Система теплоснабжения открытого типа

Таковой называется система, где разогретый теплоноситель забирается из раздающего и возвратного трубопроводов, в смеситель, где доведённый до температуры в 65° С, раздаётся через распределительную арматуру водоснабжения, в потребительскую сеть. Собственно из-за прямого, открытого использования теплоносителя потребителями, система и зовётся открытой. Оставшаяся масса теплоносителя, работает на обогрев либо вентиляцию. То есть – вода в данном случае, будет одновременно и циркуляционной и водопроводной.

Благодаря раздаче воды, прямо из теплосети, возможно применить более дешевые смесители, в отличие от специальных теплообменников. В этом заключается основное преимущество открытой системы теплоснабжения. Приблизительно половина, если не более, действующих в нашей стране систем, открытые.

Очистка в теплоносителе

К сожалению, вода, проходя через теплообменники трубопровод и отопительные приборы конечных потребителей тепла, значительно снижает свои санитарно-гигиенические свойства, что в свою очередь является главным недостатком такой системы теплоснабжения.

Нежелательный контакт с металлами способными окисляться и корродировать может вызывать устойчивый, неприятный запах воды, окрашивать её солями или окислами металлов, отложения или осадок оказывает негативное влияние. Когда отопление подключается к тепловой сети посредством элеватора, как зависимая и при этом используются радиаторы, в последних вероятней всего возникнут скопления вредных бактерий. Чтобы повысить добротность воды получаемой из теплосети, рационально подсоединять отопительное оборудование по независимой схеме, применяя теплообменник.

Гидродинамическая кавитация для очисткb

Для борьбы с образованием накипи, с содержанием кислорода в воде, с осадочными отложениями, в теплообменниках нагревательных установок и котлах, применяется химическая очистка воды и её деаэрация. Такие меры несколько понижают экономическую эффективность открытой системы теплоснабжения в целом. Более того, постоянный свежий приток из водопровода, делает необходимой постоянную обработку теплоносителя.

Работа теплогенерирующих элементов и циркуляционных линий

Теплогенерирующим элементом описываемой системы являются котлы ТЭЦ или котельной. Разогретый пар, попадая в конденсаторы – теплообменники, отдаёт тепло воде, выступающей теплоносителем. Поступившая из обслуживаемого теплового пункта вода, нагнетается в теплообменник вспомогательным насосом. Эта вода, не пошла на водоснабжение и является циркуляционной составляющей, её расход в сети контролируется автоматически. Часть теплоносителя, израсходованного на водоснабжение, восполняется на обратном трубопроводе, перед ускорительным насосом. Вода поступившая из водопровода, будет подогрета в конденсаторе турбины и пройдёт химическую очистку. После вода должна быть освобождена от кислорода в деаэраторе, при поддержке определённой температуры паром.

И наконец, через автоматический регулятор подпитки она попадает в теплосеть. В основных нагревателях, вода нагревается до 120° С, но в зимний период при особенно низкой температуре, требуется более горячая вода. Необходима временная, дополнительная мощность, для превышения основной рабочей температуры. Для этой цели используется специальный котёл работающий в режиме догрева, в диапазоне температур от 70 до 150° С.

Непрерывное течение воды гарантируется насосом, она по тепловому трубопроводу подаётся в обслуживаемые точки и делится среди потребителей. В тепловых пунктах, сперва совершается отбор, с целью горячего водоснабжения. Температура удерживается стабильной, при помощи регулятора, поставленного непосредственно в области отбора. Далее же ставится обратный клапан, позволяющий исключить попадание подведённого теплоносителя мгновенно в обратку при регуляции температуры.

Поддержка постоянной температуры теплой воды, гарантируется циркуляционной линией, без связи с интенсивности ее применения. Поэтому, стабильное давление, достигается установкой регулятора подпора в абонентскую обратку. Регулятор гарантирует стабильное давление на собственном входе, при изменении расхода и выходящего давления. Это делает возможным залив теплоносителя, при низком давлении в обратке.

От потребности в тепле и воде естественно зависит их выработка. Посредством регулятора температуры, достигается постоянный, необходимый температурный режим, не важно каков расход воды. Несмотря на непрерывный отбор носителя в открытой системе теплоснабжения, амортизируемый регулятором расхода, баланс поддерживается регулировкой температурного графика, на теплогенераторе.

В итоге, при разном потреблении тепла и воды, теплопункт обеспечивает несвязанную и независимую регуляцию потребления, удовлетворяющую потребности абонентов.

