Preden opišemo zgradbo in funkcije centralne kurilne točke (centralne kurilne točke), predstavimo splošna definicija ogrevalne točke. Toplotna točka ali skrajšano TP je sklop opreme, ki se nahaja v ločenem prostoru, ki zagotavlja ogrevanje in oskrbo s toplo vodo stavbe ali skupine stavb. Glavna razlika med toplotno postajo in kotlovnico je v tem, da se v kotlovnici hladilna tekočina segreva zaradi izgorevanja goriva, toplotna točka pa deluje z ogrevano hladilno tekočino, ki prihaja iz centraliziran sistem. Ogrevanje hladilne tekočine za transformatorske postaje izvajajo podjetja za proizvodnjo toplote - industrijske kotlovnice in termoelektrarne. Centralna toplotna postaja je toplotna točka, ki oskrbuje skupino stavb, na primer mikro okrožje, mestno naselje, industrijsko podjetje itd. Potreba po centralni toplotni točki se določi posamično za vsako regijo na podlagi tehničnih in ekonomskih izračunov; praviloma se zgradi ena centralna toplotna točka za skupino objektov s porabo toplote 12-35 MW.
Za boljše razumevanje funkcij in principov delo centralne toplotne postaje bomo dali kratek opis ogrevalna omrežja. Ogrevalna omrežja so sestavljena iz cevovodov in zagotavljajo transport hladilne tekočine. So primarni, ki povezujejo podjetja za proizvodnjo toplote s toplotnimi točkami, in sekundarni, ki povezujejo centralne toplotne postaje s končnimi porabniki. Iz te definicije lahko sklepamo, da so centralne toplotne postaje posrednik med primarnim in sekundarnim ogrevalnim omrežjem oziroma podjetji za proizvodnjo toplote in končnimi porabniki. Nato podrobno opišemo glavne funkcije centralnega ogrevalnega centra.
Funkcije centralne kurilne točke (CTC)
Kot smo že zapisali, je glavna funkcija centralne toplotne postaje posrednik med centraliziranimi ogrevalnimi omrežji in potrošniki, to je distribucija hladilne tekočine po sistemih ogrevanja in oskrbe s toplo vodo (STV) oskrbovanih stavb, kot ter funkcije zagotavljanja varnosti, upravljanja in računovodstva.
Naj podrobneje opišemo naloge, ki jih rešujejo centralne ogrevalne točke:
- preoblikovanje hladilne tekočine, na primer pretvarjanje pare v pregreto vodo
- sprememba različne parametre hladilno sredstvo, kot so tlak, temperatura itd.
- nadzor pretoka hladilne tekočine
- distribucija hladilne tekočine v sistemih ogrevanja in oskrbe s toplo vodo
- priprava vode za oskrbo s toplo vodo
- zaščita sekundarnih ogrevalnih omrežij pred povečanjem parametrov hladilne tekočine
- zagotovite, da se ogrevanje ali oskrba s toplo vodo po potrebi izklopi
- nadzor pretoka hladilne tekočine in drugih parametrov sistema, avtomatizacija in krmiljenje
Torej, našteli smo glavne funkcije centralnega ogrevalnega centra. Nato bomo poskušali opisati strukturo ogrevalnih točk in opremo, nameščeno v njih.
Naprava centralne toplotne postaje
Centralno kurilno mesto je praviloma ločeno enonadstropna stavba z opremo in komunikacijami, ki se nahajajo v njem.
Navajamo glavne sestavne dele centralnega ogrevalnega centra:
- toplotni izmenjevalnik v centralni toplotni postaji je analog ogrevalnega kotla v kotlovnici, tj. deluje kot generator toplote. V izmenjevalniku toplote se hladilno sredstvo za ogrevanje in pripravo tople vode segreje, vendar ne z izgorevanjem goriva, temveč s prenosom toplote iz hladilnega sredstva v primarnem ogrevalnem omrežju.
- črpalna oprema, nastopanje različne funkcije ki jih predstavljajo obtočne, pospeševalne, dopolnilne in mešalne črpalke.
- ventili za regulacijo tlaka in temperature
- blatni filtri na vstopu in izstopu cevovoda iz centralne toplotne podpostaje
- zaporni ventili(pipe za zapiranje različne cevovodeče je potrebno)
- sistemi za spremljanje in merjenje porabe toplote
- sistemi za napajanje
- avtomatizacija in dispečerski sistemi
Če povzamemo, naj povemo, da je glavni razlog za potrebo po izgradnji centralnih toplotnih postaj neskladje med parametri hladilne tekočine, ki jo dobavljajo podjetja za proizvodnjo toplote, in parametri hladilne tekočine v sistemih porabnikov toplote. Temperatura in tlak hladilne tekočine v glavnem cevovodu sta veliko višja, kot bi morala biti v sistemih ogrevanja in oskrbe s toplo vodo stavb. Lahko rečemo, da je hladilno sredstvo z danimi parametri glavni proizvod centralne toplotne postaje.
