CC BY
108
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
В современных условиях более предпочтительными являются открытые системы теплоснабжения: высокая энергетическая эффективность благодаря использованию низкопотенциальных источников теплоты, в том числе отработавшего пара турбин ТЭЦ для подготовки большого количества подпиточной воды теплосети; поддержание высокого качества сетевой воды во всей системе теплоснабжения и в местных системах отопления и горячего водоснабжения потребителей благодаря возможности высокоэффективной централизованной противонакипной и противокоррозионной обработки подпиточной воды на ТЭЦ; низкая стоимость местных тепловых пунктов потребителей [3].
Основными недостатками открытой системы теплоснабжения являются более сложный гидравлический режим системы из-за разности расходов сетевой воды в подающей и обратной магистралях, а также высокая стоимость оборудования для подготовки большого количества подпиточной воды теплосети на ТЭЦ.
Расход воды в подающей и обратной линиях открытой системы теплоснабжения является переменным из-за неравномерного отбора горячей воды из тепловой сети. Расход изменяется как по сезонам из-за изменения соотношения отбираемой воды из подающей и обратной линий с изменением температуры теплоносителя, поступающего из источника теплоты, так и в течение суток из-за неравномерного потребления горячей воды.
Список использованной литературы:
1. Теплоснабжение. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://bibliotekar.ru/spravochnik-181-4/254.htm.
2. Открытая система теплоснабжения. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://engineeringsystems.ru/o/otkritaya-sistema-teplosnabjeniya.php.
3. Открытые системы теплоснабжения. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www .rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3023.
© Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З., 2016
УДК 697.34
Б.Р. Хакимуллин
студент института теплоэнергетики, кафедры «ТЭС»
И.З. Багаутдинов
младший научный сотрудник научно-исслед. лаборатории госбюджетных НИР Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ОСОБЕННОСТИ ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Аннотация
В статье рассматриваются основные особенности закрытых систем теплоснабжения потребителей, реализуемых на теплоэлектроцентралях.
Ключевые слова
Теплоэлектроцентраль, система теплоснабжения, горячее водоснабжение
Отечественная теплофикация базируется на районных теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) общего пользования, от которых теплота отпускается как промышленным предприятиям, так и расположенным поблизости городам и населенным пунктам. Для удовлетворения отопительно-вентиляционной и бытовой нагрузок жилых и общественных зданий, а также промышленных предприятий используется главным образом горячая вода [1].
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
Закрытые системы теплоснабжения требуют устройства у потребителей поверхностных теплообменников для нагрева водопроводной воды, подаваемой на горячее водоснабжение, а иногда и водоподготовки.
В схеме закрытой системы теплоснабжения источником теплоты служит теплоэлектроцентраль. Охлажденная сетевая вода из района теплоснабжения поступает в теплоприготовительную установку ТЭЦ. Потери теплоносителя, связанные с его утечками из тепловой сети, восполняются подпиточной водой. Теплоноситель проходит через основные теплофикационные подогреватели, куда пар поступает из отборов турбины, и там нагревается примерно до 120°С. При пиковых нагрузках сетевая вода нагревается до требуемого значения в пиковых водогрейных котлах ТЭЦ до 150°С. Теплоноситель из ТЭЦ поступает в подающие линии тепловых сетей и транспортируется к центральным тепловым пунктам районов потребления. В центральных тепловых пунктах водопроводная вода подогревается теплоносителем в теплообменных аппаратах до температуры 60°С (рис. 1). Остывание воды в трубопроводах системы горячего водоснабжения компенсируется с помощью циркуляционной линии. Циркуляционный насос возвращает часть охладившейся воды в теплообменники, где она вновь нагревается. Так как температура горячей воды должна быть не ниже 60°С, температура теплоносителя не должна быть ниже 70°С. В результате в осенне-зимний период, когда на нужды отопления зданий необходимо подавать теплоноситель с температурой ниже 70°С, а от источника теплоты поступает теплоноситель с более высокой температурой, приходится в системах отопления устанавливать дополнительную автоматику для количественного регулирования подачи теплоты [2].