Видео: Безопасная и экономичная система отопления

Повышение эффективности

Бывают периоды, когда температура подаваемой воды, выше необходимой, для нужд отопления. Необходимость в теплоте уменьшается и наоборот повышается расход носителя. При этом больше количество подключенных потребителей, положительно сказывается на равномерности расхода теплоносителя и самого тепла. Расчетное значение расхода принимается равным идущему на обогрев. Без отбора носителя, значение расхода будет максимальным.

В данном случае, под термином «расход», следует понимать количество проходящего через точку учёта теплоносителя. Чтобы снизить расход носителя, а следовательно повысить эффективность, подачу тепла и горячее водоснабжение регулируют в комплексе. Устанавливается определённый связанный лимит, для отопления и горячей воды. При таком лимитировании, определяется суммарный расход, состоящий из: среднего по горячему водоснабжению и расчётного по отоплению. При таком подходе можно контролировать расход понедельно и посуточно. В результате возможно балансировать подачу теплоты для отопления или снабжения горячей водой, компенсируя недостачу, либо сдерживая перерасход, глядя на средний суммарный показатель. Если перерасход по водоснабжению, ограничивается расход на обогреве и наоборот.

Подача разного количества тепла, для отопительной системы, возможно благодаря тепловой инерции и способности аккумулировать его зданием. Благодаря этому, возможна балансировка и распределение расхода, в пределах норм колебания температуры.

Нормативами установлена дельта колебания в полтора градуса. При соотношении, расхода тепла по водоснабжению и расчётного по отоплению, равном или меньше 0.6, колебания температуры в здании не привысят норм. Если это отношение больше, выход стоит искать в независимом регулировании.

Открытая система теплоснабжения непрерывно дополняется теплоносителем, температура коего колеблется от 5 до 15° С. Разность между температурой конденсата в обменнике ТЕЦ и поступившей водой составляет 20 – 25° С, чего хватит для применения в теплоснабжении. Возможно использование открытой системы, рассчитанной по расходу на исключительно отопительную нагрузку. Для этого, температуру увеличивают, компенсируя расход по водоснабжению.

Значение водоподготовки

В теплофикационных котлах и конденсаторах невозможно обойтись без водоподготовки. Весь циркулирующий и поступающий теплоноситель контактирует с теплообменными поверхностями котлов и его химическая очистка и смягчение критически важна для производительности. Обработка воды не даёт образоваться накипи и повышает срок между ремонтно профилактическими работами. Повышенная жесткость носителя требует обязательных мер, по её снижению. Это касается любой системы теплоснабжения, однако в открытой, проводить водоподготовку имеет смысл при превышении жесткости в 2 градуса (мг * экв/л). Кроме перечисленного, проведение процесса централизованной очистки и смягчения воды, технологически проще и дешевле в открытой системе, чем в закрытой.

Таблица расчета тепловых потерь

В рассматриваемой системе, происходит постоянное изменение расхода теплоносителя по разным причинам. Сезонное повышение отбора, изменение расхода в процессе регуляции и баланса температур. Суточные скачки расхода, вызванные совпадением, как то одновременное пользование абонентами. Все эти случаи прямо влияют на перемену давлений у потребителей и всей гидросистеме в общем.

Данные системы теплоснабжения используются на практике довольно широко ввиду их простоты, относительной дешевизны обустройства индивидуальных теплопунктов и незначительными габаритами помещений, для обустройства оборудования. Но именно способ зависимого подключения и его техническая примитивность обуславливают невысокую эффективность, в сравнении с независимым способом подключения. Объяснить это можно рядом факторов:

  • Применение так называемых «элеваторов», как основного инструмента для смешивания и циркуляции воды. Причём коэффициент полезного действия такого узла очень низок.
  • Для жизнеспособности системы, обязательно обеспечить разницу давлений между питающим и обратным потоком носителя тепла. Минимум составляет 0.2 МПа.
  • Понижение давления в обратном трубопроводе может приводить к появлению воздушных пробок в верхних участках системы и к перебоям водоснабжения.
  • Обеспечение горячей водой происходит при подаче носителя под определённым давлением.

Эти технические условия, в отдельных случаях могут требовать больших затрат, на обеспечение высокого давления в магистрали, на обоих направлениях – прямом и обратном. Необходимые режимы обеспечиваются насосными станциями потребляющими значительное количество энергии, что и составляет основную долю электропотребления. Высокие динамические нагрузки на тепломагистраль, приводят к авариям, теплопотерям и снижают надёжность, и ресурс сетевого оборудования. Большая доля таких происшествий приходится на устаревшие, изношенные магистрали.

Поделиться: