مخططات تخطيطية لأنظمة إمداد الحرارة المفتوحة والمغلقة. أنظمة الإمداد الحراري المغلقة والمفتوحة للتزويد الحراري - إمداد الحرارة باستخدام مبرد الماء الساخن أو البخار للتدفئة والتهوية وأنظمة إمداد الماء الساخن

الموضوع 6 أنظمة الإمداد بالحرارة

تصنيف أنظمة الإمداد الحراري.

المخططات الحرارية لمصادر الحرارة.

أنظمة المياه.

أنظمة البخار.

أنظمة الهواء.

اختيار ناقل الحرارة ونظام إمداد الحرارة.

تصنيف أنظمة الإمداد الحراري (ST)

نظام إمداد الحرارة (ST) عبارة عن مجموعة من مصادر الحرارة وأجهزة نقل الحرارة (شبكات الحرارة) ومستهلكات الحرارة.

يتكون نظام التدفئة (ST) من الأجزاء الوظيفية التالية:

مصدر لإنتاج الطاقة الحرارية (بيت المرجل ، CHPP) ؛

أجهزة نقل الطاقة الحرارية إلى المباني (شبكات الحرارة) ؛

الأجهزة المستهلكة للحرارة التي تنقل الطاقة الحرارية إلى المستهلك (مشعات التدفئة ، السخانات).

تنقسم أنظمة الإمداد الحراري (ST) إلى:

1. في مكان توليد الحرارة في:

مركزيةو لامركزية.

في الأنظمة اللامركزية يتم دمج مصدر الحرارة والمشتتات الحرارية للمستهلكين في وحدة واحدة أو تكون قريبة من بعضها البعض ، وبالتالي ، لا يلزم وجود أجهزة خاصة لنقل الحرارة (شبكة التدفئة).

في نظام مركزي تتم إزالة مصدر ومستهلكي الإمداد الحراري بشكل كبير من بعضهم البعض ، لذلك يتم نقل الحرارة عبر شبكات التدفئة.

الأنظمة لامركزية تنقسم إمدادات الحرارة إلى الفردية والمحلية .

فيفرد في الأنظمة ، يتم توفير الإمداد الحراري لكل غرفة من مصدر منفصل خاص (موقد أو تدفئة الشقة).

فيمحلي يتم توفير التدفئة لجميع مباني المبنى من مصدر مشترك منفصل (غلاية منزلية).

مركزية يمكن تقسيم الإمداد الحراري إلى:

- للمجموعة - إمداد حراري من مصدر واحد لمجموعة من المباني ؛

- إقليمي - إمداد حراري من مصدر واحد لمنطقة المدينة ؛

- الحضاري - إمداد الحرارة من مصدر واحد إلى عدة مناطق في المدينة أو حتى المدينة ككل ؛

- بين المدن - إمداد حراري من مصدر واحد لعدة مدن.

2. حسب نوع المبرد المنقول :

البخار والماء والغاز والهواء.

3. حسب عدد خطوط الأنابيب لنقل المبرد إلى:

- أنبوب واحد ، ثنائي ، ومتعدد;

4. حسب طريقة توصيل أنظمة تزويد الماء الساخن بشبكات التدفئة:

-مغلق(يتم أخذ الماء الخاص بإمداد الماء الساخن من إمداد المياه وتسخينه في مبادل حراري شبكة المياه);

- افتح(تؤخذ المياه لتزويد الماء الساخن مباشرة من شبكة التدفئة).

5. حسب نوع مستهلك الحرارة من أجل:

- الجماعية - المنزلية والتكنولوجية.

6. وفقًا لمخططات توصيل منشآت التدفئة بـ:

-يعتمد(المبرد الذي يتم تسخينه في مولد الحرارة ويتم نقله عبر شبكات التدفئة يدخل مباشرة في الأجهزة المستهلكة للحرارة) ؛

-مستقل(المبرد المتداول عبر شبكات التسخين في المبادل الحراري يسخن المبرد المتداول في نظام التسخين.

الشكل 6.1 - مخططات أنظمة التدفئة

عند اختيار نوع المبرد ، من الضروري مراعاة مؤشراته الصحية والصحية والفنية والاقتصادية والتشغيلية.

غازاتتتشكل أثناء احتراق الوقود ، ولديها درجة حرارة عالية ومحتوى حراري مرتفع ، ومع ذلك ، فإن نقل الغازات يعقد نظام التسخين ويؤدي إلى خسائر كبيرة في الحرارة. من وجهة نظر صحية وصحية ، عند استخدام الغازات ، من الصعب ضمان درجات حرارة مقبولة عناصر التسخين. ومع ذلك ، عند خلطها بنسبة معينة مع الهواء البارد ، يمكن استخدام الغازات الموجودة في شكل خليط غاز-هواء الآن في منشآت تكنولوجية مختلفة.

هواء- المبرد القابل للحركة بسهولة ، والمستخدم في أنظمة تسخين الهواء ، يسمح لك ببساطة بتنظيم درجة الحرارة الثابتة في الغرفة. ومع ذلك ، بسبب السعة الحرارية المنخفضة (حوالي 4 مرات أقل من الماء) ، يجب أن تكون كتلة الهواء التي تسخن الغرفة كبيرة ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في أبعاد القنوات (خطوط الأنابيب ، القنوات) لحركتها ، و زيادة المقاومة الهيدروليكية واستهلاك الكهرباء للنقل. لهذا السبب تسخين الهواءفي المؤسسات الصناعية ، يتم إجراؤه إما مع أنظمة التهوية ، أو عن طريق تركيب تجهيزات تدفئة خاصة في ورش العمل ( ستائر هوائيةإلخ.).

بخارأثناء التكثيف في أجهزة التسخين (الأنابيب ، والسجلات ، والألواح ، وما إلى ذلك) فإنه يعطي كمية كبيرة من الحرارة بسبب الحرارة العالية للتحويل. لذلك ، يتم تقليل كتلة البخار عند حمل حراري معين مقارنة بمبردات أخرى. ومع ذلك ، عند استخدام البخار ، ستكون درجة حرارة السطح الخارجي لأجهزة التسخين أعلى من 100 درجة مئوية ، مما يؤدي إلى تسامي الغبار المتراكم على هذه الأسطح ، مما يؤدي إلى إطلاق مواد ضارة في المباني وظهور مزعج. الروائح. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر أنظمة البخار مصادر الضوضاء ؛ تعتبر أقطار أنابيب البخار مهمة جدًا نظرًا للحجم النوعي الكبير للبخار.

ماءتتميز بسعة وكثافة حرارية عالية ، مما يجعل من الممكن نقل كميات كبيرة من الحرارة لمسافات طويلة مع فقدان حرارة منخفض وأقطار صغيرة لخطوط الأنابيب. تتوافق درجة حرارة سطح أجهزة تسخين المياه مع المتطلبات الصحية والمتطلبات الصحية. ومع ذلك ، ترتبط حركة الماء بتكلفة كبيرةطاقة.

هذا نظام يتم عزل المبرد الخاص به ويعمل حصريًا للغرض المقصود منه. لا تشارك بشكل مباشر في إمدادات المياه ، ولكن بشكل غير مباشر فقط ، لا يتم أخذها من الشبكة من قبل المستهلكين. دعنا نقول فقط أن "نقل" الحرارة لأنظمة التدفئة والإمداد الساخن يمر عبر المبادلات الحرارية. للقيام بذلك ، يتم تثبيت المبادلات الحرارية (السخانات) والمضخات من مختلف التخصصات والخلاطات ومعدات التحكم وما إلى ذلك في وحدات التدفئة في المباني.

قد تختلف القائمة حسب نوع وسعة العنصر. يمكن أن تتمتع نقاط الحرارة المركزية والفردية بدرجة مختلفة من الأتمتة ، ويمكن أن تكون الأنظمة متعددة المراحل وتتضمن عدة نقاط على الطريق من CHP إلى المستهلكين. كمعيار ، مع وجود مصدر حراري مغلق ، تحتوي نقطة الحرارة على دائرتين تضمنان نقل الحرارة إلى نظام التدفئة ونظام إمداد المياه. تم تجهيز كل دائرة بمبادل حراري من النوع المقابل ، لوحة ، متعدد التمريرات ، إلخ. يحدد المشروع بشكل فردي.

السائل أو مانع التجمد الذي ينقل الحرارة من محطة تحضير الحرارة إلى الشبكات الثانوية له حجم ثابت ولا يمكن تجديده إلا بواسطة نظام التغذية في حالة الفقد. يجب أن يخضع الناقل الحراري للخط الرئيسي لمعالجة المياه لمنحه الخصائص الضرورية التي تضمن عدم إلحاق الضرر بأنابيب الشبكة والتبادل الحراري ، سواء بالنسبة لنقاط الحرارة أو مرافق تحضير الحرارة.

كفاءة المبرد

الدورة التي يمر بها الناقل الحراري أكثر تعقيدًا قليلاً من الآلية المفتوحة. المبرد المبرد ، من خلال خط العودة ، يدخل إلى سخانات التدفئة أو غرف الغلايات ، حيث يتلقى درجة الحرارة من بخار العملية الساخنة للتوربينات ، أو المكثف أو يتم تسخينه في المرجل. يتم تعويض الخسائر ، إن وجدت ، بواسطة سائل المكياج ، بفضل المنظم. يحافظ الجهاز دائمًا على الضغط المحدد ، مع الحفاظ على قيمته الثابتة. إذا تم استقبال الحرارة من CHP ، يتم تسخين الناقل الحراري بواسطة بخار بدرجة حرارة 120 ° - 140 ° C.

تعتمد درجة الحرارة على الضغط وعادة ما يتم أخذ العينات من أسطوانات الضغط المتوسط. غالبًا ما يكون هناك استخلاص حرارة واحد فقط في النبات. يبلغ ضغط البخار المزال 0.12 - 0.25 ميجا باسكال ، والذي يزداد (مع الاستخراج المتحكم فيه) أثناء التبريد الموسمي أو استهلاك البخار للتهوية. عندما يبرد ، يمكن تسخين السائل بواسطة غلاية الذروة. يمكن توصيل جهاز التهوية بأحد منافذ التوربينات ، وتدخل المياه المعالجة كيميائياً إلى خزان التغذية. يتم تنظيم الحرارة التي يتم إزالتها للمستهلكين ، والتي يتم الحصول عليها من مكثفات البخار والبخار ، نوعياً ، أي مع الحجم الثابت للناقل ، يتم تنظيم درجة الحرارة فقط.

من خلال خط أنابيب الشبكة ، يدخل المبرد إلى وحدة التسخين ، حيث تشكل دوائر التسخين درجة الحرارة المطلوبة. تقوم دائرة إمداد المياه بذلك بمساعدة خط دوران ومضخة ، بعد تلقي الماء المسخن بواسطة مبادل حراري وخلطه بماء الصنبور ومياه التبريد في الأنابيب. يحتوي جهاز التسخين على صمامات تحكم خاصة به ، مما يجعل من الممكن التأثير نوعيًا على استخراج الحرارة. يفترض النظام المغلق تنظيمًا مستقلاً لاستخراج الحرارة.

ومع ذلك ، لا يتمتع مثل هذا المخطط بالمرونة الكافية ويجب أن يكون له خط أنابيب إنتاجي. من أجل تقليل الاستثمارات في شبكة التدفئة ، يتم تنظيم لائحة مقترنة ، حيث يحدد منظم تدفق إمدادات المياه التوازن في اتجاه إحدى الدوائر. نتيجة لذلك ، يتم تعويض الطلب على التدفئة من دائرة التسخين.

عيب هذا التوازن هو درجة حرارة عائمة إلى حد ما للغرف المدفأة. تسمح المعايير بتقلبات درجة الحرارة في حدود 1 - 1.5 درجة مئوية ، والتي تحدث عادة حتى يتجاوز الحد الأقصى لاستهلاك المياه 0.6 من المستوى المحسوب للتدفئة. كما هو الحال في نظام الإمداد الحراري المفتوح ، من الممكن استخدام مراقبة جودة مشتركة لإمداد الحرارة. عندما يتم حساب معدل تدفق المبرد وشبكات نقل الحرارة نفسها لحمل نظام التدفئة والتهوية ، فإن زيادة درجة حرارة الناقل للتعويض عن الحاجة إلى الإمداد الساخن. في مثل هذه الحالة ، يعمل القصور الذاتي للمباني كمراكم للحرارة ، مما يعمل على تسوية تقلبات درجات الحرارة الناتجة عن الاستخراج غير المتكافئ للحرارة من النظام المتصل.

مزايا

لسوء الحظ ، في فضاء ما بعد الاتحاد السوفيتي ، لا يزال توفير الحرارة للغالبية العظمى من المستهلكين منظمًا وفقًا للنظام القديم المفتوح. يعد المخطط المغلق بمكاسب كبيرة من نواح كثيرة. هذا هو السبب في أن الانتقال إلى التدفئة المغلقة ، على نطاق وطني ، يمكن أن يحقق فوائد اقتصادية جدية. على سبيل المثال ، في روسيا ، على مستوى الدولة ، أصبح الانتقال إلى خيار أكثر اقتصادا جزءًا من برنامج توفير الطاقة للمستقبل.

الرفض مخطط قديمسيؤدي إلى تقليل فقد الحرارة ، بسبب إمكانية الضبط الدقيق للاستهلاك. كل نقطة حرارة لديها القدرة على تنظيم استهلاك الحرارة بدقة من قبل المشتركين.

تتأثر معدات التدفئة التي تعمل في الوضع المعزول لنظام مغلق بشكل أقل بكثير بالعوامل التي تدخلها الشبكة المفتوحة. والنتيجة هي إطالة عمر الغلايات ومنشآت تحضير الحرارة والاتصالات الوسيطة.

لا يتطلب مقاومة متزايدة للضغط العالي في جميع أنحاء خطوط التوصيل الحراري ، وهذا يقلل بشكل كبير من معدل حوادث خطوط الأنابيب بسبب رشقات الضغط. وهذا بدوره يقلل من فقدان الحرارة بسبب التسربات. ونتيجة لذلك ، وفورات واستقرار وجودة الحرارة و ماء ساخنتعويض أوجه القصور في النظام. وهم موجودون أيضًا. لا يمكن تنفيذ الإجراءات مركزيًا. تتطلب كل دائرة مغلقة فردية صيانتها الخاصة. سواء كانت توربينات أو دوائر المشتركين أو خط وسيط.

كل محطة حرارية هي وحدة منفصلة لمعالجة المياه. على الأرجح ، عند ترقية الدائرة من الفتح إلى المغلق ، سيكون من الضروري في معظم الحالات زيادة المساحة المطلوبة لتركيب معدات ITP ، وكذلك إعادة تنظيم مصدر الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد استهلاك الماء البارد لتزويد المبنى بشكل كبير ، حيث يتم استخدامه للتدفئة في المبادلات الحرارية وكذلك للمستهلك ، مع اتصال مستقل بالماء الساخن. وسيترتب على ذلك دائمًا إعادة بناء إمدادات المياه من أجل التحول إلى دائرة مغلقةالحار.

سيستلزم الإدخال العالمي للتوصيل المستقل للمعدات الساخنة بشبكات التدفئة زيادة كبيرة في الحمل على شبكات الإمداد بالمياه الباردة الخارجية ، حيث سيتعين تغذية المستهلكين بالأحجام المتزايدة المطلوبة لإمدادات المياه الساخنة ، والتي يتم توفيرها الآن من خلال شبكات التدفئة . بالنسبة للعديد من المناطق ، سيصبح هذا عقبة خطيرة أمام التحديث. سوف تتسبب المعدات الإضافية مع وحدات الضخ في منشآت الإمداد الساخن والدوران ، في آليات التدفئة في المباني ، في تحميل إضافي على الشبكات الكهربائية ، كما أنه من المستحيل الاستغناء عن إعادة بنائها.

دكتوراه في العلوم التقنية في و. شارابوف ، أستاذ ، رئيس قسم إمداد الحرارة والغاز والتهوية ، جامعة أوليانوفسك التقنية الحكومية

في أنظمة تدفئة المناطق الكبيرة المتصلة بـ CHPs ، يتم استخدام طريقتين لتزويد المستهلكين بالمياه الساخنة (DHW): تحضير المياه بالجودة المطلوبة وتسخينها في CHP ، متبوعًا بتبديد الماء الساخن من قبل المستهلكين مباشرة من شبكة التدفئة (c ) وتسخين مياه الشرب من الصنبور قبل إمداد المستهلكين بمياه الشبكة في المبادلات الحرارية السطحية لنقاط التسخين المحلية ().

تاريخيًا ، تُستخدم هاتان الطريقتان للتزويد بالمياه الساخنة بالتساوي في أنظمة التدفئة المنزلية: على سبيل المثال ، تمتلك موسكو أكبر نظام تدفئة مغلق في العالم ، وأكبر نظام مفتوح في العالم. كل من هذين النظامين لهما مزايا وعيوب. بدأ النقاش حول أي من هذين النظامين أفضل مع جدالات الآباء البطاركة في تدفئة المناطق ، والأساتذة S.F. كوبييف وإي يا. سوكولوف في الأربعينيات والخمسينيات. القرن الماضي وما زالت مستمرة حتى يومنا هذا. لطالما تم تنظيم إجراء اختيار أنظمة الإمداد الحراري للتصميم الجديد من خلال توصيات غير كاملة ، حيث كان أحد أهم العوامل في اختيار نوع النظام التركيب الكيميائيالشوائب في مصدر المياه لإمدادات المياه في المدينة.

تتمتع أنظمة الإمداد الحراري المغلقة بنظام هيدروليكي أكثر استقرارًا بسبب الثبات النسبي لتدفق المياه في خطوط الإمداد والعودة. تتيح أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة تعظيم تأثير التوليد المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية من خلال استخدام مصادر حرارة منخفضة الدرجة لتسخين كميات كبيرة من مياه المكياج لشبكة التدفئة في محطات توليد الطاقة الحرارية.

أحد الأمثلة على الاستخدام الرشيد للحرارة منخفضة الإمكانات يمكن أن يخدم في سانت بطرسبرغ بمعدل تدفق لمياه التغذية من شبكة التدفئة التي تصل إلى عدة آلاف من الأطنان في الساعة. يتم تسخين مصدر المياه أمام أجهزة نزع الهواء بمياه المكياج في CHPP فقط عن طريق بخار العادم لثلاثة توربينات T-250-240 في حزم مكثف مدمجة ، وتسخين المياه المستخدمة للتدفئة يتم تنفيذ العامل في أجهزة نزع الهواء بالتفريغ بالبخار من عمليات الاستخراج الحرارية الاقتصادية للغاية لأحد التوربينات وفقًا لمحلول. وبالتالي ، فإن استخدام أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة حاليًا له أهمية خاصة بسبب المتطلبات المتزايدة باستمرار لكفاءة الطاقة في جميع قطاعات الاقتصاد المحلي.

على مر السنين ، كانت هناك دعوات لإلغاء أنظمة التدفئة المفتوحة الحالية بسبب بعض العيوب ، على سبيل المثال ، بسبب النظام الهيدروليكي الأكثر تعقيدًا لهذه الأنظمة أو بحجة تحسين جودة الماء الساخن. غالبًا ما أثيرت مؤخرًا مسألة إلغاء الأنظمة المفتوحة. تأتي هذه النداءات من "المتخصصين" والمديرين الذين لديهم فكرة سيئة عن أساسيات تشغيل الطاقة الحرارية الحرارية وأنظمة التدفئة بشكل عام. لقد أدهشني بشكل خاص الإصدار الأخير للقانون الفيدرالي "بشأن التعديلات على بعض القوانين التشريعية للاتحاد الروسي فيما يتعلق بالتبني" ، والذي كتب فيه مؤلفوه غير المعروفين: "اعتبارًا من 1 كانون الثاني (يناير) 2013 ، ربط الأشياء بناء رأس الماللا يُسمح للمستهلكين بأنظمة مفتوحة مركزية للإمداد الحراري (إمداد الماء الساخن) لتلبية احتياجات إمداد الماء الساخن ، والتي يتم تنفيذها عن طريق اختيار المبرد لاحتياجات إمدادات الماء الساخن. اعتبارًا من 1 يناير 2022 ، لا يُسمح باستخدام أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة المركزية (إمداد الماء الساخن) لاحتياجات إمداد الماء الساخن ، والتي يتم تنفيذها عن طريق أخذ الناقل الحراري لاحتياجات إمداد الماء الساخن.

اعتُمد القانون ظاهريًا فيما يتعلق بضرورة تعديل بعض القوانين التشريعية بعد صدور القانون الاتحادي بشأن "إمدادات المياه والصرف الصحي". مهما قرأت هذا القانون ، لم أجد أي متطلبات لإزالة أنظمة التدفئة المفتوحة (بما في ذلك المادة 24 "ضمان جودة الماء الساخن"). من الواضح أن واضعي القانون قد بالغوا فيه. بما أنه في العصر الحديث للرأسمالية الجامحة ، لم يتم عمل أي شيء من أجل لا شيء (باستثناء حالات الغباء الصريح) ، يمكن الافتراض أن المبادرين بالتعديلات المذكورة قد استرشدوا بمصالحهم التجارية الخاصة.

لا يحاول مؤيدو إلغاء الأنظمة المفتوحة حتى تقدير حجم خسائر الوقود في صناعة الطاقة الحرارية وتقدير حجم التكاليف في المنشآت الحضرية أثناء الانتقال من أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة إلى الأنظمة المغلقة في نصف البلاد تقريبًا. المدن الكبرى. وإذا تمكنوا من معرفة ذلك ، فإنهم سيفهمون العبثية والاستحالة التنفيذ العمليابتكارات مماثلة. لذلك ، في حالة واحدة فقط ، سبق ذكرها ، Yuzhnaya CHPP ، فإن رفض تحضير ماء الماكياج لنظام إمداد حراري مفتوح سيؤدي إلى تجاوز سنوي يزيد عن 100 ألف طن من معادل الوقود.

إحدى الحجج الرئيسية لمؤيدي الأنظمة المغلقة هي الموثوقية المتزايدة المزعومة وأضرار التآكل المنخفضة بسبب ضيق هذه الأنظمة والاستهلاك المنخفض لمياه المكياج ، والتي يتم من خلالها إدخال كمية إضافية من الغازات المذابة المسببة للتآكل.

سنوات عديدة من البحث و التكليف بالعملفي أنظمة التدفئة المغلقة في عدد من المدن وخبرة الزملاء ، على وجه الخصوص ، الرئيس السابق للخدمة الكيميائية ، ثم رئيس قسم المياه والمشاكل الكيميائية في معهد الهندسة الحرارية لعموم روسيا (VTI) بكالوريوس يوضح Fedoseev أن الضيق الكامل للأنظمة المغلقة يجب اعتباره خرافة: في جميع الأنظمة المغلقة ، بسبب التسربات في سخانات المياه الساخنة ، هناك فيضان كبير من مياه الصنبور غير المعزولة في شبكة التدفئة ، مما يؤدي إلى تآكل داخلي شديد للتدفئة خطوط أنابيب الشبكة. في عدد من الحالات ، يؤدي تدفق المياه غير المنزوعة الهواء إلى شبكة التدفئة إلى جعل نزع الهواء عالي الجودة لكميات صغيرة من مياه المكياج في CHPP عديم الفائدة عمليًا. لهذا السبب ، كما يتضح من نتائج VTI التي أجريت في أوائل التسعينيات. مسح واسع النطاق لأنظمة التدفئة المنزلية ، فإن شدة التآكل الداخلي في الأنظمة المفتوحة والمغلقة هي نفسها تقريبًا. علاوة على ذلك ، عندما يتجاوز ضغط مياه شبكة التسخين ضغط مياه الصنبور المسخنة ، تحدث التدفقات غير المنظمة لمياه الشبكة التي لا تلبي معايير جودة مياه الشرب في خطوط أنابيب المياه الساخنة الموردة للمستهلكين ، أي. لم يتم استيفاء المتطلبات الصحية والصحية لإمداد الماء الساخن. هذه التدفقات ، في جوهرها ، تنظمها القواعد الحالية للعملية الفنية ، الفقرات. 4.12.30 الذي يسمح بخسارة مياه الشبكة لكل ساعة لأي أنظمة إمداد حراري بمقدار 0.25٪ من متوسط ​​الحجم السنوي للمياه في الشبكات الحرارية. في الأنظمة المغلقة ، يتم حساب جزء كبير من هذه الخسائر عن طريق تدفق مياه الشبكة من خلال التسريبات في السخانات إلى أنظمة DHW المحلية. في هذا الصدد ، بالكاد يمكن للمرء أن يتحدث عن زيادة السلامة الصحية والوبائية لهذه الأنظمة.

في الأنظمة المفتوحة ، حيث يتم استخدام المياه الصالحة للشرب كمصدر لمياه المكياج ، ويتم إجراء معالجة ضد التقشر ومقاومة التآكل لمياه المكياج مركزياً بواسطة موظفين مؤهلين وتحت تحكم مستمر ، يتم التخلص عمليًا من هذه العيوب .

فيما يتعلق بالحجج المذكورة أعلاه ، الفقرات. 3.1.3 SanPiN ، التي تنص على ذلك من وجهة النظر الصحية والوبائية أنظمة موثوقة إمداد مركزي بالماء الساخنمتصلة بأنظمة تدفئة مغلقة.

أصبحت الحجج حول عدم استقرار الأنظمة الهيدروليكية للأنظمة المفتوحة أقل أهمية في الوقت الحاضر. يتيح وجود أسطول كبير من أجهزة التحكم الأوتوماتيكية الحديثة وتوزيعها الواسع في أنظمة الإمداد الحراري إمكانية التعويض بشكل موثوق عن تأثير معدلات تدفق المياه المتغيرة في الطرق السريعة للشبكة.

جرت محاولة لمقارنة مزايا وعيوب أنظمة التدفئة المفتوحة والمغلقة (انظر الجدول). من هذا الجدول ، يترتب على ذلك أنه في الظروف الحديثة ، تكون أنظمة التدفئة المفتوحة أكثر تفضيلًا.

أنظمة مفتوحة

أنظمة مغلقة

مزايا 1. كفاءة عالية في استخدام الطاقة بسبب استخدام مصادر حرارة منخفضة الدرجة ، بما في ذلك. عادم بخار من توربينات CHP لتحضير كمية كبيرة من ماء المكياج لنظام التدفئة. 2. الحفاظ على الجودة العالية لمياه الشبكة في نظام الإمداد الحراري بأكمله وفي أنظمة التدفئة المحلية والماء الساخن للمستهلكين نظرًا لإمكانية المعالجة المركزية عالية الكفاءة المضادة للحجم ومقاومة التآكل لمياه الماكياج في CHPP. 3. انخفاض تكلفة نقاط التسخين المحلية للمستهلكين. سلبيات 1. وضع هيدروليكي أكثر تعقيدًا للنظام بسبب الاختلاف في معدلات تدفق مياه الشبكة في خطوط الإمداد والعودة (يتم التغلب على العيب باستخدام أجهزة التحكم في الوضع التلقائي الحديثة). 2. التكلفة العالية لمعدات تحضير كمية كبيرة من ماء المكياج لنظام التدفئة في CHPP.

مزايا 1. الوضع الهيدروليكي المستقر للنظام بسبب نفس استهلاك مياه الشبكة تقريبًا في خطوط الإمداد والعودة. 2. تركيب منخفض التكلفة لتحضير كمية صغيرة من ماء المكياج لشبكة تدفئة في مصنع CHP. سلبيات 1. انخفاض كفاءة الطاقة في النظام بسبب الإمكانيات المحدودة لاستخدام مصادر الحرارة منخفضة الدرجة في CHP. 2. ارتفاع تكلفة عدد كبير من نقاط التسخين المحلية للمستهلكين بسبب وجود سخانات المياه الساخنة فيها. 3. تدفقات مياه الصنبور غير منزوعة الهواء إلى شبكة التدفئة من خلال التسربات في سخانات الماء الساخن ، مما يؤدي إلى تآكل داخلي شديد لأنابيب شبكة التدفئة. 4. مخالفات الاشتراطات الصحية والصحية لتزويد الماء الساخن في حالة التدفق غير المنظم لمياه الشبكة التي لا تلبي معايير جودة مياه الشرب في أنابيب المياه الساخنة الموردة للمستهلكين من خلال التسربات في سخانات المياه الساخنة. 5. كثافة عالية من التآكل الداخلي للمقاطع المعدنية لأنابيب الماء الساخن غير منزوع الهواء في أنظمة DHW المحلية.

لعقود من الإنتاج و عمل علميلقد سمعت مرات عديدة في العديد من مقترحات المكاتب الحكومية ، وحتى طلبات تحويل الأنظمة المفتوحة القائمة إلى الأنظمة المغلقة. لحسن الحظ ، حتى الآن ، على ما يبدو ، في أي مدينة من مدن البلاد ، لم يتمكن أحد من تنفيذ هذه المتطلبات. ليس لدي شك في أن الأحكام المذكورة أعلاه من قانون حظر أنظمة التدفئة المفتوحة قد ولدت ميتة. أنا متأكد من أنه في المستقبل المنظور ، سيتم حل مشكلة اختيار طريقة إمداد الماء الساخن بشكل أساسي بناءً على كفاءة استخدام الطاقة لأنظمة التدفئة مع مراعاة جودة مصدر المياه في مصادر إمدادات المياه في مدن محددة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن شرطًا ضروريًا للتشغيل الفعال للطاقة لأنظمة التدفئة مع مدخل المياه المفتوحة هو استخدام نزع الهواء عن طريق الفراغمياه المكياج لشبكة التدفئة. إنه استخدام مصادر الحرارة منخفضة الإمكانات ، بما في ذلك. يسمح لك بخار عادم التوربينات لتسخين المبردات أمام أجهزة نزع الهواء الفراغي لمياه المكياج بتعظيم تأثير التدفئة في محطات الطاقة الحرارية.

لقد أثبت الخبراء أن الاستخدام الكفء لأجهزة نزع الهواء بالتفريغ في أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة يضمن جودة عالية من المعالجة المضادة للتآكل لمياه المكياج ، وزيادة كبيرة في الكفاءة الحرارية لـ CHPPs ، والقضاء على خسائر مكثف بخار التسخين ، والذي هو نموذجي ل أجهزة نزع الهواء في الغلاف الجوي، وخفض التكاليف الرأسمالية لمحطات نزع الهواء ، فضلاً عن السلامة البيئية الكاملة لإمداد الماء الساخن في أنظمة التدفئة المفتوحة.