Vstopnica št. 1
1. Viri energije, vključno s toplotno energijo, so lahko snovi, katerih energijski potencial zadostuje za kasnejšo pretvorbo njihove energije v druge vrste z namenom nadaljnje ciljne uporabe. Energijski potencial snovi je parameter, ki nam omogoča oceno temeljne možnosti in izvedljivosti njihove uporabe kot virov energije in je izražen v energijskih enotah: jouli (J) ali kilovatne (toplotne) ure [kW (toplotne) -h] * Vsi viri energije so pogojno razdeljeni na primarne in sekundarne (slika 1.1). Primarni viri energije so snovi, katerih energijski potencial je posledica naravnih procesov in ni odvisen od človekove dejavnosti. Primarni viri energije so: fosilna goriva in cepljive snovi, segreta voda v Zemljini notranjosti (termalne vode), Sonce, veter, reke, morja, oceani itd. Sekundarni viri energije so snovi, ki imajo določen energetski potencial in so stranski produkti človekove dejavnosti; na primer izrabljeno gorivo organske snovi, komunalni odpadki, vroča odpadna hladilna tekočina industrijske proizvodnje(plin, voda, para), ogrevane prezračevalne emisije, kmetijski odpadki itd. Primarne vire energije pogojno delimo na neobnovljive, obnovljive in neizčrpne. Obnovljivi primarni viri energije vključujejo fosilna goriva: premog, nafto, plin, skrilavec, šoto in fosilne cepljive snovi: uran in torij. Med obnovljive primarne vire energije štejemo vse možne vire energije, ki so produkti neprekinjenega delovanja Sonca in naravni procesi na površju Zemlje: veter, vodni viri, ocean, rastlinski produkti biološkega delovanja na Zemlji (les in druge rastlinske snovi), pa tudi Sonce. Med tako rekoč neizčrpne vire primarne energije sodijo zemeljske termalne vode in snovi, ki so lahko viri termonuklearne energije Viri primarnih virov energije na Zemlji so ocenjeni s skupnimi zalogami posameznega vira in njegovim energetskim potencialom, to je količino energije, ki jo. se lahko iz enote sprosti njena masa. Večji ko je energijski potencial snovi, večja je učinkovitost njene uporabe kot primarnega vira energije in praviloma več večjo distribucijo ki jo je prejel med proizvodnjo energije. Nafta ima na primer energetski potencial 40.000-43.000 MJ na 1 tono mase, naravna in povezani plini- od 47.210 do 50.650 MJ na 1 tono mase, kar je v kombinaciji z relativno nizkimi stroški proizvodnje omogočilo njihovo hitro širjenje v letih 1960-1970 kot primarnih virov toplotne energije Uporaba številnih primarnih energentov virov je do nedavnega omejevala bodisi kompleksnost tehnologije za pretvarjanje njihove energije v toplotna energija(na primer cepljive snovi) ali relativno nizek energetski potencial primarnega vira energije, ki zahteva visoki stroški pridobiti toplotno energijo potrebnega potenciala (npr. uporaba sončna energija, vetrna energija itd.). Razvoj industrije ter znanstveni in proizvodni potencial držav sveta je privedel do ustvarjanja in izvajanja procesov za proizvodnjo toplotne energije iz prej nerazvitih primarnih virov energije, vključno z ustvarjanjem jedrskih toplotnih postaj, sončnih generatorjev toplote. za ogrevanje objektov, generatorji toplote za geotermalna energija.
Shematski prikaz termoelektrarne
2. Toplotna točka (TČ) - niz naprav, ki se nahajajo v ločenem prostoru, sestavljen iz elementov termoelektrarn, ki zagotavljajo priključitev teh naprav na toplotno omrežje, njihovo delovanje, nadzor načinov porabe toplote, transformacijo, regulacijo parametri hladilne tekočine in porazdelitev hladilne tekočine po vrsti porabe Glavni cilji TP so:
Pretvorba vrste hladilne tekočine
Nadzor in regulacija parametrov hladilne tekočine
Porazdelitev hladilne tekočine med sistemi za porabo toplote
Onemogočanje sistemov za porabo toplote
Zaščita sistemov za porabo toplote pred izrednimi povečanji parametrov hladilne tekočine
Računovodstvo stroškov hladilne tekočine in toplote
Shema TP je po eni strani odvisna od značilnosti porabnikov toplotne energije, ki jih oskrbuje toplotna točka, po drugi strani pa od značilnosti vira, ki oskrbuje TP s toplotno energijo. Nadalje, kot najpogostejši, TP z zaprt sistem oskrba s toplo vodo in neodvisno vezje priključitev ogrevalnega sistema.
Shematski diagram ogrevalna točka
Hladilno sredstvo vstopa v TP skozi dovodni cevovod toplotni vnos, odda svojo toploto v grelnikih sistemov za oskrbo s toplo vodo in ogrevanja ter vstopi tudi v prezračevalni sistem potrošnikov, po katerem se vrne v povratni cevovod vnos toplote in se pošlje nazaj v podjetje za proizvodnjo toplote prek glavnih omrežij za ponovno uporabo. Nekaj hladilne tekočine lahko porabi potrošnik. Za dopolnitev izgub v primarnih ogrevalnih omrežjih v kotlovnicah in termoelektrarnah obstajajo sistemi za dopolnjevanje, katerih viri hladilne tekočine so sistemi za čiščenje vode teh podjetij.
Voda iz pipe, ki vstopa v TP, poteka skozi črpalke za hladno vodo, po katerih del hladno vodo se pošlje porabnikom, drugi del pa se segreje v prvostopenjskem grelniku sanitarne vode in vstopi v obtočni krog sistemi sanitarne vode. V obtočnem krogu se voda s pomočjo obtočnih črpalk za pripravo tople vode krožno giblje od toplotne podpostaje do porabnikov in nazaj, porabniki pa po potrebi črpajo vodo iz tokokroga. Ko voda kroži skozi tokokrog, postopoma oddaja svojo toploto in se za vzdrževanje temperature vode na dani ravni stalno segreva v drugem stopenjskem grelniku sanitarne vode.
Predstavlja tudi ogrevalni sistem zaprta zanka, skozi katerega se hladilno sredstvo premika s pomočjo obtočnih črpalk ogrevanja od toplotnih podpostaj do ogrevalnega sistema stavbe in nazaj. Med delovanjem lahko pride do puščanja hladilne tekočine iz kroga ogrevalnega sistema. Za nadomestitev izgub se uporablja sistem za dopolnjevanje ogrevalnih točk, ki kot vir hladila uporablja primarno hladilno sredstvo. ogrevalna omrežja.
