Технико-экономическое обоснование выбора вида систем теплоснабжения в современных условиях

Журнал «Новости теплоснабжения» № 2, 2005 г., www.ntsn.ru

Б.В. Яковлев, профессор, заведующий сектором, РУП «БелНИПИэнергопром», г. Минск

В нашей климатической зоне системы теплоснабжения занимают важное место. Они расходуют более половины первичных энергоресурсов. Им присущи массовость, пронизывающая все сферы жизнедеятельности страны, большое техническое разнообразие, сильная зависимость от вида потребляемых первичных энергоресурсов и влияние на экологию окружающей среды. В условиях перехода к рыночной экономике системы теплоснабжения

все больше находятся в поле экономических интересов практически всех производств и слоев населения. Не обеспечив экономичной работы и надлежащего развития этих систем, невозможно добиться рационального использования энергоресурсов.

Одним из эффективных направлений топливосбережения в энергоснабжении потребителей была и остается теплофикация — комбинированное производство электрической и тепловой энергии при минимальном расходе топлива.

Однако подходы к выбору зон теплоснабжения и мощности энергоустановок в новых экономических условиях существенно меняются, поскольку бывшая идеология формирования систем теплофикации и теплоснабжения с тенденцией максимального их укрупнения не всегда состоятельна как с точки зрения привлечения инвестиций для создания крупных систем энергоснабжения, так и эффективности их использования. Сегодня, наряду с системами централизованного теплоснабжения (ЦТ) на базе крупных и средних ТЭЦ и котельных, при определенных условиях оправданными являются также системы децентрализованного теплоснабжения (ДЦТ) коммунального и промышленного назначения на базе малых и мини-ТЭЦ и котельных, т.е. существует функционально и экономически оптимальное соотношение централизованных, децентрализованных и индивидуальных производителей теплоэнергии, и условий ее транспортировки до потребителей [1, 2, 3].

В структуре систем теплоснабжения важную роль играют наиболее экономичные теплофикационные системы, включающие ТЭЦ разных типов: паротурбинные, газотурбинные, парогазовые (рис.1). И если в ЦТ они исторически традиционны и достигли определенного технологического и технического совершенства, то в ДЦТ они стали появляться в последние годы как конкуренты централизованным теплоисточникам.

Технический прогресс коснулся и некомбинированных теплоисточников. Паровые и водогрейные котельные оборудуются более совершенными и экономичными агрегатами, имеющими минимальный выход вредных веществ. В ДЦТ возможно развитие компактных энергоустановок в виде модулей, применение высокоэффективных теплогенераторов на различных видах топлива для отопления производственных помещений, использование транспортабельных теплоисточников типа энергопоездов и т.п.

Наряду с разделением систем ЦТ и ДЦТ по формальным и организационным признакам, объективно существуют три зоны их экономического соотношения в покрытии прироста тепловой на грузки AQ (рис. 2):

• зона явных экономических преимуществ ЦТ (1 зона), где З_цт

Cтраницы: 1 | 2 | читать дальше>>

Выбор и обоснование системы отопления

4. Выбор и обоснование системы отопления

В жилом трехэтажном здании запроектирована централизованная водяная, среднетемпературная, вертикальная, двухтрубная система отопления, с нижней разводкой подающих и обратных магистралей и естественной циркуляцией теплоносителя, тупиковая.

Системы водяного отопления имеют гигиенические и технические преимущества. При водяном отоплении (по сравнению с паровым) поверхности приборов и труб имеют относительно невысокую температуру (средняя температура поверхности приборов в течение отопительного сезона практически не превышает гигиенического предела), а температура помещений поддерживается равномерной. У водяных систем значительный срок службы, они действуют бесшумно, просты в обслуживании и ремонте, экономичны.

При сравнении технико-экономических показателей применение централизованных систем отопления в жилых многоквартирных зданиях получается экономичнее.

Выбрана отопительная система с нижней разводкой магистральных теплопроводов, потому что в проектируемом здании отсутствует чердачное пространство.