يبدو لي أن الأحكام المتعلقة بالحظر التدريجي لأنظمة التدفئة المفتوحة ، والتي ليس من الواضح كيف دخلت القانون ، يجب إلغاؤها على الفور. يجب أن نفخر بتجربة تدفئة المناطق المحلية. خلال أزمة الطاقة في السبعينيات والثمانينيات. أعربت كل أوروبا عن تقديرها لهذه التجربة واستخدمتها في تطوير أنظمة التدفئة الخاصة بهم. اليوم لا ينبغي أن ننكر كل شيء إيجابي تم تحقيقه في صناعة الطاقة الحرارية المحلية وإمدادات الحرارة. أعتقد أن المبادرة في هذا الشأن يجب أن تتخذها NP "Russian Heat Supply" ، والتي كانت مؤخرًا المنظمة الأكثر موثوقية لتنسيق السياسة الفنية في مجال الإمداد الحراري.

الاستنتاجات

1. تتيح أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة ، على عكس الأنظمة المغلقة ، تعظيم تأثير التوليد المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية من خلال استخدام مصادر حرارة منخفضة الدرجة لتسخين كميات كبيرة من مياه المكياج لشبكة التدفئة في CHPPs. يعد استخدام أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة حاليًا وثيق الصلة بشكل خاص بسبب المتطلبات المتزايدة باستمرار لكفاءة الطاقة في جميع قطاعات الاقتصاد المحلي.

2. في أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة ، يتم الحفاظ على الجودة العالية لمياه الشبكة في جميع أنحاء نظام الإمداد الحراري بالكامل وفي أنظمة التدفئة المحلية والماء الساخن للمستهلكين نظرًا لإمكانية المعالجة المركزية عالية الكفاءة والمضادة للتآكل والمقاومة للتآكل. -up المياه في CHPPs.

3. أنظمة الإمداد بالحرارة المفتوحة أكثر موثوقية من الأنظمة المغلقة من الناحية الصحية والوبائية بسبب استبعاد دخول مياه الشبكة إلى أنظمة DHW المحلية التي لا تفي بمعايير جودة مياه الشرب من خلال التسربات في سخانات المياه الساخنة.

المؤلفات

2. براءة الاختراع رقم 1366656 (الاتحاد السوفياتي). IPC F01K17 / 02. محطة توليد الطاقة الحرارية / V.I. شارابوف // الاكتشافات. اختراعات. 1988. رقم 2.

3. القانون الاتحادي للاتحاد الروسي المؤرخ 23 نوفمبر 2009 رقم 261-FZ "بشأن توفير الطاقة وزيادة كفاءة الطاقة والتعديلات على بعض القوانين التشريعية للاتحاد الروسي".

4. القانون الاتحادي رقم 417-FZ بتاريخ 7 ديسمبر 2011 "بشأن التعديلات على بعض القوانين التشريعية للاتحاد الروسي فيما يتعلق باعتماد القانون الاتحادي" بشأن إمدادات المياه والصرف الصحي ".

5. القانون الاتحادي رقم 416-FZ بتاريخ 07.12.2011 "بشأن إمدادات المياه والصرف الصحي".

6. شارابوف ف. حول منع التآكل الداخلي لنظام التدفئة في أنظمة التدفئة المغلقة. 1998. رقم 4. S. 16-19.

7. القواعد واللوائح الصحية والوبائية SanPiN 2.1.4.1074-01. مياه الشرب وإمدادات المياه للمناطق المأهولة بالسكان. يشرب الماء. المتطلبات الصحية لجودة المياه لأنظمة الإمداد المركزية بمياه الشرب. رقابة جودة. // م: وزارة الصحة في روسيا. 2002.

10. شارابوف ف. المشكلات الفعلية لاستخدام أجهزة نزع الهواء بالتفريغ في أنظمة الإمداد بالحرارة المفتوحة. 1994. No. 8. S. 53-57.

11. شارابوف في ، روتوف بي في. حول طرق التغلب على أزمة تشغيل أنظمة التدفئة // مشاكل الطاقة. إزفستيا فوزوف. 2000. رقم 5-6. ص 3-8.

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. يمكن أن تكون درجة حرارة الماء العائد عاملاً مهمًا في حماية الغلاية. 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 تعديل درجة حرارة الماء الساخن المتداول. 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 الأنظمة المستقلة ، يتم عزل التركيبات الاستهلاكية 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).

الشكل 1 - مخططات تخطيطية لأنظمة الإمداد بالحرارة 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 الأنظمة المفتوحة ، يتم 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 على السطح الداخلي لخط الأنابيب ، تخضع المياه التي يتم توفيرها لشبكة التدفئة لمعالجة المياه ونزع الهواء. في الأنظمة المفتوحة ، يجب أن تفي المياه أيضًا بمتطلبات يشرب الماء. 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 إرجاعه مرة أخرى (على سبيل المثال ، في أنظمة البخار بدون رجوع المكثفات وفي أنظمة المياه المفتوحة ، حيث يتم تفكيك كل المياه القادمة من المصدر للحصول على الماء الساخن العرض للمستهلكين).

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

تناسب الأنظمة متعددة الأنابيب ، إذا لزم الأمر ، تخصيص أنواع معينة من الحمل 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 فيها المباني العامة. غالبًا ما يتم استخدام مزيج من أجهزة التدفئة ، على سبيل المثال ، مشعات للتدفئة والتدفئة الأرضية أو مشعات للتدفئة والتهوية.

أصبح ماء الصنبور الساخن جزءًا من الحياة اليومية والاحتياجات 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 محطات CHP ، يقوم احتراق الوقود بتسخين الماء ، والذي يتحول إلى بخار عند ضغط عالٍ ودرجة 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.

بالنسبة للمستهلك النهائي ، تعني تدفئة المنطقة إمدادًا مستمرًا بالطاقة. يعد نظام تدفئة المناطق أكثر ملاءمة وكفاءة من أنظمة التدفئة المنزلية الفردية الصغيرة. تقلل التقنيات الحديثة لاحتراق الوقود ومعالجة الانبعاثات التأثير السلبيعلى البيئة.

في المباني السكنية أو المباني الأخرى التي يتم تسخينها عن طريق تدفئة المناطق ، فإن المطلب الرئيسي هو التدفئة وإمدادات المياه الساخنة والتهوية والتدفئة الأرضية لعدد كبير من المستهلكين 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 سلامة النظام الداخلي من خلال فصل 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 توليد الطاقة والحرارة المشتركة حيث تكون درجة حرارة الماء العائد المنخفضة مطلوبة. يمكن لهذا النوع من المحطات الفرعية توفير الحرارة بسهولة لما يصل إلى 500 شقة ، وأحيانًا أكثر.

أ) اتصال مرحلتين ب) اتصال متوازي

الشكل 2 - مخطط توصيل المبادلات الحرارية

يعتبر الاتصال الموازي لمبادل حراري DHW (الشكل 2 ، ب) أقل تعقيدًا من الاتصال ذي المرحلتين ويمكن تطبيقه على أي حجم مصنع لا يحتاج إلى درجة حرارة منخفضة للمياه المرتجعة. 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 ومد خطوط الأنابيب الحرارية أدنى بكثير من نظائرها الأجنبية ، مما يؤدي إلى خسائر كبيرة في الطاقة الحرارية في الشبكات ؛

ساهمت الظروف السيئة للحرارة والعزل المائي لأنابيب الحرارة وقنوات الشبكات الحرارية في زيادة تلف خطوط الأنابيب الحرارية 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 تنقية غاز المداخن من أكاسيد 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 بشكل خاص ، سواء من حيث هيكل الأنظمة أو من حيث المخططات ومعدات مصادر الطاقة وشبكات التدفئة.

2.2 كفاءة أنظمة تدفئة المناطق

أحد أهم شروط التشغيل العادي لنظام الإمداد الحراري هو إنشاء نظام هيدروليكي يوفر ضغطًا في الشبكة الحرارية يكفي لإنشاء تدفقات مياه الشبكة في منشآت مستهلكة للحرارة وفقًا لحمل حراري معين. يعتبر التشغيل العادي لأنظمة استهلاك الحرارة هو جوهر تزويد المستهلكين بالطاقة الحرارية بالجودة المناسبة ، وبالنسبة لمؤسسة إمداد الطاقة ، فهي تتكون من الحفاظ على معلمات وضع إمداد الحرارة على المستوى الذي تنظمه قواعد التشغيل الفني (PTE) ) 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 لمخططات التوصيل (المنشأة بالمشروعات والمواصفات والعقود). تتجلى مشاكل أنظمة استهلاك الحرارة هذه ، أولاً وقبل كل شيء ، في سوء تنظيم النظام بأكمله ، والذي يتميز بزيادة معدلات تدفق سائل التبريد. 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 الدوران في أجهزة التدفئة (انتهاكات أنظمة 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.

وتجدر الإشارة إلى أنه يوجد دائمًا في نظام الإمداد الحراري علاقة متبادلة بين الأنظمة الحرارية والهيدروليكية الثابتة. يؤدي التغيير في توزيع التدفق (بما في ذلك قيمته المطلقة) دائمًا إلى تغيير حالة التبادل الحراري ، سواء مباشرة عند تركيبات التدفئة أو في أنظمة استهلاك الحرارة. نتيجة التشغيل غير الطبيعي لنظام التدفئة ، 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 إمداد 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 محددشبكة المياه المتصلة الحمل الحراري) التي تميز مستوى جودة استهلاك الطاقة الحرارية ، يتم التقليل من شأنها 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 ، يُنصح باستخدام الاعتماد الذي يحدد ، في حالة انحراف المعلمات الفعلية والعناصر الهيكلية لنظام إمداد الحرارة عن تلك المحسوبة ، نسبة استهلاك الطاقة الحرارية الفعلي في أنظمة استهلاك الحرارة إلى حسابها القيمة.

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 القيمة المحدودة لانتاج شبكات الحرارة ، يؤدي إلى انخفاض قيم الضغوط المتاحة عند مداخل المستهلك اللازمة للتشغيل العادي للاستهلاك الحراري. معدات. 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 المقاطع الرأسية 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 الإمداد الحراري. 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 تلقائية ، غسالات دواسة الوقود، فوهات المصعد) ، والتي يعتمد حسابها على انخفاض الضغط المحسوب عند كل مدخل ، والذي يتم حسابه بناءً على الحساب الهيدروليكي والحراري لنظام إمداد الحرارة 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 وأنظمة استهلاك حرارة محلية .

يبدأ التكليف بفحص نظام تدفئة المنطقة. جمع وتحليل البيانات الأولية حول أوضاع التشغيل الفعلية لنظام النقل وتوزيع الطاقة الحرارية ، ومعلومات عن الحالة الفنية للشبكات الحرارية ، ودرجة معدات مصدر الحرارة ، وشبكات الحرارة والمشتركين مع القياس التجاري والتكنولوجي يتم تنفيذ الأدوات. يتم تحليل الأنماط المطبقة لإمداد الطاقة الحرارية ، وتحديد العيوب المحتملة في التصميم والتركيب ، واختيار المعلومات لتحليل خصائص النظام. يتم إجراء تحليل المعلومات التشغيلية (الإحصائية) (أوراق تسجيل معلمات سائل التبريد ، وأنماط الإمداد واستهلاك الطاقة ، والأنماط الهيدروليكية والحرارية الفعلية لشبكات التدفئة) بقيم مختلفة لدرجة الحرارة الخارجية في فترات الأساس ، تم الحصول عليها من قراءات أدوات القياس القياسية ، ويتم إجراء تحليل لتقارير المنظمات المتخصصة.

في الوقت نفسه ، يتم تطوير مخطط تصميم لشبكات الحرارة. 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. يتبين أن النموذج الرياضي لنظام الإمداد الحراري ، الذي تم إنشاؤه على أساس بيانات أولية غير موثوقة حول خصائص العناصر الرئيسية لنظام الإمداد الحراري ، غير ملائم للواقع.

2.3 توفير الطاقة في أنظمة DH

في الآونة الأخيرة ، كانت هناك انتقادات لتدفئة المناطق على أساس التوليد المشترك للطاقة - 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 إمداد 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 التدفئة. 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.

تشيستوفيتش في مؤتمر الذكرى السنوية "75 عامًا من تدفئة المناطق في روسيا" ، الذي عُقد في موسكو في نوفمبر 1999 ، اقترح أن تكمل منازل الغلايات المنزلية تدفئة المناطق ، حيث تعمل كمصادر حرارة الذروة ، حيث لا تسمح سعة الشبكات الناقصة بارتفاع جودة حرارة المستهلك العرض. 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. الدنمارك لديها عقد خاص سياسة عامةمن خلال تفضيل توصيل مستهلكي الحرارة الجدد بتدفئة المنطقة. في ألمانيا الغربية ، على سبيل المثال ، في مانهايم ، تتطور بسرعة تدفئة المناطق القائمة على تدفئة المناطق. في الأراضي الشرقية ، حيث تم استخدام الإمداد الحراري على نطاق واسع ، بالتركيز على بلدنا ، على الرغم من رفض بناء المساكن ، والتدفئة المركزية في المناطق السكنية التي تبين أنها غير فعالة في اقتصاد السوق وأسلوب الحياة الغربي ، تستمر منطقة الإمداد الحراري المركزي القائم على الإمداد الحراري في التطور باعتبارها الأكثر ملاءمة للبيئة وفعالية من حيث التكلفة.

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 بناء CHP بالفعل ، 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 دون التحكم التلقائي في الحمل ، 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 إلى حد كان هناك خطر تعطل مضخات الدورة الدموية بالمحطة ، مما أدى إلى تقليل الإمداد الحراري عند المنبع ، مما يعد انتهاكًا لجدول درجات الحرارة حتى في ظل 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 يتم تصنيعها مسبقًا أنابيب معزولةلوضع القوالب مع طبقة غطاء محكمة الغلق ونظام الكشف التلقائي عن التسرب ، مما يقلل بشكل كبير من فقد الحرارة أثناء النقل. في الدنمارك ، لأول مرة ، تم اختراع مضخات دورانية صامتة وغير داعمة "تعمل على الرطب" وأجهزة قياس الحرارة وأنظمة فعالة للتنظيم التلقائي للحمل الحراري ، مما جعل من الممكن 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 شبكات التدفئة وفقًا لإشارة القيمة الثابتة لفرق الضغط بين أنابيب الإمداد والعودة - إذا انخفض فرق الضغط عن القيمة المحددة ، فسيتم تشغيل محطات توليد الحرارة والضخ اللاحقة. 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 إمداد المياه 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. في ظل ظروف التصميم ، تصل درجة حرارة الماء القصوى إلى 95 درجة مئوية ، وفي الآونة الأخيرة كان هناك اتجاه لخفضها إلى 75-70 درجة مئوية ، والحد الأقصى لدرجة حرارة الماء العائد هو 70 و 50 درجة مئوية ، على التوالي.

يتم توصيل نقاط التسخين للمباني الفردية وفقًا للمخططات القياسية مع التوصيل المتوازي لخزان 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 خزانات الأغشية المضغوطة لتجميع المياه عندما تتمدد من التسخين ؛ في حالتنا ، يتم استخدام خزانات التمدد الجوي المثبتة في الجزء العلوي من النظام.

