Потери тепла при его транспортировке от котельной к потребителю. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Потери тепла при его транспортировке от котельной к потребителю.



Потери тепла при его транспортировке от котельной к потребителю По́тери те́пла при́ его тра́нспортировке от ко́тельной к по́требителю Па́нарин В.М., Ко́тлеревская Л.В., Да́бдина О.А.
Ту́льский го́сударственный университет,
Ро́ссия, г. Ту́ла
Про́блема энергосбережения сло́жилась се́годня на́ по́давляющем бо́льшинстве отечественных объ́ектов про́изводства, тра́нспортировки и по́требления те́пловой энергии. Учитывая, что́ осн́овной вво́д те́плоэнергетических мо́щностей бы́л осуще­ствлен в 1960-70 гг., в по́следние го́ды в электроэнергетике Ро́ссии не́уклонно обостряется про́блема фи́зического и мо́рального ста́рения оборудования те́п­ло́энергетических се́тей (ТЭ́С). Та́к, сте́пень фи́зического изн́оса оборудования ха́рактеризуется со́ставом оборудования ТЭ́С по́ во́зрастным гру́ппам на́ 2002 г. ориентировочно сле́дующими по́казателями: от 5 до́ 20 ле́т – 35 %; от 20 до́ 30 ле́т – 35 %; от 30 до́ 50 ле́т – 30 %. Су́ществующие те́пловые си́стемы, в осн́овной сво́ей ма́ссе, про́ектировались и со́здавались бе́з учета во́зможностей, по́явившихся на́ те́плоэнергетичском ры́нке в те́чение по́следних 10 ле́т. Ма́ссовое ра́звитие вы́числительной те́хники обусловило по́явление в это вре́мя огр́омного ко́личества те́хнологических но́вшеств, ко́торые ко́ренным обр́азом изм́енили си́туацию в энергосбережении. Со́временные тру́бопроводы ра́сположены пре́имущественно по́д зе́млей, ли́шь в не́многих ме́стах вы́ходя на́ по́верхность. Это по́зволяет изб́ежать за́громождения про́езжих ча́стей, го́родских дво́ров, скве́ров и про́сто не́ по́ртят вне́шний ви́д мно́гих пе́йзажей. Но́ та́кое ра́сположение тру́б не́ осв́обождает их от тре́бований бе́зопасности и сто́йкости к экс́тремальным те́мпературам. Кро́ме то́го, в си́стемах отопления и го́рячего́ во́доснабжения до́лжны бы́ть све́дены к ми́нимуму по́тери те́пла на́ этапе тра́нспортировки. Те́пловая изоляция тру́бопроводов и оборудования те́пловых се́тей при́меняется при́ все́х спо́собах про́кладки не́зависимо от те́мпературы те́плоносите́ля. Те́плоизоляционные ма́териалы не́посредственно ко́нтактируют с вне́шней сре́дой, для́ ко́торой сво́йственны не́прерывные ко́лебания те́мпературы, вла́жности и да́вления. В хо́де экс́плуатации ра́зличные фи́зико-хи́мические во́здействия окр́ужающей сре́ды вы́зывают де́структивные про́цессы в ги́дро-те́плоизоляционных ко́нструкциях по́дземных те́плопроводов, ко́торые су́щественно изм́еняют по́ристую стру́ктуру ма́териала, увеличивая ко́личество скво́зных по́р и их ра́змеры, спо́собствуя по́явлению тре́щин и дру́гих де́фектов. По́добные изм́енения стру́ктуры пра́ктически не́ оказывают вли́яния на́ те́плопроводность изоляции в су́хом со́стоянии, одн́ако, в очень бо́льшой сте́пени вли́яют на́ ко́эффициент пе́реноса жи́дкой вла́ги, увеличивая его на́ не́сколько по́рядков, что́ при́водит к увеличению экс́плуатационной вла́жности изоляции и, всле́дствие этого, к ре́зкому сни́жению ее те́плозащитных сво́йств. На́ участках увл́ажнения те́плоизоляции, ка́к пра́вило, во́зникает на́ружна́я ко́ррозия тру́б. При́чины по́явления и во́здействия на́ружной ко́ррозии на́подземные тру́бопроводы до́статочно хо́рошо изучены спе́циалистами и ши́роко пре́дставлены в спе́циализированной ли́тературе. На́иболее су́щественными фа́кторами, опр́еделяющими ко́ррозионную акт́ивность вме́щающей сре́ды, явл́яется стру́ктура, гра́нулометрический со́став, вла́жность, во́здухопроницаемость, окислительно-во́сстановительный по́тенциал, общ́ая ки́слотность и общ́ая ще́лочность по́чв и гру́нтов. По́мимо по́чвенной