Vstopnica št. 3
Sheme za priključitev potrošnikov na ogrevalna omrežja. Shematski diagram ITP
Obstajajo odvisne in neodvisne sheme povezovanja ogrevalnih sistemov:
Shema neodvisne (zaprte) povezave - shema za priključitev sistema za odjem toplote na ogrevalno omrežje, v katerem hladilno sredstvo (pregreta voda), ki prihaja iz ogrevalnega omrežja, prehaja skozi toplotni izmenjevalnik, nameščen na ogrevalnem mestu odjemalca, kjer segreva sekundarno hladilno sredstvo, ki se nato uporabi v sistemu za odjem toplote
Odvisni (odprti) povezovalni diagram - shema za priključitev sistema porabe toplote na ogrevalno omrežje, v kateri hladilno sredstvo (voda) iz ogrevalnega omrežja teče neposredno v sistem porabe toplote.
Individualna toplotna točka (ITP). Uporablja se za oskrbo enega potrošnika (zgradba ali njen del). Tipično se nahaja v kleti oz tehnični prostor stavbe, vendar se lahko zaradi značilnosti stavbe, ki jo oskrbujemo, nahaja v ločenem objektu.
2. Princip delovanja MHD generatorja. Shema TPP z MHD.
Magnetohidrodinamični generator, MHD generator - elektrarna, pri katerem se energija delovne tekočine (tekočega ali plinastega elektroprevodnega medija), ki se giblje v magnetnem polju, pretvori neposredno v električna energija.
Tako kot pri običajnih strojnih generatorjih, princip delovanja MHD generatorja temelji na pojavu elektromagnetna indukcija, to je o pojavu toka v prehodu prevodnika električni vodi magnetno polje. Toda za razliko od strojnih generatorjev je v MHD generatorju prevodnik sama delovna tekočina, v kateri pri premikanju čez magnetno polje nastanejo nasprotno usmerjeni tokovi nosilcev naboja nasprotnih znakov.
Kot delovna tekočina MHD generatorja lahko služijo naslednji mediji:
· Elektroliti
Tekoče kovine
Plazma (ioniziran plin)
Prvi MHD generatorji so kot delovno tekočino uporabljali električno prevodne tekočine (elektrolite), trenutno uporabljajo plazmo, v kateri so nosilci naboja predvsem prosti elektroni in pozitivni ioni, ki v magnetnem polju odstopajo od tirnice, po kateri bi se gibal plin; odsotnost polja. V takem generatorju dodatno električno polje, tako imenovani Dvoransko polje, kar je razloženo s premikom nabitih delcev med trki v močnem magnetnem polju v ravnini, pravokotni na magnetno polje.
Elektrarne z magnetohidrodinamičnimi generatorji (MHD generatorji). Kot dodatek k postaji je predvidena izgradnja MHD generatorjev tip IES. Uporabljajo toplotne potenciale 2500-3000 K, ki niso na voljo običajnim kotlom.
Shematski prikaz termoelektrarne z MHD inštalacijo je prikazan na sliki. Plinasti produkti zgorevanja goriva, v katere se vnese aditiv, ki ga je mogoče zlahka ionizirati (na primer K 2 CO 3), se pošljejo v MHD - kanal je prodrl magnetno polje velika napetost. Kinetična energija ioniziranih plinov v kanalu se pretvori v električno energijo DC, ki se nato pretvori v trifazno AC in se pošlje v energetski sistem potrošnikom.
Temeljno IES diagram z MHD generatorjem:
1 - zgorevalna komora; 2 – MHD - kanal; 3 - magnetni sistem; 4 - grelnik zraka,
5 - generator pare (kotel); 6 - parne turbine; 7 - kompresor;
8 - črpalka kondenzata (dovod).
Vstopnica št. 4
1. Klasifikacija sistemov za oskrbo s toploto
Shematski diagrami sistemi za oskrbo s toploto glede na način priključitve nanje ogrevalni sistemi
Glede na lokacijo proizvodnje toplote sisteme za oskrbo s toploto delimo na:
· Centralizirano (vir proizvodnje toplotne energije deluje za oskrbo s toploto skupine stavb in je s transportnimi napravami povezan z napravami za porabo toplote);
· Lokalno (potrošnik in vir oskrbe s toploto sta v istem prostoru ali v neposredni bližini).
Po vrsti hladilne tekočine v sistemu:
· Voda;
· Parna.
Glede na način priključitve ogrevalnega sistema na sistem za oskrbo s toploto:
· odvisno (hladilno sredstvo, segreto v generatorju toplote in prepeljano skozi ogrevalna omrežja, vstopi neposredno v naprave, ki porabljajo toploto);
· neodvisen (hladilno sredstvo, ki kroži skozi ogrevalna omrežja v toplotnem izmenjevalniku, segreva hladilno sredstvo, ki kroži v ogrevalnem sistemu).
Glede na način priključitve sistema za oskrbo s toplo vodo na ogrevalni sistem:
· zaprto (voda za oskrbo s toplo vodo se zajema iz vodovoda in segreva v toplotnem izmenjevalniku z omrežno vodo);
· Odprto (voda za oskrbo s toplo vodo se vzame neposredno iz ogrevalnega omrežja).
Pravilno delovanje opreme ogrevalne točke določa gospodarno uporabo toplote, dobavljene potrošniku, in samega hladilnega sredstva. Toplotna točka je zakonska meja, kar pomeni, da jo je treba opremiti z naborom kontrolnih in merilnih instrumentov, ki omogočajo ugotavljanje medsebojne odgovornosti strank. Postavitev in opremo ogrevalnih točk je treba določiti ne le v skladu s tehničnimi značilnostmi lokalnih sistemov za odjem toplote, temveč nujno tudi z značilnostmi zunanjega ogrevalnega omrežja, načinom njegovega delovanja in virom toplote.
