Stanovenie štruktúry nezapočítanej spotreby vody metódou zónovania

Odborné znalosti v oblasti vodovodov a kanalizácií - naše skúsenosti

Straty vody vo vykurovacích sieťach: metódy na zníženie objemu netesností

Straty vody vo vykurovacích sieťach: metódy na zníženie únikov

Úloha znížiť straty vody je dnes veľmi naliehavá. Vo väčšine existujúcich sietí dochádza k únikom chladiacej kvapaliny av dôsledku toho k značným tepelným stratám. V dôsledku toho sa zvyšuje objem potrebnej prídavnej vody a náklady na jej prípravu.

Hlavné príčiny úniku:

• Zničenie potrubia v dôsledku korózie.
• Zlé prispôsobenie regulácie a uzatváracie ventily.
• Porušenie integrity potrubia pod vplyvom mechanického zaťaženia, ku ktorému dochádza v dôsledku nekvalitnej inštalácie.

Na doplnenie únikov je potrebná energia zdroja tepla (prídavná voda sa ohrieva na určitú teplotu), čo vedie k zbytočným nákladom.

Straty teplej vody môžu byť:

• núdzová situácia;
• trvalé.

Konštanty vo vykurovacích sieťach závisia od oblasti netesných oblastí a tlaku. Náhodné úniky sú spojené s prasknutím potrubia. Straty studená voda(chladená chladiaca kvapalina) v dôsledku nehôd sú pomerne zriedkavé. Prevažná väčšina nehôd sa vyskytuje na zásobovacích potrubiach. Vysokoteplotná voda nimi prechádza pod pomerne vysokým tlakom.

Podľa súčasných noriem by pri prevádzke vykurovacej siete nemal byť únik chladiacej kvapaliny za hodinu väčší ako 0,25% z celkového objemu.

Na zníženie tepelných strát spôsobených únikmi vody je potrebné pravidelne vykonávať preventívne opatrenia.

Takéto opatrenia zahŕňajú:

• Ochrana rúr pred elektrochemickou koróziou. Za týmto účelom sa vykonáva katódová ochrana a aplikujú sa antikorózne činidlá.
• Kvalitná úprava vody. Na spomalenie korózie potrubia sa zníži množstvo kyslíka rozpusteného vo vode.
• Pravidelné hodnotenie zostatkovej životnosti potrubí. Vďaka tomu je možné promptne identifikovať úseky potrubia, ktoré je potrebné vymeniť. To môže výrazne znížiť riziko nehôd a v dôsledku toho znížiť straty vody.

Vodná bilancia vykurovacích sietí

Na každom zariadení, ktoré dodáva teplo, sa každý mesiac zisťuje efektívnosť prevádzky. Vypočítavajú najmä bilanciu vody dodanej a dodanej konečným spotrebiteľom. Nevyváženosť môže naznačovať buď významné netesnosti alebo nesprávne merania alebo výpočty. Napríklad pri vykonávaní výpočtov sa nezohľadňuje chyba meracích prístrojov.

Ak je veľká nerovnováha, má zmysel objednať si diagnostiku siete, ktorá ju určí technický stav a možnosť ďalšieho využitia. Inžinierska diagnostika je celý komplex prác. Vykonáva sa vizuálna kontrola potrubia, ktorá umožňuje identifikovať miesta korózie. Pomocou ultrazvukovej diagnostiky sa vykonávajú merania hrúbky potrubia.

Skryté netesnosti sa zisťujú pomocou korelačnej a akustickej diagnostiky. Vykonáva sa aj rozbor technickej dokumentácie a potrebné inžinierske výpočty. Zákazníkovi je predložený záver, ktorý označuje zostávajúci zdroj, technický stav siete a odporúčania.

Ministerstvo školstva Bieloruskej republiky

Vzdelávacia inštitúcia

"Bieloruská národná technická univerzita"

ABSTRAKT

Disciplína "Energetická efektívnosť"

na tému: „Tepelné siete. Strata tepelnej energie pri prenose. Tepelná izolácia."

Doplnil: Shrader Yu A.

Skupina 306325

Minsk, 2006

1. Vykurovacia sieť. 3

2. Strata tepelnej energie pri prenose. 6

2.1. Zdroje strát. 7

3. Tepelná izolácia. 12

3.1. Tepelnoizolačné materiály. 13

4. Zoznam použitej literatúry. 17

1. Vykurovacie siete.

Tepelná sieť je sústava tepelných potrubí pevne a tesne navzájom spojených, cez ktoré sa teplo prenáša pomocou chladív (para alebo horúca voda) sa prepravuje zo zdrojov k odberateľom tepla.

Hlavnými prvkami vykurovacích sietí sú potrubie pozostávajúce z oceľové rúry, vzájomne prepojená zváraním, izolačná konštrukcia určená na ochranu potrubia pred vonkajšou koróziou a tepelnými stratami a Základná štruktúra, ktorý preberá hmotnosť potrubia a sily vznikajúce pri jeho prevádzke.

Najkritickejšími prvkami sú potrubia, ktoré musia byť dostatočne pevné a utesnené pri maximálnych tlakoch a teplotách chladiacej kvapaliny a majú nízky koeficient teplotné deformácie, nízka vnútorná drsnosť povrchu, vysoká tepelná odolnosť steny, ktoré prispievajú k zachovaniu tepla, nezmeneným vlastnostiam materiálu pri dlhodobom vystavení vysokým teplotám a tlakom.

Dodávka tepla spotrebiteľom (vykurovacie systémy, vetranie, zásobovanie teplou vodou a technologické procesy) pozostáva z troch vzájomne súvisiacich procesov: prenos tepla do chladiva, transport chladiva a využitie tepelného potenciálu chladiva. Systémy zásobovania teplom sú klasifikované podľa týchto hlavných charakteristík: výkon, typ zdroja tepla a typ chladiacej kvapaliny.

Z hľadiska výkonu sa systémy zásobovania teplom vyznačujú rozsahom prenosu tepla a počtom spotrebiteľov. Môžu byť lokálne alebo centralizované. Lokálne systémy zásobovania teplom sú systémy, v ktorých sú tri hlavné jednotky kombinované a umiestnené v rovnakých alebo susedných miestnostiach. V tomto prípade je príjem tepla a jeho prenos do vnútorného vzduchu spojený v jednom zariadení a umiestnený vo vykurovaných miestnostiach (pecích). Centralizované systémy, v ktorej sa teplo dodáva z jedného zdroja tepla do mnohých miestností.

Podľa typu zdroja tepla systému diaľkové vykurovanie rozdelené na diaľkové vykurovanie a diaľkové vykurovanie. V systéme diaľkového vykurovania je zdrojom tepla miestna kotolňa, teplárna alebo teplárna.

Na základe typu chladiacej kvapaliny sú systémy zásobovania teplom rozdelené do dvoch skupín: voda a para.

Chladivo je médium, ktoré prenáša teplo zo zdroja tepla do vykurovacích zariadení systémov vykurovania, vetrania a zásobovania teplou vodou.

Chladivo prijíma teplo v okresnej kotolni (alebo CHP) a cez vonkajšie potrubia, ktoré sa nazývajú vykurovacie siete, vstupuje do vykurovacích a ventilačných systémov priemyselných, verejných a obytné budovy. Vo vykurovacích zariadeniach umiestnených vo vnútri budov chladiaca kvapalina uvoľňuje časť tepla nahromadeného v nej a odvádza sa špeciálnymi potrubiami späť do zdroja tepla.