Источник 1 контур 2 контур Потребитель
ТеплоЬоя сеть
Рисунок 1 - Общая схема закрытой системы теплоснабжения, когда горячее водоснабжение присоединяется к тепловым сетям через теплообменник.
Преимуществами закрытой системы теплоснабжения выступают: стабильный гидравлический режим системы благодаря примерно одинаковому расходу сетевой воды в подающей и обратной магистралях, а также низкая стоимость установки для подготовки малого количества подпиточной воды теплосети на ТЭЦ.
Основными недостатками закрытой системы теплоснабжения выступают: пониженная энергетическая эффективность системы из-за ограничения возможностей использования низкопотенциальных источников теплоты на ТЭЦ; высокая стоимость большого количества местных тепловых пунктов потребителей из-за наличия в них теплообменников-подогревателей горячей воды; высокая интенсивность внутренней коррозии металлических участков трубопроводов не деаэрированной горячей воды в местных системах [3].
Для определения температуры воды в тепловых сетях для различных расчетных температур наружного воздуха строятся графики, разработанные теплоэлектропроектом. Например, из такого графика видно, что при температурах наружного воздуха 3°С и выше вплоть до конца отопительного сезона температура прямой сетевой воды постоянна и равна 70°С.
Основным достоинством закрытой системы теплоснабжения по сравнению с открытой системой является высокое качество горячей воды, т.к. она получается в результате нагрева водопроводной воды в теплообменниках, располагаемых в непосредственной близости от мест ее использования.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
Список использованной литературы:
1. Теплоснабжение. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://bibliotekar.ru/spravochnik-181-4/254.htm.
2. Закрытая система теплоснабжения. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://engineeringsystems.ru/z/zakritaya-sistema-teplosnabj eniya.php.
3. Открытые системы теплоснабжения. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http : //www .rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3023.
© Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З., 2016
УДК 621.577
Б.Р. Хакимуллин
студент института теплоэнергетики, кафедры «ТЭС»
И.З. Багаутдинов
младший научный сотрудник научно-исслед. лаборатории госбюджетных НИР Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ И
ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Аннотация
В статье рассматриваются основные перспективы использования тепловых насосов в системе отопления и горячего водоснабжения.
Ключевые слова
Тепловой насос, источники низкопотенциальной теплоты, теплоснабжение
Тепловой насос - экологически чистая система, позволяющая получать тепло для отопления и горячего водоснабжения жилых помещений за счет использования низкопотенциальных источников и переноса его к теплоносителю с более высокой температурой. В качестве низкопотенциальных источников могут использоваться грунтовые и артезианские воды, озера, моря, тепло грунта, вторичные энергетические ресурсы - сбросы, сточные воды, вентиляционные выбросы и т.п. Затрачивая 1 кВт электрической мощности в приводе компрессионной теплонасосной установки (ТНУ), можно получить 3-4 кВт, а при определенных условиях и до 5-6 кВт тепловой мощности [1].
Теплонасосные установки целесообразно использовать при переходе к децентрализованным системам теплоснабжения (без протяженных дорогостоящих тепловых сетей), когда тепловая энергия генерируется вблизи ее потребителя, а топливо сжигается вне населенного пункта (города).
Максимальная температура, которую может обеспечить греющий контур геотермальных тепловых насосов, как правило, составляет 55°С, у отдельных моделей - 60-65°С. Для того, чтобы тепловой насос мог работать в течение всего отопительного периода и максимально реализовать свой энергосберегающий потенциал, необходимо использование низкотемпературных систем отопления - системы отопления с максимальными температурами в прямой и обратной линиях не выше 70°С и 50°С соответственно. Однако для низкотемпературных систем требуется увеличенная площадь отопительных приборов по сравнению с традиционными системами отопления, что влечет дополнительные затраты.
Потенциал грунта как источника теплоты для южных регионов существенно выше, чем для северных. Так, температура грунта на глубине 50-100 м в условиях г. Пятигорска составляет 15-16°С, для г. Москвы 10-11°С, а для г. Архангельска 4-5°С. Чем выше температура грунта, тем выше коэффициент трансформации, тем меньше электроэнергии тратит тепловой насос на выработку одного и того же количества теплоты.
