديلات على بعض القوانين التشريعية للاتحاد الروسي "رقم. 261-FZ بتاريخ 23 نوفمبر 2009. ، والتي ستتم مناقشتها بمزيد من التفصيل لاحقًا في فصل خاص عن كفاءة الطاقة وتوفير الطاقة.

وتجدر الإشارة إلى أنه في بعض الحالات قد تكون هناك منافسة جدية بين المركزية و واثق من نفسه أنظمة. يتم تسهيل هذا الوضع من خلال:

التشوهات الحالية في تحديد التعرفة (أسعار الغاز المنخفضة) ؛

خسائر كبيرة أثناء نقل المبرد ، والتي يدفعها المستهلك بالفعل ؛

الإغلاق المتكرر بسبب الحوادث والإغلاق طويل الأمد لإمدادات المياه الساخنة في الصيف.

مجمل هذه العوامل يجبر المستهلك على البحث عن مخرج في إنشاء نظام مستقل ، والذي يوفر أيضًا في هذه المرحلة حرارة أرخص. ومع ذلك ، فإن النظام المركزي ، في حالة التحديث في الوقت المناسب والأداء الطبيعي ، له مزايا كبيرة على النظام المستقل.

بشكل عام ، بالنسبة للمدن الكبيرة ، لا تعد بيوت الغلايات المستقلة منافسة لمنازل المرجل الكبيرة ومنازل الغلايات في المناطق ، ولكنها تعمل كإضافة معقولة لها. وفقًا للخبراء ، يجب أن تكون الحصة الملائمة لمنازل الغلايات المستقلة في المدن من 10 إلى 15 ٪ من سوق الطاقة الحرارية المحتمل. يشمل نطاق بيوت الغلايات المستقلة ما يلي:

مباني منفصلة تم تشييدها أو تحديثها حديثًا في مناطق كثيفة البناء مغطاة بإمداد حراري مركزي ، حيث يستحيل ، بسبب السعة المحدودة لشبكة التدفئة ، توصيل مستهلكين إضافيين بها ، ونقل أو إنشاء شبكات تدفئة جديدة صعبة؛

المباني البعيدة عن مناطق DH ؛

منازل المباني المنخفضة الارتفاع ؛

المباني ذات الاتصال المؤقت بمصدر مستقل متنقل ؛

كائنات ذات متطلبات متزايدة لطريقة استهلاك الحرارة ، والتي لا يمكن ضمان تزويدها بالحرارة من شبكة التدفئة ؛

منشآت مشيدة حديثًا في مناطق تعاني من نقص في الحرارة من المصدر الرئيسي.

في الختام ، تجدر الإشارة إلى أن التطور التلقائي للأنظمة المستقلة يمكن أن يؤدي إلى تدهور كبير في البنية التحتية للمدينة التي تطورت على مدى عقود وحتى تؤدي إلى تدميرها. لذلك ، من الضروري ضمان تنظيم تخطيط حضري صارم بما فيه الكفاية لهذه العملية مع إعادة بناء مكثفة متزامنة لأنظمة DH ، مما سيقلل فقدان الحرارة، خفض التعريفات على الطاقة الحرارية الموردة ، مما يجعل البناء التلقائي للمصادر المستقلة في كثير من الحالات غير قادر على المنافسة.