V systémoch ohrevu vody je chladivom voda a v parných systémoch je to para. V Bielorusku sa systémy ohrevu vody používajú pre mestá a obytné oblasti. Para sa používa v priemyselných areáloch na technologické účely.

Vodné teplovodné systémy môžu byť jednorúrkové alebo dvojrúrkové (v niektorých prípadoch viacrúrkové). Najčastejšie je dvojrúrkový systém zásobovanie teplom (teplá voda sa dodáva spotrebiteľovi jedným potrubím a ochladená voda sa vracia do tepelnej elektrárne alebo kotolne druhým, spätným potrubím). Existujú otvorené a uzavreté systémy zásobovania teplom. IN otvorený systém sa vykonáva „priamy odber vody“, t.j. horúcu vodu z napájacej siete rozoberajú spotrebitelia pre potreby domácnosti, sanitárne a hygienické potreby. Pri plnom využití teplej vody je možné použiť jednorúrkový systém. Pre uzavretý systém charakterizované takmer úplným návratom sieťovej vody do tepelnej elektrárne (alebo okresnej kotolne).

Nasledujúce požiadavky platia pre chladiace kvapaliny centralizovaných vykurovacích systémov: sanitárne a hygienické(chladiaca kvapalina by nemala zhoršovať hygienické podmienky v uzavretých priestoroch - priemerná teplota plocha vykurovacích zariadení nesmie presiahnuť 70-80), technické a ekonomické (takže náklady na prepravné potrubia sú minimálne, hmotnosť vykurovacích zariadení je malá a zabezpečuje minimálna spotreba palivo na vykurovanie priestorov) a prevádzkové (príp centrálne nastavenie prenos tepla zo spotrebných systémov v dôsledku premenlivých vonkajších teplôt).

Smer teplovodov sa volí podľa tepelnej mapy územia s prihliadnutím na podklady geodetického zamerania, plány existujúcich a plánovaných nadzemných a podzemných stavieb, údaje o charakteristikách pôdy a pod. Problematika voľby druhu tepla potrubia (nadzemného alebo podzemného) sa rozhoduje s prihliadnutím na miestne podmienky a technicko-ekonomické opodstatnenie.

O vysoký stupeň podzemných a vonkajších vôd, hustoty existujúcich podzemných štruktúr pozdĺž trasy navrhovaného teplovodu, silne pretínaného roklinami a po železnici vo väčšine prípadov sa uprednostňujú nadzemné tepelné rúry. Najčastejšie sa využívajú aj na území priemyselných podnikov pri pokládka spoja energetické a technologické potrubia na spoločných nadjazdoch alebo vysokých podperách.

V obytných oblastiach sa z architektonických dôvodov zvyčajne používa podzemné murivo vykurovacích sietí. Stojí za to povedať, že nadzemné teplovodné siete sú v porovnaní s podzemnými sieťami odolné a opraviteľné. Preto je žiaduce preskúmať aspoň čiastočné využitie podzemných teplovodov.

Pri výbere trasy teplovodu sa treba riadiť predovšetkým podmienkami spoľahlivosti dodávky tepla, bezpečnosťou práce obsluhujúceho personálu a obyvateľstva a schopnosťou rýchlo odstraňovať problémy a havárie.

Z dôvodu bezpečnosti a spoľahlivosti dodávky tepla nie sú siete položené v spoločných kanáloch s kyslíkovými potrubiami, plynovodmi, potrubiami stlačený vzduch s tlakom nad 1,6 MPa. Pri navrhovaní podzemných tepelných potrubí s cieľom znížiť počiatočné náklady by ste si mali zvoliť minimálny počet komôr a postaviť ich iba na miestach inštalácie armatúr a zariadení, ktoré si vyžadujú údržbu. Počet potrebných komôr sa znižuje pri použití vlnovcových alebo šošovkových kompenzátorov, ako aj axiálnych kompenzátorov s dlhým zdvihom (duálne kompenzátory), prirodzená kompenzácia teplotných deformácií.

Na necestnej ceste sú povolené stropy komôr a vetracích šácht vyčnievajúcich na povrch terénu do výšky 0,4 m, aby sa uľahčilo vyprázdňovanie (odvodňovanie) tepelných rúrok, sú položené so sklonom k ​​horizontu. Na ochranu parovodu pred vstupom kondenzátu z kondenzátneho potrubia v období, keď je parovovod zastavený alebo klesá tlak pary, musia byť za odlučovačmi kondenzátu nainštalované spätné ventily alebo uzávery.

Pozdĺž trasy vykurovacích sietí je vybudovaný pozdĺžny profil, na ktorý sú aplikované plánovacie a existujúce zemné značky a úroveň státia podzemnej vody, existujúce a projektované podzemné komunikácie a iné stavby, ktorými prechádza teplovod, s uvedením zvislých výšok týchto konštrukcií.

2. Strata tepelnej energie pri prenose.

Na posúdenie účinnosti akéhokoľvek systému vrátane tepla a elektriny sa zvyčajne používa všeobecný fyzikálny ukazovateľ - koeficient užitočná akcia(účinnosť). Fyzikálny význam účinnosti je pomer získanej hodnoty užitočná práca(energie) na vynaložené. Ten je zase súčtom užitočnej práce (energie) prijatej a strát vznikajúcich v systémových procesoch. Zvýšenie účinnosti systému (a teda zvýšenie jeho účinnosti) je možné dosiahnuť len znížením množstva neproduktívnych strát, ktoré vznikajú pri prevádzke. Toto je hlavná úloha úspory energie.

Hlavným problémom, ktorý vzniká pri riešení tohto problému, je identifikácia najväčších zložiek týchto strát a výber optimálneho technologického riešenia, ktoré môže výrazne znížiť ich vplyv na hodnotu účinnosti. Okrem toho má každý konkrétny objekt (cieľ úspory energie) množstvo charakteristík dizajnové prvky a zložky jeho tepelných strát sú rôznej veľkosti. A vždy, keď ide o zvýšenie účinnosti tepelno-energetických zariadení (napríklad vykurovacieho systému), pred rozhodnutím v prospech použitia akejkoľvek technologickej inovácie je potrebné vykonať podrobné preskúmanie samotného systému a identifikovať čo najviac významné kanály straty energie. Rozumným riešením by bolo používať len technológie, ktoré výrazne znížia najväčšie neproduktívne zložky energetických strát v systéme a počas minimálne náklady výrazne zvýši jeho účinnosť.

2.1 Zdroje strát.

Na účely analýzy možno každý tepelný a energetický systém rozdeliť do troch hlavných častí:

1. priestor na výrobu tepelnej energie (kotolňa);

2. plocha na prepravu tepelnej energie k spotrebiteľovi (potrubia vykurovacej siete);

3. oblasť spotreby tepelnej energie (vykurované zariadenie).

Každá z vyššie uvedených sekcií má charakteristické neproduktívne straty, ktorých znižovanie je hlavnou funkciou úspory energie. Pozrime sa na každú časť zvlášť.

1. Miesto výroby tepelnej energie. Existujúca kotolňa.

Hlavným článkom v tejto časti je kotlová jednotka, ktorej funkciou je premena chemickej energie paliva na tepelnú energiu a prenos tejto energie do chladiacej kvapaliny. V kotlovej jednotke prebieha množstvo fyzikálnych a chemických procesov, z ktorých každý má svoju vlastnú účinnosť. A každá kotlová jednotka, bez ohľadu na to, aká je dokonalá, v týchto procesoch nevyhnutne stráca časť energie paliva. Zjednodušený diagram týchto procesov je znázornený na obrázku.