Razdelek 2 obravnava povezovalne sheme za vse tri glavne vrste lokalnih sistemov. Upoštevali so jih ločeno, tj. verjeli so, da so priključeni na skupni kolektor, v katerem je tlak hladilne tekočine konstanten in ni odvisen od pretoka. Skupni pretok hladilne tekočine v kolektorju v tem primeru enaka vsoti stroški v poslovalnicah.
Vendar pa grelne točke niso povezane z razdelilnikom vira toplote, temveč z ogrevalnim omrežjem, in v tem primeru bo sprememba pretoka hladilne tekočine v enem od sistemov neizogibno vplivala na pretok hladilne tekočine v drugem.
Slika 4.35. Diagrami poteka hladilne tekočine:A - pri priključitvi porabnikov neposredno na kolektor vira toplote; b - pri priključitvi porabnikov na toplovodno omrežje
Na sl. 4.35 grafično prikazuje spremembo pretoka hladilne tekočine v obeh primerih: v diagramu na sl. 4,35, A Sistemi za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo so ločeno povezani s kolektorji vira toplote, v diagramu na sl. 4.35,b so isti sistemi (in z enakim izračunanim pretokom hladilne tekočine) priključeni na zunanje ogrevalno omrežje, ki ima znatne izgube tlaka. Če se v prvem primeru skupni pretok hladilne tekočine poveča sočasno s pretokom za oskrbo s toplo vodo (načini jaz, II, III), nato pa v drugem, čeprav se poveča poraba hladilne tekočine, se hkrati samodejno zmanjša poraba ogrevanja, zaradi česar se celotna poraba hladilne tekočine (v v tem primeru) je pri uporabi diagrama na sl. 4.35, b 80% pretoka pri uporabi sheme na sl. 4.35, a. Stopnja zmanjšanja porabe vode določa razmerje razpoložljivih pritiskov: večje kot je razmerje, večje je zmanjšanje skupne porabe.
Trunk ogrevalna omrežja so zasnovana za povprečno dnevno toplotno obremenitev, kar bistveno zmanjša njihove premere in posledično stroške sredstev in kovine. Pri uporabi urnikov povečane temperature vode v omrežjih je možno dodatno zmanjšati izračunani pretok vode v ogrevalnem omrežju in izračunati njegove premere samo za obremenitev ogrevanja in dovodnega prezračevanja.
Maksimalno oskrbo s toplo vodo je mogoče pokriti s hranilniki tople vode ali z izkoriščanjem akumulacijske kapacitete ogrevanih objektov. Ker uporaba baterij neizogibno povzroča dodatne kapitalske in obratovalne stroške, je njihova uporaba še vedno omejena. Kljub temu je v nekaterih primerih uporaba velikih baterij v omrežjih in na skupinskih ogrevalnih točkah (GTS) lahko učinkovita.
Pri izkoriščanju hranilnih kapacitet ogrevanih objektov prihaja do nihanj temperature zraka v prostorih (stanovanjih). Nujno je, da ta nihanja ne presegajo dovoljene meje, ki je lahko na primer +0,5°C. Temperaturni režim prostorov določajo številni dejavniki, zato ga je težko izračunati. Najbolj zanesljiv v v tem primeru je eksperimentalna metoda. V pogojih srednji pas RF dolgoročno delovanje kaže možnost uporabe te metode največje pokritosti za veliko večino izkoriščanih stanovanjske zgradbe.
Dejanska uporaba akumulacijskih zmogljivosti ogrevanih (predvsem stanovanjskih) stavb se je začela s pojavom prvih grelnikov sanitarne vode v toplovodnih omrežjih. Torej prilagoditev toplotne točke pri vzporedno vezje Grelniki za oskrbo s toplo vodo so bili vklopljeni (slika 4.36) tako, da v urah največjega odvzema vode del omrežne vode ni bil doveden v ogrevalni sistem. Toplotne točke z odprto oskrbo z vodo delujejo po istem principu. Pri odprtih in zaprtih sistemih za oskrbo s toploto se največje zmanjšanje pretoka v ogrevalnem sistemu zgodi pri temperaturi vode v omrežju 70 °C (60 °C), najmanjše (nič) pa pri 150 °C.
riž. 4.36. Shema ogrevalne točke stanovanjske stavbe z vzporedno povezavo grelnika tople vode:
1 - grelnik tople vode; 2 - dvigalo; 3 4 - obtočna črpalka; 5 - regulator temperature iz senzorja zunanja temperatura zrak
Možnost organizirane in vnaprej izračunane uporabe akumulacijske zmogljivosti stanovanjskih stavb je izvedena v shemi ogrevalne točke s tako imenovanim predpreklopnim grelnikom tople vode (slika 4.37).
riž. 4.37. Shema ogrevalne točke za stanovanjsko stavbo s predpriklopljenim bojlerjem:
1 - grelec; 2 - dvigalo; 3 - regulator temperature vode; 4 - regulator pretoka; 5 - obtočna črpalka
Prednost predpriklopljenega kroga je možnost upravljanja ogrevalne točke stanovanjske stavbe (s urnik ogrevanja v toplovodnem omrežju) do stalen pretok hladilne tekočine skozi celotno kurilno sezono, zaradi česar je hidravlični režim ogrevalnega omrežja stabilen.