Т. к. здание трехэтажное и односекционное (компактное), то для него больше подходит система с естественной циркуляцией воды.

Система отопления состоит из теплового пункта, магистральных подающих и отводящих теплопроводов, стояков, подводок к отопительным приборам, отопительных приборов и запорно-регулирующей арматуры.

Система присоединяется к наружным теплопроводам по зависимой схеме со смешением воды. Она проще по конструкции и в обслуживании, и ее стоимость ниже стоимости независимой схемы, благодаря исключению таких элементов, как теплообменники, расширительный бак и подпиточный насос. Высокотемпературная вода из наружного подводящего теплопровода заходит в тепловой пункт здания и смешивается при помощи водоструйного элеватора с водой, охлажденной в системе отопления до 70 °С. В результате чего мы имеем низкотемпературную систему отопления с расчетной температурой теплоносителя 95 °С.

Тепловой пункт размещен под нежилым помещением (под кухней). В тепловом пункте размещены вентили, грязевики, водоструйный элеватор, приборы регулировки и автоматики (измеряется расход, давление, температура в обеих магистралях). Основная запорная арматура дополнена воздушными и спускными кранами в повышенных и пониженных местах.

Из теплового пункта вода подается в магистральный подающий теплопровод, а по магистральному отводящему теплопроводу она опять попадает в тепловой пункт. Из теплового пункта также выходит ветка на отопление лестничной клетки.

Учитывая простоту конструктивного и объемно – планировочного решения здания выбрана тупиковая схема движения теплоносителя, при которой горячая и охлажденная вода в магистралях движутся в противоположных направлениях. Тупиковые системы обладают простотой, лучшей гидравлической устойчивостью по сравнению с другими схемами, позволяют сократить длину и диаметр магистралей.

Магистральные теплопроводы проложены в неотапливаемом подвале вдоль каждой фасадной стены на кронштейнах, на расстоянии 1 м от наружных стен и 1 м от потолка. Прокладка двух разводящих магистралей вдоль наружных стен позволяет сократить протяженность труб, обеспечивает эксплуатационное регулирование теплоотдачи отдельно для каждой стороны здания (пофасадное регулирование).

При размещении магистралей обеспечивается свободный доступ к ним для осмотра, ремонта и замены в процессе эксплуатации систем отопления, а также компенсация температурных деформаций. Компенсация удлинения магистралей выполняется естественными их изгибами, связанными с планировкой здания.

При прокладке предусмотрен уклон магистралей 0,003 в сторону теплового пункта, где при опорожнении системы вода спускается в канализацию. Устройство уклонов необходимо для отвода в процессе эксплуатации скоплений воздуха, а также для самотечного спуска воды из труб.

Для уменьшения бесполезных теплопотерь отопительных труб в неотапливаемом подвале устраивается сборная тепловая изоляция из штучных трубоподобных элементов. Поверх изоляционного слоя устраивается покровно-защитный слой, придающий изоляции правильную форму и защищающий ее от внешних механических повреждений. На поверхности защитного слоя делаются цветовые обозначения для каждой трубы.

В системе отопления использованы стальные неоцинкованные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), легкие тонкостенные, трубы. Применение стальных труб объясняется их прочностью и простотой сварных соединений. Соединения труб устраиваются с помощью угольников, тройников, крестов, муфт и др.

Для отключения отдельных частей системы отопления на магистралях установлены муфтовые проходные краны. В пониженных местах установлены спускные краны, а в повышенных местах – воздушные краны.

Из магистральных теплопроводов горячая вода по стоякам и подводкам попадает к отопительным приборам и таким же образом отводится обратно уже охлажденной. Стояки и подводки проложены открыто, что проще и дешевле. В местах прохода стояков через перекрытия, они проложены в гильзах из кровельной стали для обеспечения свободного их движения.

Система отопления устроена вертикальной, в которой к общему вертикальному теплопроводу – стояку последовательно присоединяются отопительные приборы, расположенные на разных этажах. В угловых комнатах стояки расположены в наружном углу помещения, а в остальных случаях – у наружных стен (на расстоянии 35 мм от поверхности стен до оси труб Dн = 20 мм). Это сделано для того, чтобы отапливать помещение равномерно. С этой же целью, а также, чтобы вода поступала к каждому отопительному прибору с наивысшей температурой, выбрана двухтрубная система, в которой горячая вода по подающим стоякам поступает в отопительные приборы, а отводится из них по отводящим. Двухтрубная система обеспечила максимальный перепад температур между наружным и внутренним воздухом и минимальную площадь поверхности приборов. Т. к. здание малоэтажное, то такая система обладает хорошей гидравлической устойчивостью. Двухтрубные стояки размещены на расстоянии 80 мм между осями труб, причем подающие стояки расположены справа (при взгляде из помещения). Стояк располагается на расстоянии 150 мм от откоса окна. В местах пересечения стояков и подводок огибающие скобы устроены на стояках, причем изгиб обращен в сторону помещения. Компенсация температурных удлинений стояков обеспечена их естественными изгибами в местах присоединения к подающим магистралям. Материалом стояков является мягкая малоуглеродистая сталь.

На каждом подающем и обратном стояке установлены запорный шаровой кран и спускной кран со штуцером для присоединения гибкого шланга для слива воды.

Отопительные приборы присоединены к теплопроводам односторонне, с использованием стальных подводок диаметром Dн = 15 мм и длиной подающих – 500 мм, а отводящих 580 мм. Расстояние между подводками 500 мм (подающая подводка сверху). Уклоны подающей и обратной подводок предусмотрены в сторону движения теплоносителя и равны 5 мм на всю длину подводки. На подающих подводках установлены краны двойной регулировки типа КРДШ (Dн = 15 мм). Эти краны обладают повышенным гидравлическим сопротивлением, которое делается для равномерности распределения теплоносителя по отопительному прибору, а также допускают проведение монтажно-наладочного и эксплуатационного количественного регулирования теплоотдачи прибора. На подводке к отопительному прибору лестничной клетки регулирующей арматуры нет.

В качестве отопительных приборов использованы чугунные секционные радиаторы МС – 140А. Применение радиаторов экономично и при двухтрубной системе целесообразно, они обладают большой тепловой инерцией и теплоотдачей, большей, чем у конвекторов. Модель МС – 140А выбрана, потому что у нее наибольшая площадь нагревательной поверхности. Радиаторы установлены у наружных стен под окнами без ниш и экранов. При таком размещении прибора возрастает температура внутренней поверхности в нижней части наружной стены и окна, что повышает тепловой комфорт помещения, уменьшая радиационное охлаждение людей.

Движение теплоносителя в приборе происходит по схеме сверху – вниз (так как температура поверхности приборов получается наиболее равномерной и высокой). Расстояние от нижней грани радиатора до пола 60 мм (для удобства очистки подприборного пространства от пыли). Расстояние до подоконника 100 мм. Расстояние от радиатора до стены 25 мм.

В лестничной клетке отопительный прибор установлен только на первом этаже рядом с входной дверью в нише при входе. Это сделано, чтобы избежать перегрева верхних частей лестничной клетки. Отопительный прибор лестничной клетки такой же как и в остальных помещениях. Стояк лестничной клетки обособлен.

Удаление воздуха из системы отопления обеспечивается устройством уклонов магистральных теплопроводов и подводок; газы, концентрирующиеся в колончатых радиаторах, установленных на верхнем этаже, удаляют в атмосферу периодически при помощи ручных воздушных кранов Маевского; газы, собирающиеся в магистралях, удаляют с помощью воздушных кранов, установленных в повышенных местах.

Технические расчеты и обоснование выбора системы

Технические расчеты и обоснование выбора системы обычно выполняют инженеры-проектировщики на стадии проектирования объекта. Подрядчику предоставляют готовое задание с указанием основных параметров отопления дома либо информацию, необходимую для разработки проекта.