لتحقيق الاستقرار في تشغيل صمامات التحكم عند مدخل نقطة التسخين ، يتم عادةً تثبيت منظم هيدروليكي لثبات فرق الضغط. ومن أجل جلب أنظمة التدفئة مع دوران المضخة إلى وضع التشغيل الأمثل وتسهيل توزيع المبرد على طول رافعات النظام ، "صمام شريك" على شكل صمام توازن ، والذي يسمح ، وفقًا للضغط تم قياس الخسارة عليه ، لضبط معدل التدفق الصحيح لسائل التبريد المتداول.

في الدنمارك ، لا يهتمون كثيرًا بالزيادة في معدل التدفق المحسوب للناقل الحراري عند 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 ، فإنهم يطبقون قيود 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 منحنى درجة حرارة حامل الحرارة الذي تم الحفاظ عليه ، يتم تعويض التسخين المنخفض في نظام التسخين الذي يحدث عند تجاوز الحد الأقصى لمستجمعات المياه خلال فترات السحب أقل من المتوسط ​​(ضمن تدفق المياه المحدد من شبكة التدفئة - إلى جانب اللائحة).

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 ، المثبتة 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 حرارة تصميم المياه المتداولة في شبكات التدفئة أقل من 100 درجة مئوية ، يتم استخدام صهاريج تخزين من النوع الجوي ؛ عند 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 ، هناك بديل لمثل هذه الأنظمة ، خاصة في الإنشاءات البلدية منخفضة التكلفة ، وهي أنظمة التحكم في التدفئة الأوتوماتيكية للواجهة - للمباني الممتدة والمباني المركزية مع تصحيح الرسم البياني لدرجة الحرارة بناءً على انحراف درجة حرارة الهواء في قنوات تهوية العادم الجاهزة من 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 بناء المباني القائمة من أجل تقليل تكلفة التدفئة للتدفئة. 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 التسخين الجماعية (CHP) ، وبعد ذلك يتم توفير المباني الفردية من خلال خطوط أنابيب مستقلة بالماء الساخن للتدفئة والاحتياجات المنزلية ماء الصنبور، يتم تسخينها في مبادلات حرارية مثبتة 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 الوضع الاحتياطي ، من الممكن توفير كمية مخفضة من المياه المتداولة مع زيادة درجة الحرارة عبر الأنابيب الرئيسية من CHPP دون الإخلال بدرجة الحرارة والأنظمة الهيدروليكية في شبكات التوزيع.

يجب أن تكون KRP موجودة في أجنحة أرضية ، ويمكن حظرها بمحطات ضخ المياه (سيسمح ذلك في معظم الحالات برفض تركيب ضغط عالي ، وبالتالي مضخات أكثر ضوضاء في المباني) ، ويمكن أن تكون 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.

يتم ضمان الاستخدام الصحيح للحامل 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 المستخدمة بواسطة 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 تفريغ الماء الساخن في 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

سابقا القرارات المتخذةحول إغلاق بيوت الغلايات الصغيرة (بحجة تدني كفاءتها وخطرها التقني والبيئي) تحولت اليوم إلى تركيز مفرط في الإمداد الحراري ، عندما يمر الماء الساخن من CHPP إلى المستهلك ، مسار 25-30 كم ، عندما يتم إيقاف تشغيل مصدر الحرارة بسبب عدم السداد أو تؤدي حالة الطوارئ إلى تجميد المدن مع الملايين من الناس.

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 الإدخال الواسع 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 الإمداد الحراري اللامركزي ، والقرب الأقصى من مصدر الحرارة للمستهلك ، والمحاسبة من قبل المستهلك لجميع أنواع موارد الطاقة لن تخلق فقط ظروفًا أكثر راحة للمستهلك ، بل تضمن أيضًا توفيرًا حقيقيًا في وقود 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 الشقق ، 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 لبلدنا ، نظام الإمداد الحراري المركزي من خلال CHP و خطوط الأنابيب الحرارية الرئيسيةمعروف وله عدد من المزايا. ولكن في سياق الانتقال إلى آليات اقتصادية جديدة ، وعدم الاستقرار الاقتصادي المعروف وضعف العلاقات بين المناطق وبين الإدارات ، تتحول العديد من مزايا نظام تدفئة المناطق 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 ذلك جودة رديئةإمداد الحرارة بتكلفة عالية.

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

بشكل عام ، يشير الوضع الحرج الذي وجدت الصناعة فيه إلى حدوث أزمة واسعة النطاق في قطاع الإمداد الحراري في المستقبل القريب ، وسيتطلب 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 إعمارها 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.

الإمداد الحراري للشقة هو مصدر مستقل للحرارة والماء الساخن لمنزل فردي أو شقة منفصلة في عمارة شاهقة. العناصر الرئيسية لهذه الأنظمة المستقلة هي: مولدات الحرارة - السخانات ، 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 المناطق غير المطورة البنية التحتية الهندسية;

انخفاض استثمار رأس المال وإمكانية التغطية المرحلية للأحمال الحرارية ؛

القدرة على الصيانة ظروف مريحةفي شقتك الخاصة بارادته، والتي بدورها أكثر جاذبية مقارنة بالشقق ذات التدفئة المركزية ، حيث تعتمد درجة حرارتها على القرار التوجيهي في البداية والنهاية فترة التسخين;

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 الظروف الجوية وينظم 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 وحسبت 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 ارتفاع المداخن الكبيرة ، بسبب ظروف التشتت التي تتدهور بشكل حاد. بالإضافة إلى ذلك ، تقع منازل الغلايات الصغيرة ، كقاعدة عامة ، بالقرب من المنطقة السكنية.

يتيح تنفيذ برامج لامركزية مصادر الحرارة تقليل الحاجة إلى الغاز الطبيعي إلى النصف وتقليل تكلفة الإمداد الحراري للمستهلكين النهائيين عدة مرات. تحفز مبادئ توفير الطاقة ، المدرجة في النظام الحالي للإمداد الحراري للمدن الأوكرانية ، ظهور تقنيات وأساليب جديدة يمكنها حل هذه المشكلة بالكامل ، 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 ، وكذلك توفير الطاقة والمواد الخام لتوليد الطاقة الحرارية ، ونتيجة لذلك ، يؤدي إلى تقليل العبء على الوضع البيئي.

يعد نظام تدفئة الشقق حلاً اقتصاديًا وحيويًا وفعالًا بيئيًا لمسألة الإمداد الحراري للمباني 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) أسلاك أنظمة التدفئة لكل شقة مع تركيب عدادات فردية لاستهلاك الحرارة ؛

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

يتيح تطبيق هذه التقنيات ، أولاً وقبل كل شيء ، تقليل جميع الخسائر إلى الحد الأدنى 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، يتم تخفيض تكلفة جزء البناء (لا توجد أسس مطلوبة للمعدات). يمكن اختيار الطاقة المثبتة للمصدر بشكل مساوٍ تقريبًا للطاقة المستهلكة ، في حين أنه من الممكن تجاهل حمل 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. يزيد نظام درجة الحرارة الثابتة من مقاومة مادة الأنبوب للتآكل. تقل كمية المياه المتداولة ، وتقل خسائرها بالتسربات. ليست هناك حاجة لبناء مخطط معقد لمعالجة 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 هو عليه مشكلة صعبة- إجراء الحسابات الهيدروليكية سنويًا وتنفيذ العمل على الموازنة الهيدروليكية لشبكة حرارية 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 التوزيع أنظمة CHPو ITP. مطلوب

مصادر الحرارة

§ 1.1. تصنيف أنظمة الإمداد الحراري

اعتمادًا على موقع مصدر الحرارة بالنسبة للمستهلكين ، يتم تقسيم أنظمة الإمداد الحراري إلى نوعين:

1) مركزية

2) اللامركزية.

1) تتكون عملية تدفئة المناطق من ثلاث عمليات: تحضير ونقل واستخدام المبرد الحراري.

يتم تحضير المبرد الحراري في محطات معالجة حرارية خاصة في CHPPs ، وكذلك في المدينة أو الحي أو المجموعة (كل ثلاثة أشهر) أو بيوت الغلايات الصناعية. يتم نقل المبرد عبر شبكات التدفئة ، ويستخدم في أحواض حرارة المستهلك.

في أنظمة تدفئة المناطق ، يوجد مصدر الحرارة والمشتتات الحرارية للمستهلكين بشكل منفصل ، غالبًا على مسافة كبيرة ، لذلك يتم نقل الحرارة من المصدر إلى المستهلكين عبر شبكات التدفئة.

اعتمادًا على درجة المركزية ، يمكن تقسيم أنظمة تدفئة المناطق إلى المجموعات الأربع التالية:

- مجموعة - إمداد حراري لمجموعة من المباني ؛

- منطقة - التدفئة من عدة مجموعات من المباني (حي) ؛

- الحضر - الإمداد الحراري للعديد من المناطق ؛

- بين المدن - إمداد حراري لعدة مدن.

وفقًا لنوع الناقل الحراري ، يتم تقسيم أنظمة التدفئة المركزية إلى ماء وبخار. يستخدم الماء لتلبية الحمل الموسمي وحمل إمداد الماء الساخن (DHW) ؛ بخار - لحمل العمليات الصناعية.

2) ب الأنظمة اللامركزيةيتم الجمع بين مصدر الحرارة والمشتتات الحرارية للمستهلكين في وحدة واحدة أو وضعهما قريبين جدًا بحيث يمكن إجراء نقل الحرارة من المصدر إلى المشتتات الحرارية بدون ارتباط وسيط - شبكة حرارية.

تنقسم أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية إلى فردية ومحلية. في أنظمة فرديةيتم توفير مصدر حراري لكل غرفة (قسم من ورشة العمل ، غرفة ، شقة) من مصدر منفصل. تشمل هذه الأنظمة موقد وتدفئة الشقة. في الأنظمة المحلية ، يتم توفير الحرارة لكل مبنى من مصدر حرارة منفصل ، عادةً من بيت مرجل محلي.

2. مصادر الطاقة غير التقليدية والمتجددة. صفة مميزة.

الفصل 1. خصائص مصادر الطاقة المتجددة والجوانب الرئيسية لاستخدامها في روسيا 1.1 مصادر الطاقة المتجددة

هذه هي أنواع الطاقة المتجددة باستمرار في المحيط الحيوي للأرض. وتشمل هذه طاقة الشمس والرياح والمياه (بما في ذلك مياه الصرف الصحي) ، باستثناء استخدام هذه الطاقة في محطات توليد الطاقة الكهربائية بالضخ والتخزين. طاقة المد والجزر وموجات المسطحات المائية ، بما في ذلك الخزانات والأنهار والبحار والمحيطات. الطاقة الحرارية الجوفية باستخدام ناقلات الحرارة الطبيعية تحت الأرض. الطاقة الحرارية ذات الإمكانات المنخفضة للأرض والهواء والماء باستخدام ناقلات حرارية خاصة. تشمل الكتلة الحيوية النباتات المزروعة خصيصًا لإنتاج الطاقة ، بما في ذلك الأشجار ، فضلاً عن نفايات الإنتاج والاستهلاك ، باستثناء النفايات التي يتم الحصول عليها في عملية استخدام المواد الخام الهيدروكربونية والوقود. وكذلك الغاز الحيوي. الغاز المنبعث من نفايات الإنتاج والاستهلاك في مدافن هذه النفايات ؛ الغاز من مناجم الفحم.

من الناحية النظرية ، فإن الطاقة ممكنة أيضًا ، بناءً على استخدام طاقة الأمواج والتيارات البحرية والتدرج الحراري للمحيطات (HPPs بقدرة مركبة تزيد عن 25 ميجاوات). لكن حتى الآن لم يتم اكتشافه.

لا تعني قدرة مصادر الطاقة على التجديد أنه قد تم اختراع آلة الحركة الدائمة. تستخدم مصادر الطاقة المتجددة (RES) طاقة الشمس والحرارة وداخل الأرض ودوران الأرض. إذا غابت الشمس ، ستبرد الأرض ولن يعمل RES.

1.2 مزايا مصادر الطاقة المتجددة مقارنة بالمصادر التقليدية

تعتمد الطاقة التقليدية على استخدام الوقود الأحفوري ، واحتياطياته محدودة. يعتمد ذلك على كمية الشحنات ومستوى الأسعار لها وظروف السوق.

تعتمد الطاقة المتجددة على مجموعة متنوعة من الموارد الطبيعية ، مما يجعل من الممكن الحفاظ على المصادر غير المتجددة واستخدامها في قطاعات الاقتصاد الأخرى ، وكذلك الحفاظ على الطاقة النظيفة للأجيال القادمة.

يضمن استقلالية مصادر الطاقة المتجددة عن الوقود أمن الطاقة في البلاد واستقرار أسعار الكهرباء

RES صديقة للبيئة: لا توجد عمليًا أي نفايات أو انبعاثات ملوثات في الغلاف الجوي أو المسطحات المائية أثناء تشغيلها. لا توجد تكاليف بيئية مرتبطة باستخراج ومعالجة ونقل الوقود الأحفوري.

في معظم الحالات ، تتم أتمتة محطات الطاقة RES بسهولة ويمكن أن تعمل دون تدخل بشري مباشر.

تطبق تقنيات الطاقة المتجددة أحدث الإنجازات في العديد من المجالات والصناعات العلمية: الأرصاد الجوية ، والديناميكا الهوائية ، وصناعة الطاقة الكهربائية ، وهندسة الطاقة الحرارية ، وبناء المولدات والتوربينات ، والإلكترونيات الدقيقة ، وإلكترونيات الطاقة ، وتكنولوجيا النانو ، وعلوم المواد ، وما إلى ذلك. تطوير تقنيات كثيفة العلم يسمح بخلق وظائف إضافية عن طريق توفير وتوسيع البنية التحتية العلمية والصناعية والتشغيلية لصناعة الطاقة ، فضلاً عن تصدير المعدات التي تعتمد على العلوم بشكل مكثف.

1.3 مصادر الطاقة المتجددة الأكثر شيوعًا

في كل من روسيا والعالم ، هذه هي الطاقة الكهرومائية. يأتي حوالي 20٪ من توليد الكهرباء في العالم من محطات الطاقة الكهرومائية.

تتطور صناعة طاقة الرياح العالمية بنشاط: تتضاعف السعة الإجمالية لتوربينات الرياح كل أربع سنوات ، لتصل إلى أكثر من 150.000 ميغاواط. في العديد من البلدان ، تتمتع طاقة الرياح بمكانة قوية. على سبيل المثال ، في الدنمارك ، يتم توليد أكثر من 20٪ من الكهرباء بواسطة طاقة الرياح.

تعتبر حصة الطاقة الشمسية صغيرة نسبيًا (حوالي 0.1٪ من إنتاج الكهرباء العالمي) ، ولكن لديها اتجاه نمو إيجابي.

الطاقة الحرارية الأرضية لها أهمية محلية كبيرة. على وجه الخصوص ، في آيسلندا ، تولد محطات الطاقة هذه حوالي 25 ٪ من الكهرباء.

لم تتطور طاقة المد والجزر بشكل كبير حتى الآن ويتم تمثيلها في العديد من المشاريع التجريبية.