V mieste výroby tepelnej energie na normálna operácia V kotlovej jednotke sú vždy tri druhy hlavných strát: s nedohorením paliva a spalín (zvyčajne nie viac ako 18 %), straty energie cez výstelku kotla (nie viac ako 4 %) a straty pri preplachovaní a pre vlastné potreby kotolne (cca 3%). Uvedené hodnoty tepelných strát sú približne blízke pre bežný, nie nový, domáci kotol (s účinnosťou asi 75 %). Pokročilejšie moderné kotlové jednotky majú reálnu účinnosť cca 80-85% a ich štandardné straty sú nižšie. Môžu sa však ďalej zvyšovať:

• Ak sa rutinná úprava kotlovej jednotky so súpisom škodlivých emisií nevykoná včas a efektívne, straty v dôsledku podhorenia plynu sa môžu zvýšiť o 6-8%;
• Priemer trysiek horáka inštalovaných na jednotke kotla stredný výkon sa zvyčajne neprepočítava na skutočné zaťaženie kotla. Záťaž pripojená ku kotlu je však odlišná od záťaže, pre ktorú je horák určený. Tento nesúlad vedie vždy k zníženiu prenosu tepla z horákov na výhrevné plochy a k zvýšeniu strát o 2-5% v dôsledku chemického podhorenia paliva a výfukových plynov;
• Ak sa povrchy kotlových jednotiek čistia spravidla raz za 2-3 roky, znižuje sa tým účinnosť kotla so znečistenými povrchmi o 4-5% z dôvodu zvýšenia strát spalinami o túto hodnotu. Okrem toho nedostatočná účinnosť systému chemickej úpravy vody (CWT) vedie k vzniku chemických usadenín (usadzovania vodného kameňa) na vnútorné povrchy kotlová jednotka, čím sa výrazne znižuje jej prevádzková účinnosť.
• Ak kotol nie je vybavený celá sada prostriedky riadenia a regulácie (paromery, merače tepla, systémy na reguláciu spaľovacieho procesu a tepelnej záťaže) alebo ak nie sú regulačné prostriedky kotlovej jednotky optimálne nakonfigurované, potom to v priemere ďalej znižuje jej účinnosť o 5 %.
• Ak je narušená celistvosť výmurovky kotla, dochádza k dodatočnému nasávaniu vzduchu do pece, čo zvyšuje straty podhorením a spalín o 2-5%.
• Použitie moderného čerpacie zariadenie v kotolni umožňuje dvojnásobne až trojnásobne znížiť náklady na elektrickú energiu pre vlastnú potrebu kotolne a znížiť náklady na ich opravu a údržbu.
• Každý cyklus štart-stop kotlovej jednotky spotrebuje značné množstvo paliva. Perfektná možnosť prevádzka kotolne - jej nepretržitá prevádzka vo výkonovom rozsahu určenom režimovou mapou. Použitie spoľahlivých uzatváracích ventilov, kvalitných automatizačných a regulačných zariadení nám umožňuje minimalizovať straty vznikajúce v dôsledku kolísania výkonu a havarijných stavov v kotolni.

Vyššie uvedené zdroje dodatočných strát energie v kotolni nie sú zrejmé a transparentné pre ich identifikáciu. Napríklad jednu z hlavných zložiek týchto strát – straty v dôsledku podhorenia – možno určiť len pomocou chemickej analýzy zloženia spalín. Nárast tejto zložky môže byť zároveň spôsobený viacerými príčinami: nie je dodržaný správny pomer zmesi paliva a vzduchu, dochádza k nekontrolovanému nasávaniu vzduchu do kotla, horákové zariadenie pracuje neoptimálne. režim atď.

Neustále implicitné dodatočné straty len pri výrobe tepla v kotolni teda môžu dosiahnuť 20-25%!

2. Tepelné straty pri jeho preprave k spotrebiteľovi. Existujúce potrubia vykurovacích sietí.

Zvyčajne termálna energia, prenesený do chladiacej kvapaliny v kotolni, vstupuje do vykurovacieho potrubia a ide do spotrebiteľských zariadení. Hodnota účinnosti daného úseku je zvyčajne určená nasledujúcim spôsobom:

• Efektívnosť sieťové čerpadlá, zabezpečenie pohybu chladiacej kvapaliny pozdĺž vykurovacieho potrubia;
• straty tepelnej energie po dĺžke vykurovacích potrubí spojené so spôsobom kladenia a izolácie potrubí;
• straty tepelnej energie spojené so správnou distribúciou tepla medzi spotrebiteľskými objektmi, tzv. hydraulická konfigurácia vykurovacieho potrubia;
• periodicky sa vyskytujúce úniky chladiacej kvapaliny počas mimoriadnych udalostí a núdzových situácií.

Pri rozumne navrhnutom a hydraulicky nastavenom vykurovacom hlavnom systéme je vzdialenosť konečného spotrebiteľa od miesta výroby energie zriedka väčšia ako 1,5-2 km a celková strata zvyčajne nepresiahne 5-7%. Avšak:

• používanie domácich vysokovýkonných sieťových čerpadiel s nízkou účinnosťou takmer vždy vedie k značnému plytvaniu elektrickou energiou.
• Pri veľkej dĺžke teplovodov má kvalita tepelnej izolácie vykurovacích rozvodov významný vplyv na výšku tepelných strát.
• Hydraulická účinnosť vykurovacieho potrubia je základným faktorom určujúcim účinnosť jeho prevádzky. Predmety, ktoré spotrebúvajú teplo, pripojené k rozvodu vykurovania musia byť správne rozmiestnené, aby sa teplo v nich rozložilo rovnomerne. V opačnom prípade sa tepelná energia prestáva efektívne využívať na odberných zariadeniach a nastáva situácia s návratom časti tepelnej energie cez spätné potrubie do kotolne. Okrem zníženia účinnosti kotlových jednotiek to spôsobuje zhoršenie kvality vykurovania v objektoch najvzdialenejších pozdĺž tepelnej siete.
• ak sa voda pre systémy zásobovania teplou vodou (TÚV) ohrieva vo vzdialenosti od objektu spotreby, musia byť potrubia trás TÚV vyrobené podľa cirkulačnej schémy. Prítomnosť slepej uličky schémy TÚV v skutočnosti znamená, že asi 35-45% tepelnej energie ide do potreby TÚV, je zbytočné.

Straty tepelnej energie vo vykurovacích sieťach by zvyčajne nemali presiahnuť 5-7%. Ale v skutočnosti môžu dosiahnuť hodnoty 25% alebo vyššie!

3. Straty na zariadeniach odberateľov tepla. Systémy vykurovania a prípravy teplej vody existujúcich budov.

Najvýznamnejšou zložkou tepelných strát v systémoch tepelnej energetiky sú straty na odberných zariadeniach. Prítomnosť takéhoto nie je transparentná a dá sa určiť až po objavení sa merača tepelnej energie, takzvaného, ​​vo vykurovacej stanici budovy. merač tepla. Pracovné skúsenosti s obrovské množstvo domáce tepelné systémy, nám umožňuje uviesť hlavné zdroje neproduktívnych strát tepelnej energie. V najbežnejších prípadoch ide o straty:

• vo vykurovacích sústavách spojených s nerovnomerným rozložením tepla v celom objekte spotreby a iracionalitou vnútorného tepelného okruhu objektu (5-15%);
• vo vykurovacích systémoch spojené s nesúladom medzi charakterom vykurovania a prúdom poveternostné podmienky (15-20%);
• V Systémy TÚV v dôsledku nedostatku recirkulácie teplej vody sa stratí až 25% tepelnej energie;
• v systémoch TÚV z dôvodu absencie alebo nefunkčnosti regulátorov TÚV na kotloch TÚV (do 15 % zaťaženia TÚV);
• v rúrkových (vysokorýchlostných) kotloch kvôli prítomnosti vnútorných netesností, znečisteniu teplovýmenných plôch a obtiažnosti regulácie (až 10-15% zaťaženia TÚV).