V odsotnosti avtomatske regulacije na ogrevalnih točkah je bila stabilnost hidravličnega režima prepričljiv argument v prid uporabi dvostopenjskega sekvenčnega vezja za vklop grelnikov tople vode. Možnosti uporabe tega tokokroga (sl. 4.38) v primerjavi s predhodno priključenim se povečajo zaradi pokrivanja določenega deleža obremenitve tople vode z uporabo toplote. povratna voda. Vendar pa je uporaba te sheme povezana predvsem z uvedbo v ogrevalnih omrežjih tako imenovanega povečanega temperaturnega razporeda, s pomočjo katerega je približna konstantnost pretoka hladilne tekočine na ogrevalni točki (na primer za stanovanjsko stavbo) mogoče doseči.
riž. 4.38. Diagram ogrevalne točke za stanovanjsko stavbo z dvostopenjskim sekvenčna povezava grelniki tople vode:
1,2 - 3 - dvigalo; 4 - regulator temperature vode; 5 - regulator pretoka; 6 - mostiček za preklop na mešano vezje; 7 - obtočna črpalka; 8 - mešalna črpalka
Tako v krogotoku s predgrelnikom kot v dvostopenjska shema z zaporedno vključitvijo grelnikov obstaja tesna povezava med sproščanjem toplote za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo, pri čemer ima prednost običajno drugi.
V zvezi s tem je bolj univerzalna dvostopenjska mešana shema (slika 4.39), ki se lahko uporablja tako z običajnimi kot povečanimi urniki ogrevanja in za vse potrošnike, ne glede na razmerje oskrbe s toplo vodo in ogrevalnih obremenitev. Obvezen element obeh shem so mešalne črpalke.
riž. 4.39. Shema ogrevalne točke stanovanjske stavbe z dvostopenjskim mešanim vklopom grelnikov sanitarne vode:
1,2 - grelniki prve in druge stopnje; 3 - dvigalo; 4 - regulator temperature vode; 5 - obtočna črpalka; 6 - mešalna črpalka; 7 - regulator temperature
Minimalna temperatura dovedene vode v toplovodnem omrežju z mešano toplotno obremenitvijo je okoli 70 °C, kar zahteva omejitev dobave ogrevalne tekočine v času visokih zunanjih temperatur. V razmerah osrednjega pasu Ruske federacije so ta obdobja precej dolga (do 1000 ur ali več) in presežna poraba toplote za ogrevanje (glede na letno) zaradi tega lahko doseže tudi do 3 % oz. več. Ker sodobni sistemi ogrevalni sistemi so precej občutljivi na spremembe temperaturno-hidravličnih pogojev, zato je za preprečitev prekomerne porabe toplote in vzdrževanje normalnih sanitarnih razmer v ogrevanih prostorih potrebno vse omenjene sheme ogrevalnih točk dopolniti z napravami za regulacijo temperature vode, ki vstopa ogrevalni sistem z vgradnjo mešalne črpalke, ki se običajno uporablja v skupinskih kurilnih točkah. V lokalnih toplotnih točkah, v odsotnosti tihih črpalk, dvigalo z nastavljiva šoba. Upoštevati je treba, da je takšna rešitev nesprejemljiva z dvostopenjskim sekvenčno vezje. Pri priključitvi ogrevalnih sistemov preko grelnikov ni treba namestiti mešalnih črpalk, saj njihovo vlogo v tem primeru igrajo obtočne črpalke, ki zagotavljajo stalen pretok vode v ogrevalnem omrežju.
Pri načrtovanju tokokrogov ogrevalnih točk v stanovanjskih soseskah z zaprtim sistemom oskrbe s toploto je glavno vprašanje izbira priključne sheme za grelnike tople vode. Izbrana shema določa predvidene pretoke hladilne tekočine, način krmiljenja itd.
Izbira priključne sheme je odvisna predvsem od sprejetega temperaturnega režima ogrevalnega omrežja. Kadar ogrevalno omrežje obratuje po ogrevalnem programu, je treba shemo priključitve izbrati na podlagi tehnično-ekonomskega izračuna - s primerjavo vzporedne in mešane sheme.
Mešani krog lahko zagotovi več nizka temperatura povratne vode kot celote iz ogrevalnega mesta v primerjavi s paralelno vodo, kar poleg zmanjšanja ocenjene porabe vode za toplotno omrežje zagotavlja gospodarnejšo proizvodnjo električne energije v SPTE napravi. Na podlagi tega se v projektni praksi za oskrbo s toploto iz termoelektrarn (pa tudi pri skupnem obratovanju kotlovnic s termoelektrarnami) daje prednost mešani shemi za temperaturni razpored ogrevanja. Pri kratkih ogrevalnih omrežjih iz kotlovnic (in zato relativno poceni) so lahko rezultati tehnične in ekonomske primerjave drugačni, tj. v prid uporabi enostavnejše sheme.
S povečanim temperaturnim razporedom v zaprtih sistemih za oskrbo s toploto je povezovalna shema lahko mešana ali zaporedna dvostopenjska.
Primerjava različnih organizacij na primerih avtomatizacije centralnih ogrevalnih točk kaže, da obe shemi pod pogoji normalno delovanje viri za oskrbo s toploto so približno enako varčni.
Majhna prednost sekvenčnega kroga je možnost delovanja brez mešalne črpalke 75 % trajanja kurilne sezone, kar je prej dajalo nekaj opravičila za opustitev črpalk; pri mešanem krogu mora črpalka delovati vso sezono.
Prednost mešanega kroga je možnost popolnega samodejnega izklopa ogrevalnih sistemov, česar v sekvenčnem krogu ni mogoče doseči, saj voda iz grelnika druge stopnje vstopa v ogrevalni sistem. Obe okoliščini nista odločilni. Pomemben pokazatelj shem je njihova učinkovitost v kritičnih situacijah.
Takšne situacije so lahko znižanje temperature vode v termoelektrarni proti urniku (na primer zaradi začasnega pomanjkanja goriva) ali poškodba enega od odsekov glavnega ogrevalnega omrežja v prisotnosti odvečnih skakalcev.
V prvem primeru lahko vezja reagirajo približno enako, v drugem - drugače. Možna je 100% potrošniška rezervacija do t = –15 °C brez povečanja premera ogrevalnih vodov in mostičkov med njimi. Da bi to naredili, ko se dovod hladilne tekočine v termoelektrarno zmanjša, se temperatura dovedene vode hkrati ustrezno poveča. Avtomatizirani mešani krogotoki (z obvezno prisotnostjo mešalnih črpalk) bodo na to odgovorili z zmanjšanjem porabe omrežne vode, kar bo zagotovilo vzpostavitev normalnih hidravličnih razmer v celotnem omrežju. Takšna kompenzacija enega parametra z drugim je uporabna v drugih primerih, saj omogoča v določenih mejah izvedbo npr. obnovitvena dela na toplovod v ogrevalna sezona, kot tudi lokalizirati znana neskladja v temperaturi dobavljene vode do porabnikov, ki se nahajajo na različnih razdaljah od termoelektrarne.
Če avtomatizacija regulacije tokokrogov z zaporednim vklopom grelnikov za oskrbo s toplo vodo zagotavlja stalen pretok hladilne tekočine iz ogrevalnega omrežja, je v tem primeru izključena možnost kompenzacije pretoka hladilne tekočine z njeno temperaturo. Ni treba dokazovati izvedljivosti (pri načrtovanju, namestitvi in zlasti pri delovanju) uporabe enotne povezovalne sheme. S tega vidika ima dvostopenjska mešana shema nedvomno prednost, ki jo je mogoče uporabiti ne glede na temperaturni razpored v ogrevalnem omrežju in razmerje med oskrbo s toplo vodo in ogrevalnimi obremenitvami.
riž. 4.40. Diagram ogrevalne točke za stanovanjsko stavbo z odprtim ogrevalnim sistemom:
1 - regulator temperature vode (mešalnik); 2 - dvigalo; 3 - povratni ventil; 4 - podložka plina
Priključni diagrami za stanovanjske stavbe z odprtim sistemom oskrbe s toploto so veliko enostavnejši od opisanih (slika 4.40). Varčno in zanesljivo delovanje takih točk je mogoče zagotoviti le, če obstaja in zanesljivo delovanje avtomatski regulator temperature vode, ročno preklapljanje porabnikov do dobave oz povratna linija ne zagotavlja zahtevane temperature vode. Poleg tega sistem za oskrbo s toplo vodo, priključen na dovodni vod in ločen od povratnega voda, deluje pod pritiskom dovodne toplotne cevi. Zgornji premisleki glede izbire shem ogrevalnih točk veljajo tako za lokalne toplotne točke (MTP) v stavbah kot za skupinske, ki lahko zagotovijo oskrbo s toploto celotnih mikrookrožij.
Večja kot je moč vira toplote in radij delovanja ogrevalnih omrežij, bistveno bolj zapletene bi morale biti sheme MTP, saj se povečajo absolutni tlaki, hidravlični režim postane bolj zapleten in nanje začnejo vplivati zamude pri transportu. Tako je v shemah MTP potrebna uporaba črpalk, zaščitne opreme in kompleksne opreme za avtomatsko krmiljenje. Vse to ne le poveča stroške gradnje MTP, ampak tudi oteži njihovo vzdrževanje. Najbolj racionalen način za poenostavitev shem MTP je gradnja skupinskih ogrevalnih točk (v obliki GTP), v katerih je treba namestiti dodatno kompleksno opremo in instrumente. Ta metoda je najbolj uporabna v stanovanjskih soseskah, v katerih so značilnosti sistemov ogrevanja in oskrbe s toplo vodo in s tem sheme MTP enake vrste.
Toplotna točka (TP)- sklop naprav, ki se nahajajo v ločenem prostoru in so sestavljeni iz elementov termoelektrarn, ki zagotavljajo povezavo teh naprav z ogrevalnim omrežjem, njihovo delovanje, nadzor načinov porabe toplote, transformacijo, regulacijo parametrov hladilne tekočine in distribucijo hladilne tekočine po vrsto porabe.
Namen ogrevalnih točk:
- preoblikovanje vrste hladilne tekočine ali njenih parametrov;
- nadzor parametrov hladilne tekočine;
- upoštevanje toplotnih obremenitev, pretoka hladilne tekočine in kondenzata;
- regulacija pretoka in distribucije hladilne tekočine po sistemih za odjem toplote (skozi distribucijska omrežja v centralnih toplotnih postajah ali neposredno v sisteme ogrevanja in ogrevanja);
- zaščita lokalnih sistemov pred izrednimi povečanji parametrov hladilne tekočine;
- sistemi za polnjenje in dopolnjevanje porabe toplote;
- zbiranje, hlajenje, vračanje kondenzata in kontrola kakovosti;
- akumulacija toplote;
- priprava vode za sisteme za oskrbo s toplo vodo.
Na kurilni točki se lahko glede na namembnost in lokalne razmere izvajajo vse naštete dejavnosti ali le del njih. Na vseh ogrevalnih mestih je treba zagotoviti naprave za spremljanje parametrov hladilne tekočine in merjenje porabe toplote.
Vhodna naprava ITP je obvezna za vsako stavbo, ne glede na prisotnost centralne toplotne točke, medtem ko ITP predvideva samo tiste ukrepe, ki so potrebni za priključitev posamezne stavbe in niso predvideni v centralni toplotni točki.
V zaprtem in odprti sistemi oskrba s toploto, potreba po namestitvi centralnih toplotnih postaj za stanovanjske in javne zgradbe morajo biti utemeljeni s tehničnimi in ekonomskimi izračuni.
