Классификация систем теплоснабжения

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты заданных параметров.

В зависимости от размещения источника теплоты по отноше­нию к потребителям системы теплоснабжения подразделяются на децентрализованные и централизованные.

В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей совмещены в одном агрегате или размеще­ны столь близко, что передача теплоты от источника до тепло- приемников может производиться без промежуточного звена – тепловой сети.

В системах централизованного теплоснабжения источник теп­лоты и теплоприемники потребителей размещены раздельно, ча­сто на значительном расстоянии, поэтому передача теплоты от источника до потребителей производится по тепловым сетям.

Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трех последовательных операций: подготовки теплоносителя, переда­чи теплоносителя и использования теплоносителя.

Подготовка теплоносителя производится в специальных, так называемых теплоподготовительных установках на ТЭЦ, а также в городских, районных, групповых (квартальных) или промыш­ленных котельных.

Транспортируется теплоноситель по тепловым сетям и исполь­зуется в теплоприемниках потребителей. Комплекс установок, предназначенных для подготовки, передачи и использования теп­лоносителя, составляет систему централизованного теплоснаб­жения.

Для передачи теплоты на большие расстояния применяются два теплоносителя: вода и водяной пар. Как правило, для удовлет­ворения сезонной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используется вода, для промышленной технологической нагрузки – пар.

Если сравнить по основным показателям воду и пар, можно отметить следующие преимущества их друг перед другом.

Преимущества воды: сравнительно низкая температура воды, следовательно, температура поверхности нагревательных прибо­ров; возможность транспортирования воды на большие рассто­яния без уменьшения ее теплового потенциала; возможность цен­трального регулирования тепловой отдачи систем теплопотребления; возможность ступенчатого подогрева воды на ТЭЦ с исполь­зованием низких давлений пара и увеличения таким образом вы­работки электрической энергии на тепловом потреблении; про­стота присоединений водяных систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к тепловым сетям; сохранение конденса­та греющего пара на ТЭЦ или в районных котельных; большой срок службы систем отопления и вентиляции.

Преимущества пара: возможность применения пара не только для тепловых потребителей, но также для силовых и технологи­ческих нужд; быстрый прогрев и быстрое остывание систем паро­вого отопления, что представляет собой ценность для помещений с периодическим обогревом; пар низкого давления (обычно при­меняемый в системах отопления зданий) имеет малую объемную массу (примерно в 1650 раз меньше объемной массы воды); это обстоятельство в паровых системах отопления позволяет не учи­тывать гидростатическое давление и создает возможность приме­нять пар в качестве теплоносителя в многоэтажных зданиях, па­ровые системы теплоснабжения по тем же соображениям могут применяться при самом неблагоприятном рельефе местности теплоснабжаемого района; более низкая первоначальная стоимость паровых систем ввиду меньшей поверхности нагревательных при­боров и меньших диаметров трубопроводов; простота начальной регулировки вследствие самораспределения пара; отсутствие рас­хода энергии на транспортирование пара.

К недостаткам пара можно отнести: повышенные потери теп­лоты паропроводами из-за более высокой температуры пара; срок службы паровых систем отопления значительно меньше, чем во­дяных, из-за интенсивной коррозии внутренней поверхности конденсаторов.

Принимая во внимание сказанное, несмотря на некоторые преимущества пара как теплоносителя последний применяется в системах теплоснабжения значительно реже воды и то лишь для тех помещений, где нет долговременного пребывания людей. Стро­ительными нормами и правилами паровое отопление разрешает­ся применять в торговых помещениях, банях, прачечных, кино­театрах, в промышленных зданиях. В жилых зданиях паровые си­стемы не применяются.

В системах воздушного отопления и вентиляции любых зданий разрешается применение пара в качестве первичного (нагревающего воздух) теплоносителя. Применять его также можно для нагрева­ния водопроводной воды в системах горячего водоснабжения.

Параметрами теплоносителей называют температуру и давле­ние. Вместо давления в практике эксплуатации широко пользуют­ся другой единицей – напором.

Вода как теплоноситель характеризуется различными темпера­турами до системы теплопотребления (нагревательного прибора) и после системы теплопотребления.

Температура воды в системах теплоснабжения должна соответ­ствовать давлению, при котором не будет вскипания (например, вода при температуре 150°С должна иметь давление не менее 0,4 МПа).

Повышение температуры воды в источнике теплоснабжения (у генератора теплоты) ведет к снижению количества перекачивае­мой воды, уменьшению диаметров труб и расходов энергии на перекачку.

В системах парового теплоснабжения применяется пар разли­чных давлений.

В системах парового отопления низкого давления 0.005–0,07 МПа.

В системах парового отопления высокого давления более 0,07 МПа.

Для промышленной технологической нагрузки применяется пар с более высокими давлениями.