Celkové implicitné nevýrobné straty na odbernom zariadení môžu predstavovať až 35 % tepelnej záťaže!

Hlavným nepriamym dôvodom výskytu a zvyšovania uvedených strát je nedostatok zariadení na meranie spotreby tepla na odberných zariadeniach tepla. Nedostatok transparentného obrazu o spotrebe tepla zariadenia spôsobuje následné nepochopenie dôležitosti prijímania opatrení na úsporu energie.

3. Tepelná izolácia

Tepelná izolácia, tepelná izolácia, tepelná izolácia, ochrana budov, tepelná priemyselné inštalácie(alebo ich jednotlivé uzly), chladiace komory, potrubia a iné veci pred nežiaducou výmenou tepla s okolím. Napríklad v stavebníctve a tepelnej energetike je potrebná tepelná izolácia na zníženie tepelných strát životné prostredie, v chladiarenskej a kryogénnej technológii - na ochranu zariadení pred vonkajším tepelným tokom. Tepelná izolácia je zabezpečená inštaláciou špeciálnych plotov vyrobených z tepelne izolačných materiálov (vo forme plášťov, náterov atď.) a brániacich prenosu tepla; Tieto prostriedky tepelnej ochrany samotné sa nazývajú aj tepelná izolácia. Pri prevládajúcej konvekčnej výmene tepla sa na tepelnú izoláciu používa oplotenie obsahujúce vrstvy materiálu nepriepustného pre vzduch; na prenos tepla sálaním - konštrukcie vyrobené z materiálov, ktoré odrážajú tepelné žiarenie (napríklad fólia, metalizovaná lavsanová fólia); s tepelnou vodivosťou (hlavný mechanizmus prenosu tepla) - materiály s rozvinutou poréznou štruktúrou.

Účinnosť tepelnej izolácie pri prenose tepla vedením je daná tepelným odporom (R) izolačnej konštrukcie. Pre jednovrstvovú konštrukciu R=d/l, kde d je hrúbka vrstvy izolačného materiálu, l je jeho súčiniteľ tepelnej vodivosti. Zvýšenie účinnosti tepelnej izolácie sa dosahuje použitím vysoko poréznych materiálov a viacvrstvové štruktúry so vzduchovými medzerami.

Úlohou tepelnej izolácie budov je znížiť tepelné straty v chladnom období a zabezpečiť relatívnu stálosť vnútornej teploty počas celého dňa pri kolísaní vonkajšej teploty. Použitím účinných tepelnoizolačných materiálov na tepelnú izoláciu je možné výrazne znížiť hrúbku a hmotnosť obvodových konštrukcií a tým znížiť spotrebu základných stavebných materiálov (tehla, cement, oceľ a pod.) a zvýšiť prípustné rozmery prefabrikátov. .

V tepelných priemyselných zariadeniach (priemyselné pece, kotly, autoklávy a pod.) poskytuje tepelná izolácia výrazné úspory paliva, zvyšuje výkon tepelných jednotiek a zvyšuje ich účinnosť, zintenzívňuje technologické procesy a znižuje spotrebu základných materiálov. Ekonomická efektívnosť tepelná izolácia v priemysle sa často hodnotí koeficientom úspory tepla h = (Q 1 - Q 2)/Q 1 (kde Q 1 je tepelná strata inštalácie bez tepelnej izolácie a Q 2 - s tepelnou izoláciou). Tepelná izolácia priemyselných zariadení prevádzkovaných pri vysoké teploty, tiež prispieva k vytvoreniu bežných hygienických a hygienických pracovných podmienok pre obsluhujúci personál v horúcich dielňach a k prevencii pracovných úrazov.

3.1 Tepelnoizolačné materiály

Hlavnými oblasťami použitia tepelnoizolačných materiálov sú izolácia obvodového plášťa stavebné konštrukcie, technologické vybavenie(priemyselné pece, vykurovacie telesá, chladničky atď.) a potrubia.

Nielen ten tepelné straty, ale aj jeho trvanlivosť. Pri vhodnej kvalite materiálov a technológii výroby môže tepelná izolácia súčasne plniť aj úlohu antikorózna ochrana vonkajší povrch oceľové potrubie. Medzi takéto materiály patrí polyuretán a jeho deriváty – polymérbetón a bion.

Hlavné požiadavky na tepelnoizolačné konštrukcie sú nasledovné:

Nízka tepelná vodivosť v suchom aj stave prirodzená vlhkosť;

· nízka absorpcia vody a malá výška kapilárneho vzostupu kvapalnej vlhkosti;

· nízka korózna aktivita;

· vysoký elektrický odpor;

· alkalická reakcia prostredia (pH>8,5);

· dostatočná mechanická pevnosť.

Hlavnými požiadavkami na tepelnoizolačné materiály pre parovody elektrární a kotolní sú nízka tepelná vodivosť a vysoká tepelná odolnosť. Takéto materiály sa zvyčajne vyznačujú vysokým obsahom vzduchových pórov a nízkou objemovou hmotnosťou. Posledná kvalita týchto materiálov určuje ich zvýšenú hygroskopickosť a absorpciu vody.

Jednou z hlavných požiadaviek na tepelnoizolačné materiály pre podzemné teplovody je nízka nasiakavosť. Preto sú pre podzemné teplovody spravidla nevhodné vysokoúčinné tepelnoizolačné materiály s veľkým obsahom vzduchových pórov, ktoré ľahko absorbujú vlhkosť z okolitej pôdy.

Existujú tuhé (dosky, bloky, tehly, škrupiny, segmenty atď.), flexibilné (rohože, matrace, zväzky, šnúry atď.), sypké (granulované, práškové) alebo vláknité tepelnoizolačné materiály. Podľa druhu hlavnej suroviny sa delia na organické, anorganické a zmiešané.

Bio sa zasa delí na bio prírodné a bio umelé. Organické prírodné materiály zahŕňajú materiály získané spracovaním nekomerčného dreva a drevného odpadu (drevovláknité dosky a drevotrieskové dosky), poľnohospodársky odpad (slama, trstina atď.), rašelina (rašelinové platne) a iné miestne organické suroviny. Tieto tepelnoizolačné materiály sa spravidla vyznačujú nízkou odolnosťou voči vode a biologickou odolnosťou. Organické umelé materiály tieto nevýhody nemajú. Veľmi perspektívne materiály v tejto podskupine sú penové plasty získané napenením syntetických živíc. Penové plasty majú malé uzavreté póry a tým sa líšia od poréznych plastov - tiež penových plastov, ktoré však majú spojovacie póry, a preto sa nepoužívajú ako tepelne izolačné materiály. V závislosti od receptúry a charakteru technologický postup výrobné peny môžu byť tuhé, polotuhé a elastické s pórmi požadovaná veľkosť; produkty môžu získať požadované vlastnosti (napríklad sa zníži horľavosť). Charakteristickým znakom väčšiny organických tepelnoizolačných materiálov je nízka požiarna odolnosť, preto sa zvyčajne používajú pri teplotách nie vyšších ako 150 °C.

Ohňovzdornejšie sú materiály zmiešaného zloženia (fibrolit, drevobetón a pod.), získané zo zmesi minerálneho spojiva a organického plniva (drevné hobliny, piliny a pod.).