Vrste ogrevalnih točk
TP se razlikujejo po številu in vrsti sistemov za odjem toplote, ki so nanje priključeni, posamezne značilnosti ki so določeni toplotni diagram in značilnosti opreme transformatorske postaje, pa tudi glede na vrsto namestitve in značilnosti namestitve opreme v prostorih transformatorske postaje.
Razlikujemo naslednje vrste ogrevalnih točk:
- . Uporablja se za oskrbo enega potrošnika (zgradba ali njen del). Praviloma se nahaja v kleti ali tehničnem prostoru stavbe, vendar se zaradi značilnosti oskrbovane stavbe lahko umesti v ločen objekt.
- Centralno kurilno mesto (CKT). Uporablja se za oskrbo skupine potrošnikov (zgradbe, industrijskih objektov). Pogosteje se nahaja v ločeni stavbi, vendar se lahko postavi v klet ali tehnično sobo ene od stavb.
- . Izdelan je v tovarni in dobavljen za vgradnjo v obliki že pripravljenih blokov. Lahko je sestavljen iz enega ali več blokov. Bločna oprema je nameščena zelo kompaktno, običajno na enem okvirju. Običajno se uporablja, ko je potrebno prihraniti prostor, v utesnjenih razmerah. Glede na naravo in število priključenih porabnikov lahko BTP razvrstimo bodisi v ITP bodisi v centralno toplotno postajo.
Centralna in individualna ogrevalna mesta
Centralna kurilna točka (CKT) omogoča koncentriranje vse najdražje opreme, ki zahteva sistematičen in kvalificiran nadzor, v priročno servisiranje ločenih objektov in s tem bistveno poenostavi kasnejše individualne ogrevalne enote (IHP) v objektih. Javne zgradbe v stanovanjskih soseskah - šole, otroške ustanove - morajo imeti neodvisne ITP, opremljene z regulatorji. Centri centralnega ogrevanja naj bodo nameščeni na mejah mikronaselij (blokov) med avtocestami, distribucijska omrežja in četrtletno.
Z vodnim hladilnim sredstvom opremo ogrevalnih točk sestavljajo obtočne (omrežne) črpalke, toplotni izmenjevalniki voda-voda, hranilniki tople vode, črpalke za dvig tlaka, naprave za regulacijo in nadzor parametrov hladilnega sredstva, instrumenti in naprave za zaščito pred korozijo in nastajanjem vodnega kamna lokalnih napeljave za oskrbo s toplo vodo, naprave za obračun porabe toplote, kot tudi avtomatske naprave za regulacijo oskrbe s toploto in vzdrževanje določenih parametrov hladilne tekočine v naročniških inštalacijah.
Shema ogrevalne točke
Diagram ogrevalne točke odvisno na eni strani od značilnosti porabnikov toplotne energije, ki jih oskrbuje toplotna točka, na drugi strani pa od značilnosti vira, ki oskrbuje termoenergetsko postajo s toplotno energijo. Poleg tega kot najpogostejši štejemo TP z zaprtim sistemom za oskrbo s toplo vodo in neodvisnim priključnim krogom za ogrevalni sistem.
Hladilno sredstvo, ki vstopa v TP skozi dovodni cevovod toplotnega vhoda, odda svojo toploto v grelnikih sistemov za oskrbo s toplo vodo in ogrevanja ter vstopi tudi v prezračevalni sistem potrošnikov, po katerem se vrne v povratni cevovod toplotnega vhoda in pošlje nazaj skozi glavna omrežja podjetju za proizvodnjo toplote za ponovno uporabo. Nekaj hladilne tekočine lahko porabi potrošnik. Za dopolnitev izgub v primarnih ogrevalnih omrežjih v kotlovnicah in termoelektrarnah obstajajo sistemi za dopolnjevanje, katerih viri hladilne tekočine so sistemi za čiščenje vode teh podjetij.
Voda iz pipe, ki vstopa v TP, gre skozi črpalke za hladno vodo, nakar se del hladne vode pošlje porabnikom, drugi del pa se segreje v grelniku STV prve stopnje in vstopi v obtočni krog sistema STV. V obtočnem krogu se voda s pomočjo obtočnih črpalk za pripravo tople vode krožno giblje od toplotne podpostaje do porabnikov in nazaj, porabniki pa po potrebi črpajo vodo iz tokokroga. Ko voda kroži skozi tokokrog, postopoma oddaja svojo toploto in se za vzdrževanje temperature vode na dani ravni stalno segreva v drugem stopenjskem grelniku sanitarne vode.
Ogrevalni sistem predstavlja tudi zaprto zanko, po kateri se hladilna tekočina s pomočjo obtočnih črpalk ogrevanja premika od toplotnih podpostaj do ogrevalnega sistema stavbe in nazaj. Med delovanjem lahko pride do puščanja hladilne tekočine iz kroga ogrevalnega sistema. Za nadomestitev izgub se uporablja sistem polnjenja ogrevalnih točk, ki kot vir hladilne tekočine uporablja primarna ogrevalna omrežja.
Toplotne točke industrijskih podjetij
Industrijsko podjetje bi ga moralo praviloma imeti centralna kurilna točka (CHS) za registracijo, obračun in distribucijo hladilne tekočine, prejete iz ogrevalnega omrežja. Količina in postavitev sekundarne (prodajne) toplotne točke (ITP) določena z velikostjo in medsebojno razmestitvijo posameznih delavnic podjetja. Center centralnega ogrevanja podjetja mora biti v ločenem prostoru; na velika podjetja, še posebej pri prejemanju poleg tople vode tudi pare v ločeni zgradbi.