Основной вопрос, который предстоит решить заказчику, – выбор радиаторов для коттеджа. Оборудование бывает секционным, трубчатым и панельным. Технические характеристики устройств практически не зависят от их внешнего вида, поэтому выбор делает сам заказчик в соответствии с собственными эстетическими представлениями. Существуют рекомендации по установке радиаторов, но они условные:

• если в системе в качестве теплоносителя используется вода, подойдут любые приборы с соответствующим рабочим давлением;
• если рабочая среда – это незамерзающая жидкость, рекомендуется выбирать стальные трубчатые или панельные радиаторы. В их конструкции нет резиновых прокладок, а значит, снижен риск протечек. Незамерзающая жидкость с течением времени может растворять некоторые уплотнители.

Особенности монтажа системы отопления в частном доме

Работы по организации отопления дома под ключ включают в себя следующие этапы:

• выбор необходимого оборудования и материалов. Необходимо купить качественный котел, соответствующий проектным расчетам, определить тип и сечение труб, привезти комплектующие;
• монтаж котельной. Специалисты устанавливают и обвязывают котел, насосные группы, гидроаккумуляторы и другое оборудование;
• монтаж приборов отопления. Это наиболее трудоемкий этап, который начинается с установки конвекторов и радиаторов в доме. Важно знать и строго соблюдать требования безопасного монтажа приборов такого типа. Например, радиаторы чаще всего устанавливают под оконными проемами коттеджа на расстоянии не менее 12 см от пола;
• прокладку трубопроводов. Специалисты выполняют монтаж скрытым или открытым способом в зависимости от проекта и пожелания заказчика. Материал труб подбирают в соответствии с выбранной схемой;
• подключение приборов отопления. Трубопроводы присоединяют к оборудованию, внимательно проверяя герметичность и правильность системы;
• опрессовку и пусконаладку. В систему подают теплоноситель под давлением. При обнаружении протечек и других неполадок их сразу устраняют и проводят опрессовку повторно;
• настройку рабочих параметров. Специалисты регулируют основное оборудование, проверяют работу автоматических систем;
• ввод в эксплуатацию. Первый запуск системы отопления в коттедже должен выполняться под наблюдением инженера, который осуществлял монтаж. После завершения работ подписывается акт.

Ошибка на любом из этапов монтажа может привести к непредсказуемым последствиям. Чтобы в доме было тепло и комфортно даже в сильные морозы, устройство отопительной системы необходимо доверять профессионалам.

Сколько стоит отопление под ключ

Стоимость определяется индивидуально для каждого заказчика.

Газовое

Электрическое

Твердотопливное

Дизельное

Малое потребление энергии Безопасный — нет открытого огня Рентабельность Автономность Простота эксплуатации Простота эксплуатации Доступность топлива Не требуется разрешений Высокая эффективность Экологически чистый Экологически чистый Простая и надежная конструкция Не нуждается в запасе топлива Компактность, монтаж в любом месте Высокая энерго- эффективность Возможно переоборудование на газовое отопление Способен обогреть огромный дом Отсутствием продуктов сгорания Относительная дешевизна отопления за м² Долговечность Долговечность

Отопление загородного дома под ключ рассчитывается с учетом следующих факторов:

• выбранного оборудования и комплектующих;
• площади частного дома;
• сложности проектных решений. Например, для коттеджей со вторым светом, панорамным остеклением потребуются более подробные технические расчеты.

Что включает услуга под ключ

При заказе мероприятий под ключ клиент получает высокий результат и гарантию на выполненные работы. Цена комплексных услуг также более выгодна, чем стоимость работы разных монтажных бригад.

При заказе отопления под ключ выполняются сложные подготовительные мероприятия по производству теплового расчета, выбору оптимального вида отопительной системы, разработке схемы обвязки котла и бойлера.

Решаются и другие сопутствующие вопросы:

• определение материала для системы обогрева;
• выбор производителя и модели котельного оборудования;
• выбор типа отопительных радиаторов;
• необходимость обустройства теплых полов.

Наша компания производит весь спектр работ по установке автономного отопления под ключ разного уровня сложности. Для заказа услуги позвоните по номеру, представленному на сайте.