1.4 حالة الطاقة المتجددة في روسيا

يتم تمثيل هذا النوع من الطاقة في روسيا بشكل أساسي من خلال محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة ، والتي توفر حوالي 19 ٪ من إنتاج الكهرباء في البلاد. لا تزال الأنواع الأخرى من مصادر الطاقة المتجددة في روسيا ضعيفة الرؤية ، على الرغم من أنها في بعض المناطق ، مثل كامتشاتكا وجزر الكوريل ، لها أهمية كبيرة في أنظمة الطاقة المحلية. تبلغ السعة الإجمالية لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة حوالي 250 ميغاواط ، ومحطات الطاقة الحرارية الأرضية - حوالي 80 ميغاواط. يتم وضع طاقة الرياح من خلال العديد من المشاريع التجريبية بقدرة إجمالية أقل من 13 ميجاوات.

رقم التذكرة 5

1. خصائص أنظمة البخار. المميزات والعيوب.

نظام البخار- نظام تسخين بالبخار للمباني ، حيث يستخدم بخار الماء كحامل للحرارة. الميزة هي النقل الحراري المشترك لسائل العمل (البخار) ، والذي لا يقلل درجة حرارته فحسب ، بل يتكثف أيضًا على الجدران الداخلية لأجهزة التسخين.

مصدر الحرارة في نظام التسخين بالبخاريمكن أن تكون بمثابة غلاية بخار للتدفئة. أجهزة التسخين عبارة عن مشعات تسخين أو مسخنات بالحمل الحراري أو أنابيب مضلعة أو ملساء. يعود المكثف المتشكل في السخانات إلى مصدر الحرارة عن طريق الجاذبية (في أنظمة مغلقة) أو يتم ضخه (في أنظمة مفتوحة). يمكن أن يكون ضغط البخار في النظام أقل من الغلاف الجوي (أنظمة بخار مفرغة) أو أعلى من الغلاف الجوي (حتى 6 ضغط جوي). يجب ألا تزيد درجة حرارة البخار عن 130 درجة مئوية. يتم تغيير درجة الحرارة في المبنى عن طريق تنظيم تدفق البخار ، وإذا لم يكن ذلك ممكنًا ، عن طريق إيقاف إمداد البخار بشكل دوري. حاليا تسخين بالبخاريمكن استخدامها للإمداد الحراري المركزي والمستقل في المباني الصناعية ، في السلالموالردهات ، في نقاط التدفئة ومعابر المشاة. يُنصح باستخدام مثل هذه الأنظمة في المؤسسات حيث يتم استخدام البخار بطريقة أو بأخرى لاحتياجات الإنتاج.

تنقسم أنظمة البخار إلى:

فراغ بخار (الضغط المطلق<0,1МПа (менее 1 кгс/см²));

ضغط منخفض (ضغط زائد> 0.07 ميجا باسكال (أكثر من 0.7 كجم / سم 2)):

فتح (التواصل مع الغلاف الجوي) ؛

مغلق (لا يتواصل مع الغلاف الجوي) ؛

عن طريق إعادة المكثفات إلى غلاية النظام:

مغلق (مع عودة مباشرة للمكثفات إلى المرجل) ؛

دائرة مفتوحة (مع عودة المكثفات إلى خزان المكثف وضخها اللاحق من الخزان إلى المرجل) ؛

وفقًا لمخطط توصيل الأنابيب بأجهزة النظام:

أنبوب واحد

أنبوب واحد.

مزايا:

صغر الحجم وانخفاض تكلفة أجهزة التدفئة ؛

• خمول منخفض وسرعة تسخين النظام ؛

· عدم فقدان الحرارة في المبادلات الحرارية.

سلبيات:

ارتفاع درجة الحرارة على سطح أجهزة التدفئة ؛

استحالة التنظيم السلس لدرجة حرارة الغرفة ؛

ضوضاء عند ملء النظام بالبخار ؛

· الصعوبات في تركيب الحنفيات في نظام قيد التشغيل.

2. تجهيزات الشبكات الحرارية. تصنيف. ميزات الاستخدام.

وفقًا للغرض الوظيفي ، تنقسم الصمامات إلى إغلاق ، وتحكم ، وأمان ، وخنق ، وأجهزة.

تجهيزات الأنابيبمثبتة على خطوط أنابيب ITP ومحطات التدفئة المركزية وخطوط الأنابيب الرئيسية والرافعات والوصلات بأجهزة التدفئة والأنابيب مضخات الطرد المركزيوالسخانات

تتميز التركيبات بثلاثة معايير رئيسية: القطر الاسمي Dy وضغط العمل ودرجة حرارة الوسيط المنقول.

صممت صمامات الإغلاق لإيقاف تدفق سائل التبريد. وتشمل صمامات البوابة ، الحنفيات ، البوابات ، الصمامات ، البوابات الدوارة.

تركيب صمامات الإغلاق في شبكات التدفئة:

في جميع منافذ خطوط الأنابيب لشبكات التدفئة من مصادر الحرارة ؛

لتقسيم الطرق السريعة.

على خطوط الأنابيب الفرعية ؛

لتصريف المياه وتنفيس الهواء ، إلخ.

في الإسكان والخدمات المجتمعية ، صمامات بوابة من الحديد الزهر من النوع 30ch6bk للضغط Py = 1 ميجا باسكال (10 كجم / سم 2) ودرجات الحرارة المحيطة حتى 90 درجة مئوية ، وكذلك صمامات البوابة من النوع 30ch6bk للضغط Py = 1 ميغاباسكال ودرجات حرارة محيطة تصل إلى 225 درجة مئوية. هذه الصمامات متوفرة بأقطار: 50 ، 80 ، 100 ، 125 ، 200 ، 250 ، 300 ، 350 و 400 ملم.

تستخدم صمامات التحكم للتحكم في معاملات المبرد: التدفق والضغط ودرجة الحرارة. تشمل صمامات التحكم صمامات التحكم ، ومنظمات الضغط ، ومنظمات درجة الحرارة ، وصمامات التحكم.

تم تصميم تجهيزات الأمان لحماية الأنابيب الحرارية والمعدات من زيادة الضغط غير المقبول عن طريق الإفراج التلقائي عن ناقل الحرارة الزائد.

التذكرة 6

1. أنظمة تسخين المياه. مزايا وعيوب أنظمة التدفئة.

يتم تصنيف أنظمة تسخين المياه وفقًا لمعايير مختلفة.

حسب موقع العناصر الأساسية للنظام ، فهي مقسمة إلى مركزية ومحلية. تعتمد المحلية على عمل بيوت الغلايات المستقلة. تستخدم الوحدات المركزية مركزًا حراريًا واحدًا (CHP ، بيت المرجل) لتدفئة العديد من المباني.

كمبرد في أنظمة المياه ، لا يمكن استخدام الماء فقط ، ولكن أيضًا السوائل المضادة للتجمد (مضادات التجمد - مخاليط البروبيلين جليكول أو الإيثيلين جلايكول أو الجلسرين مع الماء). وفقًا لدرجة حرارة المبرد ، يمكن تقسيم جميع الأنظمة إلى درجات حرارة منخفضة (يتم تسخين الماء حتى 70 درجة مئوية ، وليس أكثر) ، ودرجة حرارة متوسطة (70-100 درجة مئوية) ودرجة حرارة عالية (أكثر من 100 درجة مئوية) ج). أقصى درجة حرارة للوسائط هي 150 درجة مئوية.

وفقًا لطبيعة حركة المبرد ، تنقسم أنظمة التدفئة إلى جاذبية وضخ. نادرًا ما يتم استخدام الدوران الطبيعي (أو الجاذبي) - بشكل أساسي في المباني التي لا يُسمح فيها بالضوضاء والاهتزاز. يتضمن تركيب مثل هذا النظام التثبيت الإلزامي لخزان التمدد الموجود في الجزء العلوي من المبنى. يحد استخدام الهياكل ذات الدورة الدموية الطبيعية بشكل كبير من إمكانيات التخطيط.

تعتبر أنظمة الضخ المركزية (التنظيم القسري) أكثر أشكال تسخين الماء الساخن شيوعًا. لا يتحرك المبرد بسبب ضغط الدورة الدموية ، ولكن بسبب الحركة الناتجة عن المضخات. في هذه الحالة ، لا توجد المضخة بالضرورة في المبنى نفسه ، يمكن وضعها في نقطة التسخين في المنطقة.

حسب طريقة الاتصال بالشبكات الخارجية ، تنقسم الأنظمة إلى ثلاثة أنواع:

مستقل (مغلق). تم استبدال الغلايات بمبادلات حرارية للمياه ، وتستخدم الأنظمة ضغطًا عاليًا أو مضخة دوران خاصة. تسمح هذه الأنظمة لبعض الوقت بالحفاظ على الدوران في حالة وقوع حوادث خارجية.

المعال (مفتوح). يستخدمون خلط الماء من خطوط الإمداد والتفريغ. لهذا الغرض ، يتم استخدام مضخة أو مصعد نفاث مائي. في الحالة الأولى ، من الممكن أيضًا الحفاظ على دوران المبرد أثناء الحوادث.

التدفق المباشر - الأكثر أنظمة بسيطةتستخدم لتدفئة العديد من المباني المجاورة لمنزل صغير واحد المرجل. عيب هذه الحلول هو استحالة التحكم المحلي عالي الجودة والاعتماد المباشر لوضع التسخين على درجة حرارة الناقل في قناة الإمداد.

وفقًا لطريقة توصيل المبرد إلى مشعات التدفئة ، يتم تقسيم الأنظمة إلى أنظمة أحادية وثنائية الأنبوب. مخطط الأنبوب الواحد هو ممر متسلسل للمياه عبر الشبكة. والنتيجة هي فقدان الحرارة عند الابتعاد عن المصدر واستحالة تكوين درجة حرارة موحدة في جميع الغرف والشقق.

أنظمة التسخين أحادية الأنبوب أرخص وأكثر استقرارًا هيدروليكيًا (في درجات حرارة منخفضة). عيبهم هو استحالة التحكم الفردي في نقل الحرارة. تم استخدام أنظمة الأنابيب المفردة في البناء منذ الأربعينيات ، ولهذا السبب تم تجهيز معظم المباني في بلدنا بها. حتى اليوم ، يمكن استخدام هذه الأنظمة في تلك المباني العامة حيث لا تكون هناك حاجة إلى محاسبة وتنظيم منفصل للإمداد الحراري.

يتضمن نظام الأنبوبين إنشاء خط واحد يوفر الحرارة لكل غرفة على حدة. كقاعدة عامة ، يتم تثبيت رافعات العرض والعودة في سلالم المنازل. لحساب الإمداد الحراري ، يمكن استخدام عدادات الشقة أو نظام المنزل السكني (عداد مشترك للمنزل وعدادات المياه الساخنة المحلية). في المباني متعددة الطوابق التي تحتوي على مخطط تدفئة للشقق من أنبوبين ، من الممكن تنظيم النظام الحراري في كل شقة دون التسبب في "ضرر" للجيران. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لاستخدام ضغوط التشغيل المنخفضة في الأنظمة ثنائية الأنابيب ، يمكن استخدام مشعات رقيقة الجدران غير مكلفة للتدفئة.

يعتمد اختيار الطريقة التي سيتم بها تنفيذ إمداد المباني بالحرارة على الخصائص التقنية (القدرة على الاتصال بنظام تدفئة مركزي) وعلى التفضيل الشخصي للمالك. كل نظام له مزاياه وعيوبه.

على سبيل المثال ، شبكات تدفئة المناطق منتشرة على نطاق واسع ، وبسبب تطبيقها الواسع ، تم تطوير تركيب ومد خطوط الأنابيب بشكل جيد. وتجدر الإشارة أيضًا إلى القدرة التنافسية لهذه الشبكات نظرًا لانخفاض تكلفة الطاقة الحرارية.

لكن شبكات التدفئة المركزية لها أيضًا عيوب مثل الاحتمال الكبير للأعطال والحوادث في النظام ، فضلاً عن الوقت المهم الذي يستغرقه التخلص منها. لهذا يمكننا إضافة تبريد المبرد ، والذي يتم تسليمه للمستهلكين عن بعد.

يمكن أن تعمل شبكات التدفئة المستقلة من مصادر طاقة مختلفة. لذلك ، عند إيقاف تشغيل أحدها ، تظل جودة الإمداد الحراري على نفس المستوى. تضمن هذه الأنظمة إمداد المبنى بالحرارة حتى في حالات الطوارئ ، عندما يتم فصل المبنى عن شبكة الطاقة وتوقف إمدادات المياه. يمكن اعتبار عيب شبكة التدفئة المستقلة الحاجة إلى تخزين احتياطيات الوقود ، وهو أمر غير مناسب دائمًا ، خاصة في المدينة ، فضلاً عن الاعتماد على مصادر الطاقة.

بالإضافة إلى توفير الحرارة للمبنى ، يلعب التبريد أيضًا دورًا مهمًا في عمل المباني. في المباني التجارية (المستودعات والمحلات التجارية وما إلى ذلك) ، يعد التبريد شرطًا أساسيًا للتشغيل العادي. في المباني الخاصة ، يكون تكييف الهواء والتبريد مناسبين في الصيف. لذلك ، عند تجميع وثائق المشروعالبناء ، يجب التعامل مع تصميم أنظمة التدفئة والتبريد بالاهتمام والاحتراف الواجبين.

2. حماية أنظمة الماء الساخن من التآكل

يجب أن تفي المياه التي يتم توفيرها لإمداد الماء الساخن بمتطلبات GOST. يجب أن يكون الماء عديم اللون والرائحة والمذاق. تستخدم الحماية من التآكل على مدخلات المشتركين فقط لمنشآت الماء الساخن. في أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة لإمداد الماء الساخن ، يتم استخدام مياه الشبكة التي خضعت لنزع الهواء ومعالجة المياه الكيميائية. لا تحتاج هذه المياه إلى معالجة إضافية في النقاط الحرارية. في أنظمة التدفئة المغلقة ، تمتلئ منشآت الماء الساخن بماء الصنبور. استخدام هذه المياه بدون تفريغ وتليين غير مقبول ، لأنه عند تسخينها إلى 60 درجة مئوية ، يتم تنشيط عمليات التآكل الكهروكيميائي ، وعند درجة حرارة الماء الساخن ، يبدأ تحلل أملاح الصلابة المؤقتة إلى كربونات تترسب إلى ثاني أكسيد الكربون الحر. . يؤدي تراكم الحمأة في الأقسام الراكدة من خطوط الأنابيب إلى حدوث تآكل في التنقر. هناك حالات عندما يؤدي تأليب التآكل لمدة 2-3 سنوات إلى تعطيل نظام إمداد الماء الساخن تمامًا.