Podjetje ima lahko delavnice s homogeno notranjo proizvodnjo toplote ( specifična teža v skupni obremenitvi) in z različnimi. V prvem primeru je temperaturni režim vseh stavb določen v centralni ogrevalni točki, v drugem pa drugačen in nastavljen na električni ogrevalni točki. Temperaturna tabela za industrijska podjetja bi se morala razlikovati od gospodinjstva, po katerem običajno delujejo mestna ogrevalna omrežja. Za fit temperaturni režim V toplotnih točkah podjetij je treba namestiti mešalne črpalke, ki se lahko, če je narava oddajanja toplote po delavnicah enakomerna, namestijo v eno centralno toplotno postajo, če ni enakomernosti, pa v posamezno toplotno postajo.
Načrtovanje toplotnih sistemov industrijskih podjetij je treba izvesti z obvezno uporabo sekundarnih virov energije, ki se razumejo kot:
- vroči plini, ki prihajajo iz peči;
- izdelkov tehnološki procesi(segreti ingoti, žlindra, vroč koks itd.);
- nizkotemperaturne vire energije v obliki izpušne pare, vroče vode iz različnih hladilnih naprav in industrijske toplote.
Za oskrbo s toploto se običajno uporabljajo energenti tretje skupine, ki imajo temperature od 40 do 130°C. Bolje jih je uporabiti za Potrebe po sanitarni vodi, saj je ta obremenitev celoletna.
Ogrevalna točka ogrevalni sistem- to je kraj, kjer je glavni vod dobavitelja tople vode priključen na ogrevalni sistem stanovanjske stavbe in se obračunava tudi porabljena toplotna energija.
Vozlišča, ki povezujejo sistem z virom toplotne energije, so dveh vrst:
- Enokrožni;
- Dvokrožni.
Enokrožna toplotna točka je najpogostejša vrsta priključka porabnika na vir toplotne energije. V tem primeru se za ogrevalni sistem hiše uporablja neposreden priključek na napeljavo za toplo vodo.
Ogrevalna točka z enim krogom ima eno značilno podrobnost - njegova zasnova vključuje cevovod, ki povezuje neposredne in povratne črte, ki se imenuje dvigalo. Namen dvigala v ogrevalnem sistemu je vredno razmisliti podrobneje.
Ogrevalni sistemi s kotli imajo tri standardne načine delovanja, ki se razlikujejo po temperaturi hladilne tekočine (neposredno/povratno):
- 150/70;
- 130/70;
- 90–95/70.
Uporaba pregrete pare kot hladilnega sredstva za ogrevalni sistem stanovanjske stavbe ni dovoljena. Zato, če vremenske razmere zaloge za kotlovnico topla voda temperature 150 °C, ga je treba pred dovodom v dvižne cevi stanovanjske stavbe ohladiti. V ta namen se uporablja dvigalo, skozi katerega "povratek" vstopi v direktno linijo.
Dvigalo se odpira ročno ali električno (avtomatsko). V svojo linijo je lahko vključena dodatna obtočna črpalka, vendar je običajno ta naprava izdelana iz posebne oblike - z odsekom ostrega zožitve črte, po kateri pride do stožčaste razširitve. Zaradi tega deluje kot črpalka za vbrizgavanje, ki črpa vodo iz povratnega voda.
Dvokrožna ogrevalna točka
V tem primeru se hladilni tekočini obeh krogov sistema ne mešata. Za prenos toplote iz enega tokokroga v drugega se uporablja toplotni izmenjevalnik, običajno ploščni. Diagram ogrevalne točke z dvojnim krogom je prikazan spodaj. 
Ploščni izmenjevalnik toplote je naprava, sestavljena iz številnih votlih plošč, skozi katere se črpa grelna tekočina, skozi druge pa segreta tekočina. Imajo zelo visoko razmerje koristno dejanje, so zanesljivi in nezahtevni. Količina odvedene toplote se uravnava s spreminjanjem števila medsebojno delujočih plošč, zato odvzem ohlajene vode iz povratnega voda ni potreben.
Kako opremiti ogrevalno točko
H2_2Številke tukaj označujejo naslednja vozlišča in elemente:
- 1 - tripotni ventil;
- 2 - ventil;
- 3 - vtični ventil;
- 4, 12 - zbiralniki blata;
- 5 - povratni ventil;
- 6 - podložka za plin;
- 7 - V-priključek za termometer;
- 8 - termometer;
- 9 - manometer;
- 10 - dvigalo;
- 11 - merilnik toplote;
- 13 - vodomer;
- 14 - regulator pretoka vode;
- 15 - podparni regulator;
- 16 - ventili;
- 17 - obvodna linija.
Montaža naprav za merjenje toplote
Instrumentalna točka merjenje toplote vključuje:
- Termični senzorji (nameščeni v prednjem in povratnem vodu);
- Merilniki pretoka;
- Kalkulator toplote.
Naprave za merjenje toplote so nameščene čim bližje oddelčni meji, da dobavitelj toplotnih izgub ne izračunava z napačnimi metodami. Najbolje je, da toplotne enote in merilniki pretoka so imeli ventile ali ventile na svojih vhodih in izhodih, potem njihovo popravilo in vzdrževanje ne bo povzročalo težav.
Nasvet! Pred merilnikom pretoka mora biti odsek cevovoda brez spreminjanja premerov, dodatnih vložkov in naprav za zmanjšanje turbulence toka. To bo povečalo natančnost meritev in poenostavilo delovanje enote.
Termični računalnik, ki sprejema podatke iz temperaturnih senzorjev in merilnikov pretoka, je nameščen v ločeni zaklenjeni omari. Moderni modeli Ta naprava je opremljena z modemi in se lahko poveže prek Wi-Fi in Bluetooth lokalno omrežje, ki zagotavlja možnost prejemanja podatkov na daljavo, brez osebnega obiska merilnikov toplote.