Anorganické materiály. Zástupcom tejto podskupiny je hliníková fólia(alfol). Aplikuje sa vo forme vlnité plechy, položené s tvorbou vzduchových medzier. Výhodou tohto materiálu je jeho vysoká odrazivosť, ktorá znižuje prestup sálavého tepla, čo je citeľné najmä pri vysokých teplotách. Ďalšími zástupcami podskupiny anorganických materiálov sú umelé vlákna: minerálna, troska a sklená vata. Priemerná hrúbka minerálna vlna 6-7 mikrónov, priemerný súčiniteľ tepelnej vodivosti λ=0,045 W/(m*K). Tieto materiály sú nehorľavé a nepriepustné pre hlodavce. Majú nízku hygroskopickosť (nie viac ako 2%), ale vysokú absorpciu vody (až 600%).

Ľahký a pórobetón (hlavne pórobetón a penobetón), penové sklo, sklenené vlákno, výrobky z expandovaného perlitu atď.

Anorganické materiály používané ako inštalačné materiály sa vyrábajú na báze azbestu (azbestová lepenka, papier, plsť), zmesí azbestu a minerálnych spojív (azbestodiatomy, azbestovo-vápenato-kremičité, azbestocementové produkty) a na báze expandovaných hornín ( vermikulit, perlit).

Na izoláciu priemyselné zariadenia a zariadenia pracujúce pri teplotách nad 1000 °C (napríklad hutnícke, vykurovacie a iné pece, pece, kotly a pod.), používajú sa takzvané ľahké žiaruvzdorné materiály vyrobené zo žiaruvzdorných ílov alebo vysoko žiaruvzdorných oxidov vo forme kusových výrobkov (tehly, bloky rôznych profilov). Sľubné je aj používanie vláknité materiály tepelná izolácia vyrobená zo žiaruvzdorných vlákien a minerálnych spojív (ich súčiniteľ tepelnej vodivosti pri vysokých teplotách je 1,5-2 krát nižší ako u tradičných).

Existuje teda veľké množstvo tepelnoizolačných materiálov, z ktorých je možné vyberať v závislosti od parametrov a prevádzkových podmienok rôzne inštalácie vyžadujúce tepelnú ochranu.

4. Zoznam použitej literatúry.

1. Andryushenko A.I., Aminov R.Z., Khlebalin Yu.M. "Teplárne a ich využitie." M.: Vyššie. škola, 1983.

2. Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. "Prenos tepla". M.: energoizdat, 1981.

3. R.P. Grushman "Čo potrebuje vedieť tepelný izolátor." Leningrad; Stroyizdat, 1987.

4. Sokolov V. Ya „Vykurovacie a vykurovacie siete“ Vydavateľstvo M.: Energia, 1982.

5. Tepelné zariadenia a vykurovacie siete. G.A. Arsenyev a kol.: Energoatomizdat, 1988.

6. „Prenos tepla“ od V.P. Isachenko, V.A. Osipová, A.S. Sukomel. Moskva; Energoizdat, 1981.

---IV. Zlepšenie účinnosti systémov zásobovania energiou
------4.4. Vykurovacia sieť

4.4.3. Metódy znižovania strát vo vykurovacích sieťach

VIII. Využívanie obnoviteľných zdrojov energie

Hlavné metódy sú:

• pravidelná diagnostika a monitorovanie stavu vykurovacích sietí;
• odvodnenie kanálov;
• výmena schátraných a najčastejšie poškodených úsekov tepelných sietí (predovšetkým zaplavených) na základe výsledkov inžinierskej diagnostiky s využitím moderných tepelnoizolačných konštrukcií;
• čistenie odtokov;
• obnova (aplikácia) antikoróznych, tepelných a hydroizolačných náterov na prístupných miestach;
• zvýšenie pH sieťovej vody;
• zabezpečenie kvalitnej úpravy prídavnej vody;
• organizácia elektrochemickej ochrany potrubí;
• obnova hydroizolácie spojov podlahových dosiek;
• vetranie kanálov a komôr;
• montáž vlnovcových kompenzátorov;
• používanie vylepšených oceľových rúr a nekovových potrubí;
• organizácia zisťovania skutočných strát tepelnej energie v hlavných tepelných sieťach v reálnom čase na základe údajov z meracích zariadení tepelnej energie na tepelnej stanici a u spotrebiteľov za účelom rýchleho rozhodovania o odstránení príčin zvýšených strát;
• posilnenie dohľadu počas núdzových obnovovacích prác administratívnymi a technickými kontrolami;
• prestup spotrebiteľov od dodávky tepla z ústredného do jednotlivých vykurovacích bodov.

Musia byť vytvorené stimuly a kritériá pre zamestnancov. Dnešná úloha pohotovostnej služby: prísť, kopať, zaplátať, naplniť, odísť. Zavedenie jediného kritéria na hodnotenie činnosti - absencia opakovaných pretrhnutí - okamžite radikálne mení situáciu (trhliny vznikajú v miestach najnebezpečnejšej kombinácie koróznych faktorov a na vymenené miestne úseky musia byť kladené zvýšené požiadavky z hľadiska protikoróznej ochrany vykurovacej siete). Okamžite sa objaví diagnostické zariadenie a dôjde k pochopeniu, že ak je toto vykurovacie potrubie zaplavené, je potrebné ho vypustiť, a ak je potrubie zhnité, pohotovostná služba bude prvá, ktorá dokáže, že časť siete potrebuje byť zmenený.

Je možné vytvoriť systém, v ktorom vykurovacia sieť, kde došlo k prasknutiu, bude považovaný za „chorý“ a bude prijatý na ošetrenie do opravovne, ako je nemocnica. Po „ošetrení“ sa vráti do prevádzkovej služby s obnoveným zdrojom.

Veľmi dôležité sú aj ekonomické stimuly pre obsluhujúci personál. Úspora 10 – 20 % zo zníženia strát v dôsledku netesností (v súlade s normami tvrdosti vody v sieti) vyplatená zamestnancom funguje lepšie ako akákoľvek externá investícia. Znižovaním počtu zaplavených plôch sa zároveň znižujú straty zateplením a zvyšuje sa životnosť sietí.

Prvá vec, ktorú urobili teplárenské podniky bývalej RVHP a pobaltských krajín po prechode na trhové vzťahy, bolo odvodnenie kanálov tepelných sietí. Zo všetkých možných technických opatrení na zníženie nákladov sa toto ukázalo ako najhospodárnejšie.

Je potrebné radikálne zlepšiť kvalitu výmeny vykurovacích sietí prostredníctvom:

• predbežné preskúmanie prenesenej oblasti s cieľom určiť dôvody zlyhania regulačné obdobie servis a školenie kvality zadávacích podmienok pre dizajn;
• povinné vypracovanie projektu generálna oprava s odôvodnením predpokladanej životnosti;
• nezávislé prístrojové testovanie kvality vykurovacích sietí;
• zavedenie osobnej zodpovednosti úradníkov za kvalitu tesnení.

Technický problém zabezpečenia štandardnej životnosti tepelných sietí bol vyriešený ešte v 50. rokoch 20. storočia. v dôsledku použitia hrubostenných rúr a Vysoká kvalita práca na stavbe, predovšetkým antikorózna ochrana. Teraz nábor technické prostriedky oveľa širšie.