تعتمد طريقة المعالجة على محتوى الأكسجين المذاب وقساوة كربونات ماء الصنبور ، لذلك يتم التمييز بين معالجة المياه المقاومة للتآكل ومقاومة الترسبات الكلسية. لا ينتج ماء الصنبور الناعم مع صلابة كربونات 2 ملغم مكافئ / لتر قشور وحمأة. عند استخدام الماء العسر ، ليست هناك حاجة لحماية نظام إمداد الماء الساخن من الحمأة. لكن المياه اللينة تتميز بمحتوى عالٍ من الغازات المذابة وتركيز منخفض من أيونات الهيدروجين ، لذا فإن الماء العسر هو الأكثر تآكلًا. تشكل مياه الصنبور ذات الصلابة المتوسطة ، عند تسخينها ، طبقة رقيقة من المقياس على السطح الداخلي للأنابيب ، مما يزيد إلى حد ما من المقاومة الحرارية للسخانات ، ولكنه يحمي المعدن بشكل مرضٍ تمامًا من التآكل. يعطي الماء ذو ​​الصلابة المتزايدة 4-6 ملغم مكافئ / لتر طبقة سميكة من الحمأة ، مما يزيل التآكل تمامًا. يجب حماية منشآت الماء الساخن المزودة بهذه المياه من الحمأة. لا ينصح باستخدام المياه ذات العسر العالي (أكثر من 6 ملغم مكافئ / لتر) بسبب ضعف "التصبن" وفقًا لمعايير الجودة. وبالتالي ، في أنظمة الإمداد الحراري المغلقة ، تحتاج تركيبات الماء الساخن عند استخدام الماء العسر إلى حماية ضد التآكل ، ومع زيادة الصلابة ، من الحمأة. ولكن نظرًا لأنه مع إمداد الماء الساخن ، لا يتسبب التسخين المنخفض للمياه في تحلل الأملاح ذات الصلابة الثابتة ، فإن الطرق الأبسط قابلة للتطبيق لمعالجتها مقارنة بمياه المكياج في محطة توليد الطاقة الحرارية أو في بيوت الغلايات. تتم حماية أنظمة إمداد الماء الساخن من التآكل باستخدام تركيبات مقاومة للتآكل في محطة التدفئة المركزية أو عن طريق زيادة مقاومة أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة ضد التآكل.

رقم التذكرة 8

1. التعيين و الخصائص العامةعملية نزع الهواء

عملية إزالة الغازات المسببة للتآكل المذابة في الماء (الأكسجين ، وثاني أكسيد الكربون الحر ، والأمونيا ، والنيتروجين ، وما إلى ذلك) ، والتي يتم إطلاقها في مولد البخار وأنابيب شبكة التدفئة ، مما يؤدي إلى تآكل المعادن ، مما يقلل من موثوقية تشغيلها. تساهم منتجات التآكل في انتهاك الدورة الدموية مما يؤدي إلى احتراق أنابيب وحدة الغلاية. معدل التآكل يتناسب مع تركيز الغازات في الماء. يعتمد نزع الهواء الحراري الأكثر شيوعًا عن استخدام قانون هنري - قانون قابلية ذوبان الغازات في سائل ، والذي بموجبه تتناسب كمية كتلة الغاز المذابة في وحدة حجم الماء بشكل مباشر مع الضغط الجزئي تحت الظروف متساوي الحرارة. تقل قابلية ذوبان الغازات مع زيادة درجة الحرارة وتساوي الصفر لأي ضغط عند نقطة الغليان. أثناء نزع الهواء الحراري ، تكون عمليات إطلاق ثاني أكسيد الكربون الحر وتحلل بيكربونات الصوديوم مترابطة. تكون عملية تحلل بيكربونات الصوديوم أكثر كثافة مع زيادة درجة الحرارة ، وبقاء الماء لفترة أطول في جهاز نزع الهواء ، وإزالة ثاني أكسيد الكربون الحر من الماء. من أجل كفاءة العملية ، من الضروري ضمان الإزالة المستمرة لثاني أكسيد الكربون الحر من الماء المنزوع الهواء إلى حيز البخار وإمداد البخار الخالي من ثاني أكسيد الكربون المذاب ، وكذلك لتكثيف إزالة الغازات المنبعثة ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون ، من جهاز نزع الهواء. 2. اختيار المضخة

المؤشرات الرئيسية مضخة الدورة الدمويةهي الرأس (H) ، تقاس بالأمتار لعمود الماء ، والتدفق (Q) ، أو الإنتاجية ، تقاس بالمتر المكعب / ساعة. الحد الأقصى للرأس هو أكبر مقاومة هيدروليكية للنظام يمكن للمضخة التغلب عليها. في هذه الحالة ، فإن العرض يساوي صفرًا. الحد الأقصى للتدفق هو أكبر كمية من سائل التبريد يمكن للمضخة ضخها في ساعة واحدة بينما تميل المقاومة الهيدروليكية للنظام إلى الصفر. يُطلق على اعتماد الضغط على أداء النظام خاصية المضخة. تتميز المضخات أحادية السرعة بخاصية واحدة ، حيث تحتوي المضخات ثنائية وثلاث سرعات على اثنين وثلاث سرعات على التوالي. تتميز المضخات المتغيرة السرعة بالعديد من الخصائص.

يتم اختيار المضخة ، مع الأخذ في الاعتبار ، أولاً وقبل كل شيء ، الحجم المطلوب من المبرد الذي سيتم ضخه فوق المقاومة الهيدروليكية للنظام. يتم حساب معدل تدفق المبرد في النظام بناءً على فقد الحرارة لدائرة التسخين وفرق درجة الحرارة المطلوب بين الخط المباشر وخط العودة. يعتمد فقدان الحرارة ، بدوره ، على العديد من العوامل (التوصيل الحراري لمواد غلاف المبنى ، ودرجة الحرارة المحيطة ، واتجاه المبنى بالنسبة إلى النقاط الأساسية ، وما إلى ذلك) ويتم تحديدها عن طريق الحساب. بمعرفة فقد الحرارة ، احسب معدل تدفق سائل التبريد المطلوب وفقًا للصيغة Q = 0.86 Pn / (tpr.t - trev.t) ، حيث Q هو معدل تدفق سائل التبريد ، m3 / h ؛ Pn - قوة دائرة التسخين اللازمة لتغطية فقد الحرارة ، kW ؛ tpr.t - درجة حرارة خط أنابيب الإمداد (المباشر) ؛ tareb.t - درجة حرارة خط أنابيب الإرجاع. بالنسبة لأنظمة التدفئة ، يكون فرق درجة الحرارة (tpr.t - torr.t) عادة 15-20 درجة مئوية ، لنظام التدفئة الأرضية - 8-10 درجة مئوية.

بعد تحديد معدل التدفق المطلوب لسائل التبريد ، يتم تحديد المقاومة الهيدروليكية لدائرة التسخين. عادة ما يتم أخذ المقاومة الهيدروليكية لعناصر النظام (المرجل ، خطوط الأنابيب ، الإغلاق والصمامات الحرارية) من الجداول المقابلة.

بعد حساب معدل التدفق الكتلي لسائل التبريد والمقاومة الهيدروليكية للنظام ، يتم الحصول على معلمات ما يسمى بنقطة التشغيل. بعد ذلك ، باستخدام كتالوجات الشركات المصنعة ، تم العثور على مضخة لا يقل منحنى تشغيلها عن نقطة تشغيل النظام. بالنسبة للمضخات ثلاثية السرعات ، يتم الاختيار ، مع التركيز على منحنى السرعة الثاني ، بحيث يكون هناك هامش أثناء التشغيل. للحصول على أقصى كفاءة للجهاز ، من الضروري أن تكون نقطة التشغيل في منتصف خاصية المضخة. وتجدر الإشارة إلى أنه لتجنب حدوث ضوضاء هيدروليكية في خطوط الأنابيب ، يجب ألا يتجاوز معدل تدفق سائل التبريد 2 م / ث. عند استخدام مضاد التجمد ، الذي يتميز بلزوجة منخفضة ، كمبرد ، يتم شراء مضخة باحتياطي طاقة بنسبة 20٪.

رقم التذكرة 9

1. ناقلات الحرارة ومعلماتها. التحكم في إخراج الحرارة

4.1 في أنظمة التدفئة المركزية للتدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة للمباني السكنية والعامة و مباني صناعيةكحامل حراري ، كقاعدة عامة ، يجب أخذ الماء. يجب أيضًا التحقق من إمكانية استخدام الماء كناقل حراري للعمليات التكنولوجية.

يُسمح باستخدام البخار للمؤسسات كمبرد منفرد للعمليات التكنولوجية والتدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة من خلال دراسة الجدوى.

تحذف الفقرة 4.2.

4.3 يجب أن تؤخذ درجة حرارة الماء في أنظمة إمداد الماء الساخن وفقًا لـ SNiP 2.04.01-85.

تحذف الفقرة 4.4.

4.5 يتم توفير تنظيم الإمداد الحراري: مركزي - عند مصدر الحرارة ، مجموعة - في وحدات التحكم أو في نقطة التسخين المركزية ، فرد في ITP.

بالنسبة لشبكات تسخين المياه ، كقاعدة عامة ، يجب أخذ تنظيم نوعي لإمداد الحرارة وفقًا لحمل التدفئة أو وفقًا للحمل المشترك للتدفئة وإمداد الماء الساخن وفقًا للجدول الزمني لتغيرات درجة حرارة الماء اعتمادًا على درجة حرارة الهواء الخارجي.

عندما يكون هناك ما يبرر ، يُسمح بتنظيم إمداد الحرارة - كميًا ونوعيًا

كمي.

4.6 مع تنظيم مركزي للجودة في أنظمة الإمداد الحراري السائدة (أكثر من 65٪)

يجب أن يتم تنظيم الحمل السكني والحمل الجماعي من خلال الحمل المشترك للتدفئة و

إمداد الماء الساخن ، وعندما يكون الحمل الحراري للقطاع السكني والمجمعي أقل من 65٪ من الإجمالي

الحمل الحراري وحصة متوسط ​​الحمل لإمداد الماء الساخن أقل من 15٪ من الحمل الحراري المحسوب - التنظيم وفقًا لحمل التدفئة.

في كلتا الحالتين ، يكون التحكم المركزي في جودة الإمداد الحراري محدودًا بأدنى درجات حرارة للمياه في خط أنابيب الإمداد ، وهو أمر ضروري لتسخين المياه التي تدخل إلى أنظمة الإمداد بالتسخين الساخنة للمستهلكين:

لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة - لا تقل عن 70 درجة مئوية ؛

لأنظمة الإمداد بالحرارة المفتوحة - لا تقل عن 60 درجة مئوية.

ملحوظة. مع تنظيم الجودة المركزي من خلال الجمع

تحميل نقطة انقطاع التدفئة وإمداد الماء الساخن للرسم البياني لدرجة الحرارة

يجب أن تؤخذ المياه في أنابيب الإمداد والعودة عند درجة حرارة

الهواء الخارجي ، المقابل لنقطة انقطاع منحنى التحكم وفقًا لـ

حمولة التدفئة.

4.7 لشبكات تسخين المياه المنفصلة من مصدر حرارة واحد للمؤسسات والمناطق السكنية

يُسمح بتقديم جداول مختلفة لدرجات حرارة الماء:

للمؤسسات - عن طريق حمولة التدفئة ؛

للمناطق السكنية - حسب الحمل المشترك للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة.

4.8 عند حساب الرسوم البيانية لدرجة الحرارة ، يتم قبول ما يلي: بداية ونهاية فترة التسخين عند درجة حرارة

الهواء الخارجي 8 درجة مئوية ؛ متوسط ​​درجة حرارة تصميم الهواء الداخلي للمباني الساخنة للمناطق السكنية هو 18 درجة مئوية ، لمباني الشركات - 16 درجة مئوية.

4.9 في المباني للأغراض العامة والصناعية ، والتي يتم توفير تخفيض لها

درجة حرارة الهواء في الليل وساعات غير العمل ، يجب ضمان التحكم في درجة الحرارة أو معدل تدفق الناقل الحراري في نقاط التسخين. 2 الغرض وتصميم خزان التمدد

وفقًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية ، فإن الماء (المبرد) هو سائل غير قابل للضغط عمليًا. ويترتب على ذلك أنه عندما تحاول ضغط الماء (تقليل حجمه) ، فإنه يؤدي إلى زيادة حادة في الضغط.

ومن المعروف أيضًا أنه في نطاق درجة الحرارة المطلوبة من 200 إلى 900 درجة مئوية ، يتمدد الماء عند تسخينه. مجتمعة ، تؤدي خاصيتان للماء الموصوفتان أعلاه إلى حقيقة أنه في نظام التدفئة ، يجب تزويد الماء بإمكانية تغيير (زيادة) حجمه.

هناك طريقتان لضمان هذا الاحتمال: استخدام نظام تدفئة "مفتوح" مع خزان تمدد مفتوح في أعلى نقطة في نظام التدفئة أو في نظام "مغلق" للاستخدام خزان التمددنوع الغشاء.

في نظام التسخين المفتوح ، يتم تنفيذ وظيفة موازنة تمدد الماء عند تسخين "الزنبرك" بواسطة عمود ماء يصل إلى خزان التمدد ، والذي يتم تثبيته في الجزء العلوي من نظام التسخين. في نظام التسخين من النوع المغلق ، يتم تنفيذ دور نفس "الزنبرك" في خزان التمدد الغشائي بواسطة أسطوانة هواء مضغوطة.

تؤدي الزيادة في حجم الماء في النظام أثناء التسخين إلى تدفق الماء من نظام التسخين إلى خزان التمدد ويصاحب ذلك ضغط أسطوانة الهواء المضغوط في خزان التمدد من نوع الغشاء وزيادة الضغط في هو - هي. ونتيجة لذلك ، فإن الماء لديه القدرة على التمدد ، كما في حالة نظام التدفئة المفتوح ، ولكنه في حالة واحدة لا يتصل مباشرة بالهواء.

هناك عدد من الأسباب التي تجعل استخدام خزان التمدد الغشائي أفضل من الخزان المفتوح:

1. يمكن وضع الخزان الغشائي في غرفة الغلاية وليس هناك حاجة لتركيب الأنبوب في أعلى نقطة ، حيث يوجد ، علاوة على ذلك ، خطر تجميد الخزان في الشتاء.

2. في نظام التسخين المغلق ، لا يوجد تلامس بين الماء والهواء ، مما يستبعد إمكانية إذابة الأكسجين في الماء (مما يوفر للغلاية والمشعات في نظام التدفئة عمر خدمة إضافي).

3. من الممكن توفير ضغط إضافي (مفرط) حتى في الجزء العلوي من نظام التدفئة ، مما يؤدي إلى تقليل مخاطر فقاعات الهواء في المشعات الموجودة في نقاط عالية.

4. في السنوات الأخيرة ، أصبحت مساحات العلية شائعة بشكل متزايد: غالبًا ما يتم استخدامها كأماكن للمعيشة ولا يوجد مكان لوضع خزان تمدد من النوع المفتوح.

5. هذا الخيار هو ببساطة أرخص بكثير عندما تفكر في المواد والتشطيبات والعمل.

رقم التذكرة 11

تصاميم الأنابيب الحرارية

يجب أن تسمح التصاميم العقلانية للأنابيب الحرارية ، أولاً ، بإنشاء شبكات حرارية بالطرق الصناعية وتكون اقتصادية من حيث استهلاك مواد البناء وتكلفة الأموال ؛ ثانيًا ، يجب أن تتمتع بمتانة كبيرة ، وتضمن الحد الأدنى من فقد الحرارة في الشبكات ، ولا تتطلب تكاليف كبيرة للمواد والعمالة للصيانة أثناء التشغيل.

تلبي التصميمات الحالية للأنابيب الحرارية المتطلبات المذكورة أعلاه إلى حد كبير. ومع ذلك ، فإن كل تصميم من هذه الأنابيب الحرارية له ميزاته الخاصة التي تحدد نطاق تطبيقه. لذلك ، من المهم الاختيار الصحيحلتصميم أو آخر في تصميم شبكات التدفئة ، حسب الظروف المحلية.