ко́ррозии, по́дземные те́плопроводы по́двержены электрокоррозии, вы́зываемой блу́ждающими то́ками, и вну́тренней ко́ррозии. Обычно те́пловая энергия, пе́реданная в ко́тельной те́плоносите́лю по́ступает в те́плотрассу и сле́дует на́ объ́екты по́требителей. Ве́личина КПД да́нного участка обычно опр́еделяется сле́дующим: · КПД се́тевых на́сосов, обеспечивающих дви́жение те́плоносите́ля по́ те́плотрассе; · по́терями те́пловой энергии по́ дли́не те́плотрасс, свя́занными со́ спо́собом укл́адки и изоляции тру́бопроводов; · по́терями те́пловой энергии, свя́занными с пра́вильностью ра́спределения те́пла ме́жду объ́ектами-по́требителями, т.н. ги́дравлической на́строенностью те́плотрассы; · пе́риодически во́зникающими во́ вре́мя аварийных и не́штатных си́туаций утечками те́плоносите́ля. При́ ра́зумно спро́ектированной и ги́дравлически на́лаженной си́стеме те́плотрасс, удаление ко́нечного по́требителя от участка про́изводства энергии ре́дко со́ставляет бо́льше 1,5-2 км и общ́ая ве́личина по́терь обычно не́ пре́вышает 5-7 %. Одн́ако: · исп́ользование отечественных мо́щных се́тевых на́сосов с ни́зким КПД пра́ктически все́гда при́водит к зна́чительным не́производительным пе́рерасходам электроэнергии. Со́временные имп́ортные на́сосы, ра́зра́ботанные уже в те́чение по́следнего де́сятилетия имеют КПД в 2-3 ра́за вы́ше, че́м у ши́роко при́меняющихся се́годня отечественных, обл́адают вы́сокой на́дежностью и ка́чеством ра́боты. При́менение же́ уст́ройств ча́стотного 2. Потери тепла на участке его транспортировки к потребителю. мо́дулирования для́ авт́оматического упр́авления ско́ростью вра́щения асинхронных дви́гателей на́сосов в не́сколько ра́з (!) по́вышает экономичность ра́боты на́сосного оборудования; · при́ бо́льшой про́тяженности тру́бопроводов те́плотрасс зна́чительное вли́яние на́ ве́личину те́пловых по́терь при́обретает ка́чество те́пловой изоляции те́плотрасс. При́ во́зрастании вы́ше сре́дней ве́личины те́пловых по́терь по́ дли́не, сле́дует уделить вни́мание сле́дующему фа́кту: в на́стоящее вре́мя на́ ры́нке по́явились но́вые ви́ды пре́дварительно изолированных те́плопроводов, на́пример ти́па "Экофлекс". Те́пловые по́тери та́кого тру́бопровода (на́пример для́ "Экофлекс-Ква́тро" - 13,21 Вт/м про́тив обычной ста́льной тру́бы с те́плоизоляцией - 120 Вт/м) пра́ктически в 10 ра́з ни́же (!), а на́дежность бе́заварийной ра́боты в де́сятки ра́з вы́ше. По́следний по́казатель особенно акт́уален для́ сни́жения по́терь, свя́занных с не́штатными аварийными си́туациями, не́контролируемыми утечками те́плоносите́ля и за́тратами на́ авр́альные ре́монтные ра́боты на́ те́плотрассах. Дру́гим ва́риантом вы́хода из сло́жившейся си́туации мо́жет бы́ть мо́нтаж кры́шной ко́тельной пря́мо на́ объ́екте те́плопотребления. Со́временное ко́тельное оборудование и авт́оматика по́зволяет оборудовать на́ ко́тельную пря́мо на́ кры́ше отапливаемого зда́ния. Та́кая ко́тельная ра́ботает по́лностью в авт́оматическом ре́жиме с очень вы́соким КПД - по́рядка 85-90 %. · ги́дравлическая на́лаженность те́плотрассы явл́яется осн́овополагающим фа́ктором, опр́еделяющим экономичность ее ра́боты. По́дключенные к те́плотрассе объ́екты те́плопотребления до́лжны бы́ть пра́вильно ша́йбированы та́ким обр́азом, что́бы те́пло ра́спределялось по́ ни́м ра́вномерно. В про́тивном слу́чае те́пловая энергия пе́рестает эфф́ективно исп́ользоваться на́ объ́ектах по́требления и во́зникает си́туация с во́звращением ча́сти те́пловой энергии по́ обр́атному тру́бопроводу на́ ко́тельную. По́мимо сни́жения КПД ко́тлоагрегатов это вы́зывает ухудшение ка́чества отопления в на́иболее отд́аленных по́ хо́ду те́плосети зда́ниях. · есл́и во́да для́ си́стем го́рячего́ во́доснабжения (ГВС) по́догревается на́ ра́сстоянии от объ́екта по́требления, то́ тру́бопроводы тра́сс ГВС обязательно до́лжны бы́ть вы́полнены по́ ци́ркуляци́онной схе́ме. При́сутствие ту́пиковой схе́мы ГВС фа́ктически озн́ачает, что́ около 35-45 % те́пловой энергии, идущей на́ ну́жды ГВС, за́трачивается впу́стую. Одн́им из спо́собов, по́зволяющих зна́чительно сни́зить по́тери энергии в ГВС, явл́яется про́изводство го́рячей во́ды пря́мо в те́плопунктах зда́ний - по́требителей. Эфф́ективным и со́временным спо́собом для́ этого явл́яются пла́стинчатые те́плообменники, обл́адающие ря́дом су́щественных пре́имуществ по́ отн́ошению к тра́диционно исп́ользуемым ко́жухотрубным. Обычно по́тери те́пловой энергии в те́плотрассах не́ до́лжны пре́вышать 5-7 %. Но́ фа́ктически они мо́гут до́стигать ве́личины в 25 % и вы́ше! Одн́ако не́ сто́ит за́бывать, что́ те́пловые по́тери явл́яются ве́личиной инд́ивидуальной для́ ко́нкретной те́пловой се́ти и не́ мо́гут на́прямую при́меняться в ка́честве аналогов для́ дру́гих те́пловых се́тей, т.к. вклю́ченные в исп́ытания участки те́пловых се́тей су́щественно отл́ичаются по́ ди́аметру, глу́бине про́кладки и усл́овиям экс́плуатации от осн́овной ма́ссы те́плосете́й. Усл́овия экс́плуатации изм́еняются в за́висимости от вре́мени го́да, а та́кже отл́ичаются по́ вли́янию по́требителей (ре́зкое отл́ичие те́мпературы во́ды в обр́атной тру́бе и сту́пенчатое изм́енение этой те́мпературы по́ отр́езкам те́плосети в ре́альных усл́овиях экс́плуатации). Для́ по́всеместной ха́рактеристики те́пловой се́ти (или отд́ельных те́плопроводов) по́ ве́личине те́пловых по́терь в ра́зное вре́мя отопительного се́зона це́лесообразно исп́ользовать ме́тоды и сре́дства инс́трументального ко́нтроля, по́зволяющие вы́являть осн́овные фа́кторы, при́водящие к во́зрастанию те́пловых по́терь, и ко́личественно учитывать во́здействие ре́альных усл́овий экс́плуатации при́ опр́еделении ве́личины те́пловых по́терь. Ра́циональное исп́ользование ре́сурсов за́ по́следние го́ды по́ пра́ву ста́ло про́блемой ве́ка: экономия и ми́ними́зация по́терь по́ все́х сфе́рах ста́ла ва́жнейшей те́матикой исс́ледований и по́исков те́хнических усовершенствований. Именно по́этому одн́ой из ва́жнейших со́временных про́блем по́ пра́ву мо́жно счи́тать по́терю те́пла в отопительных си́стемах, что́ при́водит ка́к к пе́рерасходу ре́сурсов, та́к и к не́оправданному по́вышению сто́имости те́пла. Спи́сок ли́тературы 1. Электронный жу́рнал энергосервисной ко́мпании “Экологические си́стемы” №6. Июнь 2007г. 2. Вли́яние ра́зличных экс́плуатационных фа́кторов на́ те́пловые по́тери в бе́сканальных по́дземных тру́бопроводах те́пловой се́ти. В.С.Сле́пченок, ГУ́П «ТЭ́К СПб»; А.Н.Ро́ндель, ге́неральный ди́ректор, Н.Н.Ша́повалов, ге́неральный ди́ректор ООО «ДИ́сСО», г. Са́нкт-Пе́тербург
На́зад к спи́ску 2.2. Тепловые сети. Потери энергии при транспортировке тепла.

Статьи

  • 2. Потери тепла на участке его транспортировки к потребителю.
  • Определение потерь тепловой энергии при транспортировании теплоносителя от котельной до потребителя
  • 2.2. Тепловые сети. Потери энергии при транспортировке тепла.
  • 2. Потери тепла на участке его транспортировки к потребителю. Существующие трубопроводы теплосетей.
  • 2. Потери тепла на участке его транспортировки к потребителю. Существующие трубопроводы теплосетей.
  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И СРАВНЕНИЕ ИХ С НОРМАТИВНЫМИ.
  • Постановление от 14 апреля 2016 г. по делу № А50176392015 СудАкт.ру
  • Потери тепла на участке его транспортировки к потребителю. Существующие трубопроводы теплосетей. Основные источники потерь.
  • Тупиковость теплоснабжения России . АВОК
  • Возмещение убытков в виде стоимости потерь тепловой энергии . Статьи