Predtým bola technická politika určovaná prioritou znižovania kapitálových investícií. Bolo potrebné zabezpečiť maximálne zvýšenie výroby pri nižších nákladoch, aby toto zvýšenie kompenzovalo náklady na opravy v budúcnosti. V dnešnej situácii je tento prístup neprijateľný. V normálnom ekonomické podmienky majiteľ si nemôže dovoliť klásť siete so životnosťou 10-12 rokov, to je pre neho ruina. To je neprijateľné najmä vtedy, keď sa hlavným platcom stáva obyvateľstvo mesta. V každom obecná formácia Musí existovať prísna kontrola kvality inštalácie vykurovacích sietí.

Je potrebné zmeniť priority vo vynakladaní finančných prostriedkov, z ktorých väčšina sa dnes vynakladá na výmenu úsekov tepelných sietí, v ktorých počas prevádzky alebo letných tlakových skúšok došlo k prasknutiu potrubia, aby sa predišlo vzniku prasklín sledovaním rýchlosti korózie potrubia a prijímaním opatrení na znížiť to.

Žiadame vás, aby ste zanechali svoje pripomienky a návrhy týkajúce sa stratégie. Ak si chcete dokument prečítať, vyberte časť, ktorá vás zaujíma.

Technológie na úsporu energie a metódy

Úvod
Tento článok stručne popisuje problémy šetrenia energie, ktoré sa dnes rozvinuli vo veľkej väčšine domácich zariadení na výrobu, prepravu a spotrebu tepelnej energie a ponúka možnosti ich efektívneho riešenia.

Existujúce tepelné systémy boli z väčšej časti navrhnuté a vytvorené bez zohľadnenia príležitostí, ktoré sa na trhu s teplom a elektrickou energiou objavili za posledných 10 rokov. Masívny rozvoj výpočtovej techniky viedol v tom čase k vzniku obrovského množstva technologických inovácií, ktoré radikálne zmenili situáciu v úsporách energie. Napríklad schopnosť presne simulovať tepelné procesy na počítači viedla k vzniku nových efektívne dizajny kotly a vykurovacie okruhy a pokroky v elektronickom priemysle to umožnili široké uplatnenie zariadenia na meranie tepelnej energie a vysoko ekonomické riadiace zariadenia.

Koncom dvadsiateho storočia sa tak úsporám energie dostalo veľké množstvo efektívnych technológií a nových zariadení, ktoré umožnili výrazne (až o 50 %) zvýšiť spoľahlivosť a účinnosť existujúcich tepelných systémov a navrhnúť nové systémy, ktoré boli kvalitatívne odlišné od existujúcich.

Úspora energie. Axiómy.

Na posúdenie prevádzkovej účinnosti akéhokoľvek systému vrátane tepla a elektriny sa zvyčajne používa všeobecný fyzikálny ukazovateľ - faktor účinnosti (faktor účinnosti). Fyzikálny význam efektívnosti je pomer množstva prijatej užitočnej práce (energie) k množstvu vynaloženému. Ten je zase súčtom užitočnej práce (energie) prijatej a strát vznikajúcich v systémových procesoch. Zvýšenie účinnosti systému (a teda zvýšenie jeho účinnosti) je možné dosiahnuť len znížením množstva neproduktívnych strát, ktoré vznikajú pri prevádzke. Toto je hlavná úloha úspory energie.

Hlavným problémom, ktorý vzniká pri riešení tohto problému, je identifikácia najväčších zložiek týchto strát a výber optimálneho technologického riešenia, ktoré môže výrazne znížiť ich vplyv na hodnotu účinnosti. Navyše každý konkrétny objekt – cieľ úspory energie – má množstvo charakteristických konštrukčných prvkov a zložky jeho tepelných strát sú rôznej veľkosti. A vždy, keď ide o zvýšenie účinnosti tepelno-energetických zariadení (napríklad vykurovacieho systému), pred rozhodnutím v prospech použitia akejkoľvek technologickej inovácie je potrebné vykonať podrobné preskúmanie samotného systému a identifikovať čo najviac významné kanály straty energie. Rozumným riešením by bolo používať len technológie, ktoré výrazne znížia najväčšie neproduktívne zložky energetických strát v systéme a pri minimálnych nákladoch výrazne zvýšia jeho prevádzkovú efektivitu.

Avšak aj napriek jedinečnosti v všeobecný prípad faktorov spôsobujúcich straty v každom konkrétnom tepelnom systéme, domáce zariadenia majú množstvo charakteristické znaky. Sú si navzájom veľmi podobné, čo je spôsobené tým, že boli postavené podľa konštrukčných štandardov spoločných pre Sojuz v čase, keď tepelná energia stála „penny“. Špecialisti nášho podniku dobre študovali charakteristické problémy a hlavné kanály tepelných strát v energetických systémoch „postsovietskych“ zariadení. Riešenie drvivej väčšiny problémov s úsporou energie v nich je vypracované v praxi, čo nám umožňuje vykonať analýzu, zvážiť najtypickejšie situácie s tepelnými stratami a ponúknuť možnosti ich riešenia s predikciou výsledkov na základe našich skúseností. práce s podobnými situáciami v iných zariadeniach.

Štúdia nižšie skúma najviac charakteristické problémy existujúce tepelné zariadenia, popisuje najvýznamnejšie kanály neproduktívnych strát tepelnej energie v nich a ponúka možnosti znižovania týchto strát s predbežnou prognózou výsledkov.

Tepelné systémy. Zdroje strát.

Na účely analýzy možno každý tepelný a energetický systém rozdeliť do 3 hlavných častí:

1. priestor na výrobu tepelnej energie (kotolňa);

2. plocha na prepravu tepelnej energie k spotrebiteľovi (potrubia vykurovacej siete);

3. oblasť spotreby tepelnej energie (vykurované zariadenie).

Každá z vyššie uvedených sekcií má charakteristické neproduktívne straty, ktorých znižovanie je hlavnou funkciou úspory energie. Pozrime sa na každú časť zvlášť.

1. Miesto výroby tepelnej energie. Existujúca kotolňa.

Hlavným článkom v tejto časti je kotlová jednotka, ktorej funkciou je premena chemickej energie paliva na tepelnú energiu a prenos tejto energie do chladiacej kvapaliny. V kotlovej jednotke prebieha množstvo fyzikálnych a chemických procesov, z ktorých každý má svoju vlastnú účinnosť. A každá kotlová jednotka, bez ohľadu na to, aká je dokonalá, v týchto procesoch nevyhnutne stráca časť energie paliva. Zjednodušený diagram týchto procesov je znázornený na obrázku.

V oblasti výroby tepelnej energie pri normálnej prevádzke kotlovej jednotky sú vždy tri druhy hlavných strát: pri nedohorení paliva a spalín (zvyčajne nie viac ako 18%), straty energie cez výstelku kotla (nie viac ako 4 %) a straty s fúkaním a pre vlastnú potrebu kotolne (cca 3 %). Uvedené hodnoty tepelných strát sú približne blízke pre bežný, nie nový, domáci kotol (s účinnosťou asi 75 %). Pokročilejšie moderné kotlové jednotky majú reálnu účinnosť cca 80-85% a ich štandardné straty sú nižšie. Môžu sa však ďalej zvyšovať:

Ak sa rutinná úprava kotlovej jednotky so súpisom škodlivých emisií nevykoná včas a efektívne, straty v dôsledku podhorenia plynu sa môžu zvýšiť o 6-8%; Priemer trysiek horáka inštalovaných na kotlovej jednotke stredného výkonu sa zvyčajne neprepočítava na skutočné zaťaženie kotla. Záťaž pripojená ku kotlu je však odlišná od záťaže, pre ktorú je horák určený. Tento nesúlad vedie vždy k zníženiu prenosu tepla z horákov na výhrevné plochy a k zvýšeniu strát o 2-5% v dôsledku chemického podhorenia paliva a výfukových plynov; Ak sa povrchy kotlových jednotiek čistia spravidla raz za 2-3 roky, znižuje sa tým účinnosť kotla so znečistenými povrchmi o 4-5% z dôvodu zvýšenia strát spalinami o túto hodnotu. Okrem toho nedostatočná prevádzková účinnosť systému chemickej úpravy vody (CWT) vedie k vzniku chemických usadenín (usadzovania vodného kameňa) na vnútorných povrchoch kotla, čo výrazne znižuje jeho prevádzkovú účinnosť. Ak kotol nie je vybavený kompletnou súpravou riadiacich a regulačných nástrojov (paromery, merače tepla, systémy na reguláciu spaľovacieho procesu a tepelnej záťaže) alebo ak riadiace prostriedky kotlovej jednotky nie sú optimálne nakonfigurované, potom to v priemere ďalej znižuje jeho účinnosť o 5 %. Ak je narušená celistvosť výstelky kotla, dochádza k dodatočnému nasávaniu vzduchu do pece, čo zvyšuje straty z podhorenia a výfukových plynov o 2-5%. vlastné potreby kotolní dvoj- až trojnásobne a znižujú náklady na ich opravu a obsluhu. Každý cyklus štart-stop kotlovej jednotky spotrebuje značné množstvo paliva. Ideálnym variantom prevádzky kotolne je jej nepretržitá prevádzka vo výkonovom rozsahu určenom režimovou mapou. Použitie spoľahlivých uzatváracích ventilov, kvalitných automatizačných a regulačných zariadení nám umožňuje minimalizovať straty vznikajúce v dôsledku kolísania výkonu a havarijných stavov v kotolni.

Vyššie uvedené zdroje dodatočných strát energie v kotolni nie sú zrejmé a transparentné pre ich identifikáciu. Napríklad jednu z hlavných zložiek týchto strát – straty v dôsledku podhorenia – možno určiť len pomocou chemickej analýzy zloženia spalín. Nárast tejto zložky môže byť zároveň spôsobený viacerými príčinami: nie je dodržaný správny pomer zmesi paliva a vzduchu, dochádza k nekontrolovanému nasávaniu vzduchu do kotla, horákové zariadenie pracuje neoptimálne. režim atď.

Neustále implicitné dodatočné straty len pri výrobe tepla v kotolni teda môžu dosiahnuť 20-25%!

Algoritmus na zvýšenie prevádzkovej účinnosti existujúcej kotlovej jednotky môže byť vo všeobecnosti reprezentovaný ako postupnosť určitých akcií (v poradí účinnosti):

1. Správanie komplexné vyšetrenie kotolní, vrátane plynových rozborov splodín horenia. Posúdiť kvalitu práce periférnych zariadení kotolne.

2. Vykonávať bežné nastavovanie kotlov so súpisom škodlivých emisií. Vypracujte prevádzkové plány kotlových jednotiek pri rôznych zaťaženiach a opatreniach, ktoré zabezpečia prevádzku kotlových jednotiek len v ekonomickom režime.

3. Vyčistite vonkajšie a vnútorné povrchy kotlových jednotiek.

4. Vybaviť kotolňu funkčnými riadiacimi a regulačnými zariadeniami, optimálne nakonfigurovať automatizáciu kotlových jednotiek.

5. Obnoviť tepelnú izoláciu kotla identifikovaním a odstránením nekontrolovaných zdrojov nasávania vzduchu do pece;

6. Skontrolujte a prípadne modernizujte systém úpravy vody v kotolni.

Každá z vyššie uvedených sekcií má charakteristické neproduktívne straty, ktorých znižovanie je hlavnou funkciou úspory energie. Pozrime sa na každú časť zvlášť.

1. Miesto výroby tepelnej energie. Existujúca kotolňa.

Hlavným článkom v tejto časti je kotlová jednotka, ktorej funkciou je premena chemickej energie paliva na tepelnú energiu a prenos tejto energie do chladiacej kvapaliny. V kotlovej jednotke prebieha množstvo fyzikálnych a chemických procesov, z ktorých každý má svoju vlastnú účinnosť. A každá kotlová jednotka, bez ohľadu na to, aká je dokonalá, v týchto procesoch nevyhnutne stráca časť energie paliva. Zjednodušený diagram týchto procesov je znázornený na obrázku.

V oblasti výroby tepelnej energie pri normálnej prevádzke kotlovej jednotky sú vždy tri druhy hlavných strát: pri nedohorení paliva a spalín (zvyčajne nie viac ako 18%), straty energie cez výstelku kotla (nie viac ako 4 %) a straty s fúkaním a pre vlastnú potrebu kotolne (cca 3 %). Uvedené hodnoty tepelných strát sú približne blízke pre bežný, nie nový, domáci kotol (s účinnosťou asi 75 %). Pokročilejšie moderné kotlové jednotky majú reálnu účinnosť cca 80-85% a ich štandardné straty sú nižšie. Môžu sa však ďalej zvyšovať:

• Ak sa rutinná úprava kotlovej jednotky so súpisom škodlivých emisií nevykoná včas a efektívne, straty v dôsledku podhorenia plynu sa môžu zvýšiť o 6-8%;
• Priemer trysiek horáka inštalovaných na kotlovej jednotke stredného výkonu sa zvyčajne neprepočítava na skutočné zaťaženie kotla. Záťaž pripojená ku kotlu je však odlišná od záťaže, pre ktorú je horák určený. Tento nesúlad vedie vždy k zníženiu prenosu tepla z horákov na výhrevné plochy a k zvýšeniu strát o 2-5% v dôsledku chemického podhorenia paliva a výfukových plynov;
• Ak sa povrchy kotlových jednotiek čistia spravidla raz za 2-3 roky, znižuje sa tým účinnosť kotla so znečistenými povrchmi o 4-5% z dôvodu zvýšenia strát spalinami o túto hodnotu. Okrem toho nedostatočná prevádzková účinnosť systému chemickej úpravy vody (CWT) vedie k vzniku chemických usadenín (usadzovania vodného kameňa) na vnútorných povrchoch kotla, čo výrazne znižuje jeho prevádzkovú účinnosť.
• Ak kotol nie je vybavený kompletnou súpravou riadiacich a regulačných nástrojov (paromery, merače tepla, systémy na reguláciu spaľovacieho procesu a tepelnej záťaže) alebo ak riadiace prostriedky kotlovej jednotky nie sú optimálne nakonfigurované, potom to v priemere ďalej znižuje jeho účinnosť o 5 %.
• Ak je narušená celistvosť výmurovky kotla, dochádza k dodatočnému nasávaniu vzduchu do pece, čo zvyšuje straty podhorením a spalín o 2-5%.
• Použitie moderného čerpacieho zariadenia v kotolni umožňuje znížiť náklady na elektrickú energiu pre vlastnú potrebu kotolne dvakrát až trikrát a znížiť náklady na ich opravu a údržbu.
• Každý cyklus štart-stop kotlovej jednotky spotrebuje značné množstvo paliva. Ideálnym variantom prevádzky kotolne je jej nepretržitá prevádzka vo výkonovom rozsahu určenom režimovou mapou. Použitie spoľahlivých uzatváracích ventilov, kvalitných automatizačných a regulačných zariadení nám umožňuje minimalizovať straty vznikajúce v dôsledku kolísania výkonu a havarijných stavov v kotolni.

Vyššie uvedené zdroje dodatočných strát energie v kotolni nie sú zrejmé a transparentné pre ich identifikáciu. Napríklad jednu z hlavných zložiek týchto strát – straty v dôsledku podhorenia – možno určiť len pomocou chemickej analýzy zloženia spalín. Nárast tejto zložky môže byť zároveň spôsobený viacerými príčinami: nie je dodržaný správny pomer zmesi paliva a vzduchu, dochádza k nekontrolovanému nasávaniu vzduchu do kotla, horákové zariadenie pracuje neoptimálne. režim atď.

Neustále implicitné dodatočné straty len pri výrobe tepla v kotolni teda môžu dosiahnuť 20-25%!

2. Tepelné straty pri jeho preprave k spotrebiteľovi. Existujúce potrubia vykurovacích sietí.

Tepelná energia prenášaná do chladiacej kvapaliny v kotolni zvyčajne vstupuje do vykurovacieho potrubia a smeruje do spotrebiteľských zariadení. Hodnota účinnosti daného úseku je zvyčajne určená nasledujúcim spôsobom:

• Účinnosť sieťových čerpadiel, ktoré zabezpečujú pohyb chladiacej kvapaliny pozdĺž vykurovacieho potrubia;
• straty tepelnej energie po dĺžke vykurovacích potrubí spojené so spôsobom kladenia a izolácie potrubí;
• straty tepelnej energie spojené so správnou distribúciou tepla medzi spotrebiteľskými objektmi, tzv. hydraulická konfigurácia vykurovacieho potrubia;
• periodicky sa vyskytujúce úniky chladiacej kvapaliny počas mimoriadnych udalostí a núdzových situácií.

Pri rozumne navrhnutom a hydraulicky nastavenom vykurovacom hlavnom systéme je vzdialenosť konečného spotrebiteľa od miesta výroby energie zriedka väčšia ako 1,5-2 km a celková strata zvyčajne nepresiahne 5-7%. Avšak:

• používanie domácich vysokovýkonných sieťových čerpadiel s nízkou účinnosťou takmer vždy vedie k značnému plytvaniu elektrickou energiou.
• Pri veľkej dĺžke teplovodov má kvalita tepelnej izolácie vykurovacích rozvodov významný vplyv na výšku tepelných strát.
• Hydraulická účinnosť vykurovacieho potrubia je základným faktorom určujúcim účinnosť jeho prevádzky. Predmety, ktoré spotrebúvajú teplo, pripojené k rozvodu vykurovania musia byť správne rozmiestnené, aby sa teplo v nich rozložilo rovnomerne. V opačnom prípade sa tepelná energia prestáva efektívne využívať na odberných zariadeniach a nastáva situácia s návratom časti tepelnej energie spätným potrubím do kotolne. Okrem zníženia účinnosti kotlových jednotiek to spôsobuje zhoršenie kvality vykurovania v objektoch najvzdialenejších pozdĺž tepelnej siete.
• ak sa voda pre systémy zásobovania teplou vodou (TÚV) ohrieva vo vzdialenosti od objektu spotreby, musia byť potrubia trás TÚV vyrobené podľa cirkulačnej schémy. Prítomnosť slepého okruhu TÚV v skutočnosti znamená, že asi 35 – 45 % tepelnej energie použitej na potreby TÚV je premrhaných.

Straty tepelnej energie vo vykurovacích sieťach by zvyčajne nemali presiahnuť 5-7%. Ale v skutočnosti môžu dosiahnuť hodnoty 25% alebo vyššie!

3. Straty na zariadeniach odberateľov tepla. Systémy vykurovania a prípravy teplej vody existujúcich budov.

Najvýznamnejšou zložkou tepelných strát v systémoch tepelnej energetiky sú straty na odberných zariadeniach. Prítomnosť takéhoto nie je transparentná a dá sa určiť až po objavení sa merača tepelnej energie, takzvaného, ​​vo vykurovacej stanici budovy. merač tepla. Skúsenosti s prácou s veľkým počtom domácich tepelných systémov nám umožňujú uviesť hlavné zdroje neproduktívnych strát tepelnej energie. V najbežnejších prípadoch ide o straty:

• vo vykurovacích sústavách spojených s nerovnomerným rozložením tepla v celom objekte spotreby a iracionalitou vnútorného tepelného okruhu objektu (5-15%);
• vo vykurovacích systémoch spojené s nesúladom medzi charakterom vykurovania a aktuálnymi poveternostnými podmienkami (15-20%);
• v teplovodných systémoch sa v dôsledku chýbajúcej recirkulácie teplej vody stratí až 25 % tepelnej energie;
• v systémoch TÚV z dôvodu absencie alebo nefunkčnosti regulátorov TÚV na kotloch TÚV (do 15 % zaťaženia TÚV);
• v rúrkových (vysokorýchlostných) kotloch kvôli prítomnosti vnútorných netesností, znečisteniu teplovýmenných plôch a obtiažnosti regulácie (až 10-15% zaťaženia TÚV).

Celkové implicitné nevýrobné straty na odbernom zariadení môžu predstavovať až 35 % tepelnej záťaže!

Hlavným nepriamym dôvodom výskytu a zvyšovania uvedených strát je nedostatok zariadení na meranie spotreby tepla na odberných zariadeniach tepla. Nedostatok transparentného obrazu o spotrebe tepla zariadenia spôsobuje následné nepochopenie dôležitosti prijímania opatrení na úsporu energie.

3. Tepelná izolácia

Tepelná izolácia, tepelná izolácia, tepelná izolácia, ochrana budov, tepelných priemyselných zariadení (alebo ich jednotlivých celkov), chladiacich komôr, potrubí a iných vecí pred nežiaducou výmenou tepla s okolím. Napríklad v stavebníctve a tepelnej energetike je tepelná izolácia nevyhnutná na zníženie tepelných strát do okolia, v chladiarenskej a kryogénnej technike - na ochranu zariadení pred tepelným tokom zvonku. Tepelná izolácia je zabezpečená inštaláciou špeciálnych plotov vyrobených z tepelne izolačných materiálov (vo forme plášťov, náterov atď.) a brániacich prenosu tepla; Tieto prostriedky tepelnej ochrany samotné sa nazývajú aj tepelná izolácia. Pri prevládajúcej konvekčnej výmene tepla sa na tepelnú izoláciu používa oplotenie obsahujúce vrstvy materiálu nepriepustného pre vzduch; na prenos tepla sálaním - konštrukcie vyrobené z materiálov, ktoré odrážajú tepelné žiarenie (napríklad fólia, metalizovaná lavsanová fólia); s tepelnou vodivosťou (hlavný mechanizmus prenosu tepla) - materiály s rozvinutou poréznou štruktúrou.

Účinnosť tepelnej izolácie pri prenose tepla vedením je daná tepelným odporom (R) izolačnej konštrukcie. Pre jednovrstvovú konštrukciu R=d/l, kde d je hrúbka vrstvy izolačného materiálu, l je jeho súčiniteľ tepelnej vodivosti. Zvýšenie účinnosti tepelnej izolácie sa dosahuje použitím vysoko poréznych materiálov a konštrukciou viacvrstvových štruktúr so vzduchovými vrstvami.

Úlohou tepelnej izolácie budov je znížiť tepelné straty v chladnom období a zabezpečiť relatívnu stálosť vnútornej teploty počas celého dňa pri kolísaní vonkajšej teploty. Použitím účinných tepelnoizolačných materiálov na tepelnú izoláciu je možné výrazne znížiť hrúbku a hmotnosť obvodových konštrukcií a tým znížiť spotrebu základných stavebných materiálov (tehla, cement, oceľ a pod.) a zvýšiť prípustné rozmery prefabrikátov. .