يجب اعتبار التصميمات الأكثر نجاحًا هي وضع الأنابيب الحرارية تحت الأرض:

أ) المجمعات المشتركة للكتل الخرسانية سابقة الصب مع الشبكات الأخرى تحت الأرض ؛

ب) في القنوات الخرسانية المسلحة الجاهزة (غير سالكة وشبه ممر) ؛

ج) في قذائف الخرسانة المسلحة.

د) في قذائف من الخرسانة المسلحة مصنوعة من أنابيب طرد مركزي أو نصف أسطوانات مع عزل حراري من الصوف المعدني ؛

ه) في قذائف الأسمنت الأسبستي.

تستخدم هذه الهياكل في بناء شبكات التدفئة الحضرية ويتم تشغيلها بنجاح.

عند اختيار التصميمات لوضع الأنابيب الحرارية ، من الضروري مراعاة:

أ) الظروف الهيدروجيولوجية للطريق ؛

ب) شروط موقع الطريق في المنطقة الحضرية ؛

ج) شروط البناء.

د) ظروف التشغيل.

تعتبر الظروف الهيدروجيولوجية للمسار ذات أهمية قصوى لاختيار تصميم خطوط الأنابيب الحرارية ، وبالتالي يجب دراستها بعناية.

في ظل وجود تربة جافة كثيفة بدرجة كافية ، هناك فرصة لمجموعة كبيرة من تصميمات خطوط الأنابيب الحرارية. في هذه الحالة ، يعتمد الاختيار النهائي على موقع الطريق في المدينة ، وكذلك على ظروف البناء والتشغيل.

الظروف الهيدروجيولوجية غير المواتية (وجود مستوى عالٍ من المياه الجوفية والتربة ضعيفة السمة للشئإلخ) الحد بشدة من اختيار تصميمات شبكات التدفئة. مع وجود مستوى عالٍ من المياه الجوفية ، فإن الحل الأكثر قبولًا للبناء تحت الأرض لخطوط الأنابيب الحرارية هو وضع الأخير في قنوات مع الصرف المرتبط بالعزل الحراري المعلق للأنابيب. لا يكون استخدام القنوات مع العزل المائي فعالاً إلا للقنوات التي يمكن من خلالها إجراء العزل المائي بجودة كافية.

يمكن تنظيم الصرف بشكل إضافي في قنوات المرور ، مما يضمن لخطوط الأنابيب الحرارية من الفيضانات بالمياه الجوفية. عند تصميم الصرف المرتبط ، من الضروري ضمان التصريف الموثوق لمياه الصرف في المصارف الحضرية أو المسطحات المائية.

عند تصميم شبكات حرارية في ظروف الفيضانات المؤقتة بالمياه الجوفية (مياه الفيضانات) ، يمكن اعتماد نوع مد خطوط الأنابيب الحرارية في القنوات شبه العابرة دون تصريف أو تسرب المياه. في هذه الحالة ، يجب اتخاذ تدابير لحماية العزل الحراري والأنابيب من الرطوبة: طلاء الأنابيب بالبورولين ، وتركيب قشر الأسمنت الأسبستي فوق العزل الحراري ، إلخ.

عند تصميم شبكة حرارية في التربة الرطبة على أراضي المؤسسات الصناعية ، فإن أفضل حل هو وضع خطوط الأنابيب الحرارية فوق سطح الأرض.

يؤثر موقع الطريق في المنطقة الحضرية إلى حد كبير على اختيار نوع خطوط أنابيب التدفئة.

عندما يقع الطريق أسفل ممرات المدينة الرئيسية ، فإن وضع خطوط الأنابيب الحرارية في قذائف وقنوات غير سالكة أمر غير مقبول ، لأنه أثناء إصلاح شبكة التدفئة ، من الضروري فتح رصيف الطريق على طول كبير من الطريق. لذلك ، تحت الممرات الرئيسية ، يجب وضع خطوط الأنابيب الحرارية في نصف من خلال وعبر القنوات ، مما يسمح بفحص وإصلاح شبكة التدفئة دون فتح.

من الأنسب عند تصميم شبكات الحرارة دمجها مع المرافق الأخرى الموجودة تحت الأرض في مجمع المدينة المشترك.

أنواع أنابيب الغاز.

عبور الأنهار والسكك الحديدية والطرق السريعة بأنابيب الحرارة. إن أبسط طريقة لعبور حواجز النهر هي مد خطوط أنابيب حرارية على طول هيكل المبنىالسكك الحديدية أو جسور الطرق. ومع ذلك ، غالبًا لا توجد جسور عبر الأنهار في المنطقة التي يتم فيها مد خطوط الأنابيب الحرارية ، كما أن إنشاء جسور خاصة لخطوط الأنابيب الحرارية ذات الامتداد الطويل أمر مكلف. الخيارات الممكنة لحل هذه المشكلة هي بناء ممرات علوية أو بناء سيفون تحت الماء.

خطوط الأنابيب الحرارية التي تنقل الطاقة الحرارية من مصدر حراري إلى المستهلكين ، IB ، اعتمادًا على الظروف المحلية ، يتم وضعها بطرق مختلفة. (يميز بين تحت الأرض و طرق الهواءوضع خطوط الأنابيب. في المدن ، عادة ما يتم استخدام تحت الأرض. مع أي طريقة لوضع خطوط الأنابيب الحرارية ، فإن المهمة الرئيسية هي ضمان التشغيل الموثوق به والدائم للهيكل التكلفة الدنياالمواد والوسائل.

النوع التالي من القنوات غير السالكة هو الحشوات ، والتي لا يوجد بها فجوة هوائية بين السطح الخارجي للعزل الحراري وجدار القناة. تم تصنيع هذه الحشيات من الخرسانة المسلحة نصف أسطوانات ، "تشكل غلافًا صلبًا ، IB وهو عبارة عن أنبوب ملفوف بطبقة من الصوف المعدني. تم استخدام هذا النوع من مد أنابيب التدفئة لشبكات الإمداد ، ولكن بسبب عيوب التصميم (iMHOroHiOBHocTb) تم ترطيب الصوف المعدني وسرعان ما فشلت الأنابيب بسبب ضعف الحماية من التآكل بسبب التآكل الخارجي.

2. خصائص المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب. مبدأ الاختيار. تعد المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب من أكثر الأجهزة شيوعًا. يتم استخدامها لنقل الحرارة والعمليات الكيميائية الحرارية بين مختلف السوائل والأبخرة والغازات - سواء بدون تغيير أو مع تغيير في حالة التجميع.

ظهرت المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب في بداية القرن العشرين بسبب الحاجة إلى المحطات الحرارية للمبادلات الحرارية السطحية الكبيرة ، مثل المكثفات وسخانات المياه ، التي تعمل بضغط مرتفع نسبيًا. تستخدم المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب كمكثفات وسخانات ومبخرات. في الوقت الحاضر ، أصبح تصميمها ، نتيجة للتطورات الخاصة ، مع مراعاة الخبرة التشغيلية ، أكثر تقدمًا. في نفس السنوات ، بدأ الاستخدام الصناعي الواسع للمبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب في صناعة النفط. للتشغيل في ظروف صعبةكانت هناك حاجة إلى سخانات ومبردات جماعية ومبخرات ومكثفات لأجزاء مختلفة من النفط الخام والسوائل العضوية المصاحبة. غالبًا ما كان يتعين على المبادلات الحرارية العمل مع السوائل الملوثة في درجات حرارة وضغوط عالية ، وبالتالي كان لابد من تصميمها بحيث يمكن إصلاحها وتنظيفها بسهولة.

غلاف (جسم) المبادل الحراري للقذيفة والأنبوب عبارة عن أنبوب ملحوم من صفائح فولاذية واحدة أو أكثر. تختلف الأصداف بشكل أساسي في طريقة توصيلها بصفائح وأغطية الأنبوب. يتم تحديد سماكة جدار الغلاف بضغط وسيط العمل وقطر الغلاف ، ولكن يُفترض ألا يقل عن 4 مم. يتم لحام الفلنجات بالحواف الأسطوانية للغلاف لتوصيلها بالأغطية أو القيعان. دعامات الجهاز متصلة بالسطح الخارجي للغلاف.

رقم التذكرة 12

1. يدعم خط الأنابيب

دعامات خطوط الأنابيب هي جزء لا يتجزأ من خطوط الأنابيب لأغراض مختلفة: خطوط الأنابيب التكنولوجية للمؤسسات الصناعية ومحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية وخطوط أنابيب النفط والغاز وخطوط أنابيب الشبكات الهندسية للإسكان والخدمات المجتمعية لاستكمال أنظمة خطوط الأنابيب في بناء السفن. الدعم هو جزء من خط أنابيب مخصص لتركيبه أو تثبيته. بالإضافة إلى تركيب خطوط الأنابيب وتثبيتها ، يتم استخدام الدعامات لتخفيف الأحمال المختلفة على خط الأنابيب (محوري ، عرضي ، إلخ). يتم تثبيتها عادة في أقرب وقت ممكن من الأحمال: أغلق الصبابات، تفاصيل خط الأنابيب. تغطي دعامات خطوط الأنابيب النطاق الكامل للأقطار من 25 إلى 1400 اعتمادًا على قطر خط الأنابيب. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن مادة دعامات خط الأنابيب يجب أن تتطابق مع مادة الأنبوب ، أي إذا كان الأنبوب من st.20 ، فيجب أن يكون دعم خط الأنابيب من st.20. تُستخدم المادة الرئيسية المحددة في رسومات العمل - الفولاذ الكربوني - لتصنيع الدعامات المستخدمة في المناطق ذات درجة الحرارة الخارجية المقدرة حتى 30 درجة مئوية تحت الصفر. في حالة استخدام الدعامات الثابتة في المناطق ذات درجات الحرارة الخارجية التي تقل عن 40 درجة مئوية تحت الصفر ، فإن المواد المستخدمة في التصنيع عبارة عن فولاذ منخفض السبائك: 17GS-12 ، 17G1S-12 ، 14G2-12 وفقًا لـ GOST 19281-89 ، أبعاد الدعامات وأجزائها لم تتغير. بالنسبة للمناطق ذات درجة الحرارة الخارجية المقدرة التي تصل إلى 60 درجة مئوية تحت الصفر ، يتم استخدام الفولاذ 09G2S-14 وفقًا لـ GOST 19281-89. تعتبر دعامات خطوط الأنابيب جزءًا ضروريًا من نظام نقل الحرارة. إنه يعمل على توزيع الحمل من خط الأنابيب إلى الأرض. تنقسم دعامات خطوط الأنابيب إلى:

1. متحرك (منزلق ، بكرة ، كرة ، زنبرك ، موجهات أمامية) وثابت (ملحوم ، مشبك ، دفع).

يفترض الدعم المنزلق (المتحرك) وزن نظام خط الأنابيب ، مما يضمن اهتزازات غير معوقة لخط الأنابيب عندما تتغير ظروف درجة الحرارة.

2. يتم تثبيت الدعامة الثابتة في أماكن معينة من خط الأنابيب ، مع إدراك الأحمال التي تحدث في هذه النقاط عندما تتغير ظروف درجة الحرارة.

أصبح إنتاج دعامات خطوط الأنابيب الآن طبيعيًا وموحدًا وفقًا لمعايير بناء الماكينة. استخدامها ضروري لجميع منظمات التصميم والتركيب والبناء. توضح OSTs جميع أبعاد تفاصيل دعامات خطوط الأنابيب ، والأحمال المسموح بها دعامات معدنية، بما في ذلك قوة الاحتكاك للدعامات المنزلقة. يجب أن تتحمل الدعامات الأحمال المنصوص عليها في معايير الدولة والوثائق التنظيمية. بعد إزالة الأحمال من الأجزاء ، يجب ألا تظهر الدموع عليها.

2. مبدأ التصميم والتشغيل المبادل الحراري للصفائح عبارة عن جهاز يتكون سطح التبادل الحراري من صفائح رقيقة مختومة بسطح مموج. تتحرك وسائط العمل في قنوات الفتحة بين اللوحات المتجاورة. تتناوب قنوات التدفئة والمبردات الساخنة مع بعضها البعض. يعزز السطح المموج للألواح اضطراب تدفق وسائط العمل ويزيد من معامل نقل الحرارة. تحتوي كل لوحة على الجانب الأمامي على حشية كفاف مطاطية تحد من القناة لتدفق وسيط العمل وتغطي فتحتين ركنيتين يمر من خلالها تدفق وسيط العمل إلى القناة البينية ويخرج منها ، ويمر المبرد القادم من خلالها الفتحتان الأخريان. يتم تثبيت حشيات المبادل الحراري للوحة القابلة للطي على اللوحة بطريقة أنه بعد تجميع وضغط الألواح ، يتم تشكيل نظامين من القنوات البينية المختومة في الجهاز ، معزولين عن بعضهما البعض. كلا نظامي القنوات البينية متصلان بمشعباتهما بالإضافة إلى تجهيزات مدخل ومخرج وسائط العمل الموجودة على ألواح الضغط. يتم تجميع الألواح في عبوة بحيث يتم تدوير كل لوحة لاحقة بمقدار 180 درجة بالنسبة إلى الألواح المجاورة ، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة تقاطع أسطح التمويج وتدعم الألواح تحت تأثير الضغوط المختلفة في الوسائط. يمكن أن تكون المبادلات الحرارية اللوحية أحادية التمرير ومتعددة التمريرات. في الأجهزة متعددة المسارات ، يوجد اثنان من التركيبات الأربعة على لوحة ضغط متحركة ، وفي حزمة الألواح توجد ألواح دوارة خاصة بها فتحات زاوية غير مثقوبة لتوجيه التدفقات على طول الممرات. يتم تجميع الألواح في عبوة على إطار يتكون من لوحين (ثابت ومتحرك) متصلان بقضبان. مادة اللوح - فولاذ 09G2S. مواد الألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ 12X18H10T. مادة الحشية - مطاط حراري من مختلف الدرجات (حسب خصائص سائل التبريد ومعلمات التشغيل). عند اختيار مبادل حراري لوحةفي المرحلة الأولى ، من الضروري صياغة مشكلة نقل الحرارة بشكل صحيح ، والتي يتم حلها باستخدام مبادل حراري لوحة. عند اختيار مبادل حراري ، من المستحسن مراعاة جميع حالات الحمل المحتملة على المبادل الحراري (على سبيل المثال: مع مراعاة التقلبات الموسمية) واختيار مبادل حراري وفقًا لأكثر الأوضاع تحميلًا. مع معدل التدفق العالي للحوامل الحرارية ، من الممكن تركيب عدة مبادلات حرارية للوحة بالتوازي ، مما يحسن من قابلية الصيانة وحدة حرارية. يمكن تحديد حجم المبادل الحراري وعدد اللوحات وتصميم اللوحات بالطرق التالية:

1. املأ الاستبيان في النموذج المحدد وأرسله إلى المتخصصين في الشركة المصنعة أو التجار.

2. حدد مبادل حراري باستخدام جداول مبسطة لاختيار المبادلات الحرارية حسب الطاقة والغرض (للتدفئة أو الماء الساخن).

3. استخدام برنامج كمبيوتر لاختيار المبادلات الحرارية التي يمكن الحصول عليها من المتخصصين أو التجار من الشركة المصنعة.

عند اختيار مبادل حراري ، من الضروري توقع إمكانية زيادة سعة الجهاز (زيادة عدد اللوحات) وإبلاغ الشركة المصنعة بذلك. يمكن أن يكون فقد الضغط في نظام الحماية المؤقت أكبر أو أقل من المقاومة في المبادل الحراري ذي الغلاف والأنبوب. تعتمد مقاومة نظام الحماية المؤقت (TPR) على عدد الألواح وعدد السكتات الدماغية واستهلاك المبردات. عند ملء الاستبيان ، يمكنك تحديد نطاق المقاومة المطلوب. الاعتقاد الشائع بأن مقاومة TPR دائمًا أكبر من مقاومة المبادل الحراري للقذيفة والأنبوب غير صحيح - كل هذا يتوقف على الظروف المحددة.

رقم التذكرة 13

1. العزل الحراري. التصنيف والنطاق

اليوم في سوق مواد البناء عزل حراري تقنيتحتل واحدة من المناصب الرئيسية. ليس فقط مستوى فقد الحرارة ، ولكن أيضًا كفاءة الطاقة ، وحماية الصوت ، وكذلك درجة مقاومة الماء وحاجز البخار للكائن يعتمد على مدى موثوقية العزل الحراري للغرفة. هناك عدد كبير من مواد العزل الحراري التي تختلف عن بعضها البعض من حيث الغرض والبنية والخصائص. لفهم أي المواد هو الأمثل في حالة معينة ، ضع في اعتبارك تصنيفها.

العزل الحراري حسب طريقة العمل

العزل الحراري الوقائي - العزل الحراري الذي يقلل من فقدان الحرارة نتيجة التوصيل الحراري المنخفض

عزل حراري عاكس - عزل حراري يقلل من فقدان الحرارة عن طريق تقليل الأشعة تحت الحمراء

العزل الحراري حسب الغرض

1. يتم استخدام العزل الفني لعزل المرافق

التطبيق "البارد" - درجة حرارة الوسط في النظام أقل من درجة حرارة الهواء المحيط

التطبيق "الساخن" - درجة حرارة الناقل في النظام أعلى من درجة حرارة الهواء المحيط

2. يتم استخدام العزل الحراري للمباني لعزل مظاريف المبنى.

مواد العزل الحراري حسب طبيعة المادة المصدر

1. مواد العزل الحراري العضوية

يتم الحصول على مواد العزل الحراري لهذه المجموعة من مواد ذات أصل عضوي: الخث ، والخشب ، والنفايات الزراعية ، إلخ. تتمتع جميع مواد العزل الحراري العضوية تقريبًا بمقاومة منخفضة للرطوبة وعرضة للتحلل البيولوجي ، باستثناء البلاستيك المملوء بالغاز: البلاستيك الرغوي ، رغوة البوليسترين المبثوقة ، البلاستيك على شكل خلية نحل ، البلاستيك الرغوي وغيرها.

2. مواد العزل الحراري غير العضوية
يتم تصنيع مواد العزل الحراري من هذا النوع عن طريق معالجة ذوبان الخبث المعدني أو ذوبان الصخور. تشمل السخانات غير العضوية الصوف المعدني ، والزجاج الرغوي ، والبيرلايت الموسع ، والخرسانة الخلوية وخفيفة الوزن ، والألياف الزجاجية ، وما إلى ذلك.

3. مواد العزل الحراري المختلطة
مجموعة من السخانات تعتمد على مخاليط الأسبستوس والأسبستوس وكذلك المواد الرابطة المعدنية والبرلايت والفيرميكوليت المعدة للتركيب.

التصنيف العام لمواد العزل الحراري

ينقسم العزل الحراري في المظهر والشكل إلى

ملفوفة وحبال - حزم ، حصير ، حبال

قطعة - كتل ، طوب ، شرائح ، ألواح ، اسطوانات

فضفاض ، فضفاض - رمال البيرلايت ، صوف قطني

مواد العزل الحراري حسب نوع المادة الأولية

عضوي

غير عضوي

مختلط

مواد العزل الحراري حسب الهيكل هي

الخلوية - البلاستيك الرغوي والزجاج الرغوي

الحبيبية - الفيرميكوليت ، البيرلايت.

ليفية - الألياف الزجاجية والصوف المعدني

وفقًا لصلابتها ، يتم تصنيف المواد العازلة للحرارة على أنها ناعمة ، وشبه صلبة ، وصلبة ، وصلابة متزايدة ، وصلبة.

حسب التوصيل الحراري ، تنقسم مواد العزل الحراري إلى:

الفئة أ - الموصلية الحرارية المنخفضة

الفئة ب - متوسط ​​التوصيل الحراري

الفئة ب - زيادة التوصيل الحراري

يتم تصنيف العزل الحراري أيضًا وفقًا لدرجة القابلية للاشتعال ، وهنا ، بدورها ، تنقسم المواد إلى مواد قابلة للاحتراق ، ومقاومة للحريق ، وقابلة للاشتعال ، وحرق بطيء.

المعالم الرئيسية لمواد العزل الحراري

1. التوصيل الحراري للعزل

الموصلية الحرارية - قدرة المادة على توصيل الحرارة ، هي الخاصية التقنية الرئيسية لجميع أنواع العزل الحراري. تتأثر الموصلية الحرارية للسخانات بالأبعاد والنوع الكثافة الكليةالمواد وموقع الفراغات. تتأثر الموصلية الحرارية بشكل مباشر برطوبة ودرجة حرارة المادة. تعتمد المقاومة الحرارية للهياكل المغلقة بشكل مباشر على التوصيل الحراري.

2. نفاذية بخار مادة العزل الحراري

نفاذية البخار - القدرة على نشر بخار الماء ، هي واحدة من أهم العوامل التي تؤثر على مقاومة غلاف المبنى. لتجنب تراكم الرطوبة الزائدة في طبقات غلاف المبنى ، من الضروري أن تزداد نفاذية البخار من جدار دافئ إلى جدار بارد.

3. مقاومة الحريق

يجب أن تتحمل مواد العزل الحراري درجات حرارة عاليةبدون ضرر هيكلي ، اشتعال ، إلخ.

4. التهوية

كلما انخفضت خاصية نفاذية الهواء ، زادت خصائص العزل الحراري للمادة.

5. امتصاص الماء

امتصاص الماء - قدرة المواد العازلة للحرارة على امتصاص الرطوبة عند التلامس المباشر مع الماء والاحتفاظ بها في الخلايا.

6. مقاومة الانضغاط لمادة العزل الحراري

مقاومة الانضغاط هي قيمة الحمولة (kPa) التي تسبب تغير في سمك المنتج بنسبة 10٪.

7. كثافة المواد

الكثافة - نسبة الحجم إلى كتلة المادة الجافة ، والتي يتم تحديدها عند حمل معين.

8. انضغاطية المواد

قابلية الانضغاط - تغيير سمك المنتج تحت الضغط

2. رسم تخطيطي ومبدأ تشغيل غلاية الماء الساخن

يتم تشغيل غرفة التدفئة باستخدام غلايات الماء الساخن على النحو التالي. يدخل الماء من خط العودة لشبكات التدفئة بضغط صغير إلى شفط مضخة الشبكة. كما يتم توفير المياه هناك من مضخة المكياج التي تعوض تسرب المياه في شبكات التدفئة. يتم أيضًا توفير الماء الساخن لشفط المضخة ، حيث يتم استخدام تسخينه جزئيًا في المبادلات الحرارية وللتسخين ، على التوالي ، المنقى كيميائيًا و المياه الخام.

من أجل ضمان أن درجة حرارة الماء أمام المرجل ، المحددة من شروط منع التآكل ، يتم إدخالها في خط الأنابيب بعد استخدام المضخة الرئيسية مضخة إعادة التدويرالكمية المطلوبة من الماء الساخن الخارج من الغلاية. يسمى الخط الذي يتم من خلاله توفير الماء الساخن إعادة الدوران. في جميع أوضاع تشغيل شبكة التدفئة ، باستثناء فصل الشتاء الأقصى ، يتم تغذية جزء من الماء من خط العودة بعد مضخة الشبكة ، متجاوزًا المرجل ، عبر خط الالتفاف إلى خط الإمداد ، حيث يتم خلطه مع الماء الساخن الماء من المرجل ، يوفر درجة حرارة التصميم المحددة في خط إمداد الشبكات الحرارية. يتم تزويد المياه المخصصة لملء التسربات في شبكات التدفئة مبدئيًا بواسطة مضخة مياه خام إلى سخان المياه الخام ، حيث يتم تسخينها إلى درجة حرارة 18-20 درجة مئوية ثم إرسالها إلى معالجة المياه الكيميائية. يتم تسخين المياه النقية كيميائيًا في مبادلات حرارية ويتم نزع الهواء منها في جهاز نزع الهواء. يتم أخذ المياه لتغذية شبكات التسخين من خزان المياه منزوعة الهواء بواسطة مضخة المكياج ويتم توفيرها إلى خط الإرجاع. في منازل الغلاياتتستخدم غلايات الماء الساخن ، وغالبًا ما يتم تركيب أجهزة نزع الهواء الفراغي. لكنها تتطلب إشرافًا دقيقًا أثناء التشغيل ، لذا يفضلون تركيب أجهزة نزع الهواء في الغلاف الجوي.

رقم التذكرة 14

1. الغرض والخصائص العامة للمعايرة والحسابات الهيدروليكية للشبكات الحرارية.

1. حساب معايرة هيدروليكي للشبكات الحرارية لعدم التسخين

يتم تحديد فترة من أجل تحديد فقدان الضغط في خطوط الأنابيب من

مصدر إمداد الحرارة لكل مستهلك للطاقة الحرارية في

انخفاض معدل تدفق المبرد في فترة عدم التسخين للتشغيل

بالمقارنة مع معدل تدفق المبرد في فترة التسخين. وفقا للنتائج

تم تطوير الحساب الهيدروليكي للتحقق الأمثل

يتم إنتاج الوضع التشغيلي لتشغيل شبكات التدفئة

اختيار المعدات المثبتة في مصدر التدفئة ، ل

العملية خلال فترة عدم التسخين.

2. تُستخدم البيانات التالية كمعلومات أولية للتحقق من الحساب الهيدروليكي لشبكة التسخين لفترة عدم التسخين:

القيم المحسوبة لتدفق المبرد لكل نظام

استهلاك الحرارة (إمداد الماء الساخن) متصل بشبكة التدفئة ؛

مخطط التصميمشبكة تسخين مع بيان الخصائص الهيدروليكية

خطوط الأنابيب (أطوال الأقسام المحسوبة ، قطر خطوط الأنابيب في كل منها

منطقة الاستيطان ، خصائص المقاومة المحلية).

4.3 يتم وضع مخطط تصميم شبكة الحرارة ، كقاعدة عامة ، من أجل

فترة التسخين وتحتوي على جميع الخصائص المحسوبة

يجب تعديل خطوط الأنابيب عند استخدامها

التحقق من الحساب الهيدروليكي لفترة عدم التسخين في جزء من القائمة

المباني التي تحتوي على الماء الساخن.

2. مبدأ تشغيل غلاية بخار مع وصف للمخطط.

على التين. يوضح الشكل 1.1 مخططًا لمصنع غلاية به غلايات بخارية. يتكون التركيب من غلاية بخار 4 ، والتي تحتوي على طبلين - علوي وسفلي. يتم ربط البراميل ببعضها البعض بواسطة ثلاث حزم من الأنابيب تشكل سطح تسخين الغلاية. عندما تعمل الغلاية ، تملأ الأسطوانة السفلية بالماء ، وتملأ الأسطوانة العلوية بالماء في الجزء السفلي ، والبخار المشبع في الجزء العلوي. يوجد في الجزء السفلي من المرجل فرن 2 بشبكة ميكانيكية لحرق الوقود الصلب. عند حرق السائل أو وقود غازيبدلاً من الشبكة ، يتم تثبيت الفتحات أو الشعلات التي يتم من خلالها توفير الوقود ، مع الهواء ، للفرن. المرجل محدود بجدران من الطوب - البناء بالطوب.

أرز. 1.1 مخطط مصنع المراجل البخارية

تتم عملية العمل في غرفة المرجل على النحو التالي. يتم تغذية الوقود من مخزن الوقود بواسطة ناقل إلى القبو ، حيث يدخل منه شبكة الفرن ، حيث يحترق. نتيجة لاحتراق الوقود ، تتشكل غازات المداخن - منتجات الاحتراق الساخنة. تدخل غازات المداخن من الفرن إلى قنوات غاز الغلاية ، وتتكون من البطانة والأقسام الخاصة المثبتة في حزم الأنابيب. عند الحركة ، تقوم الغازات بغسل حزم أنابيب المرجل والسخان 3 ، وتمر عبر الموفر 5 وسخان الهواء 6 ، حيث يتم تبريدها أيضًا بسبب انتقال الحرارة إلى الماء الداخل إلى الغلاية والهواء المزود بها الفرن. بعد ذلك ، تتم إزالة غازات المداخن المبردة بشكل كبير عن طريق عادم الدخان 5 عبر المدخنة 7 في الغلاف الجوي. يمكن أيضًا تصريف غازات المداخن من الغلاية بدون عادم دخان تحت تأثير السحب الطبيعي الناتج عن مدخنة. يتم توفير المياه من مصدر إمداد المياه عبر خط أنابيب الإمداد بواسطة المضخة 1 إلى موفر المياه ، حيث تدخل بعد التسخين إلى الأسطوانة العلوية للغلاية. يتم التحكم في تعبئة أسطوانة الغلاية بالماء عن طريق الزجاج الذي يشير إلى الماء المثبت على الأسطوانة. من الأسطوانة العلوية للغلاية ، ينزل الماء عبر الأنابيب إلى الأسطوانة السفلية ، حيث يرتفع مرة أخرى عبر الحزمة اليسرى من الأنابيب إلى الأسطوانة العلوية. في هذه الحالة ، يتبخر الماء ويتجمع البخار الناتج في الجزء العلوي من الأسطوانة العلوية. ثم يدخل البخار في السخان الفائق 3 ، حيث يجف تمامًا بسبب حرارة غازات المداخن ، وترتفع درجة حرارته. من جهاز التسخين الفائق ، يدخل البخار في خط أنابيب البخار الرئيسي ومن هناك إلى المستهلك ، و علىبعد الاستخدام ، يتكثف ويعود كمياه ساخنة (مكثف) إلى غرفة المرجل. يتم تعويض الفاقد من المكثفات عند المستهلك بالمياه من نظام إمداد المياه أو من مصادر أخرى للإمداد بالمياه. قبل دخول المرجل ، يخضع الماء للمعالجة المناسبة. يؤخذ الهواء اللازم لاحتراق الوقود ، كقاعدة عامة ، من أعلى غرفة المرجل ويتم توفيره بواسطة المروحة 9 إلى سخان الهواء ، حيث يتم تسخينه ثم إرساله إلى الفرن. في غرف الغلايات منخفضة الطاقة ، عادة ما تكون سخانات الهواء غائبة ، ويتم توفير الهواء البارد للفرن إما عن طريق مروحة أو بسبب الخلخلة في الفرن الناتج عن المدخنة. تم تجهيز محطات الغلايات بأجهزة معالجة المياه (غير موضحة في الرسم التخطيطي) ، والأجهزة ومعدات التشغيل الآلي المناسبة ، مما يضمن تشغيلها المستمر والموثوق.