Учебное пособие: Системы теплогазоснабжения и вентиляции
1.2 Теплопотери в
тепловых сетях
По данным экспертов, в среднем по России суммарный расход тепловой
энергии на отопление и горячее водоснабжение равен 74 кг у. т./(кв. м/год), тогда как в странах Скандинавии суммарный расход тепловой энергии составляет
18 кг у. т./(кв. м/год). В опубликованных отчетах подтверждается, что до 70%
тепла отечественных ТЭЦ не доходят до потребителей, из них 40% теряется в
теплоцентралях и 30% — непосредственно в домах.
Среди основных причин удручающе низкой энергоэффективности ЖКХ
специалисты называют износ теплосетей и сопутствующих инженерных сооружений,
который во многих регионах приблизился к критическому уровню и составляет
50-75%. Остается также весьма низким уровень термосопротивления основных
строительных конструкций.
Как показывает технико-экономический анализ, проблема снижения
теплопотерь может быть решена лишь путем комплексного и повсеместного внедрения
современных энергосберегающих технологий на основе высокоэффективных и долговечных
теплоизоляционных материалов, а также систем контроля и управления
использованием энергоресурсов. Эти энергосберегающие мероприятия должны
применяться на всем пути от производителя тепловой энергии до ее потребителя.
Мировой опыт подтверждает, что экономия топливно-энергетических ресурсов
при широком использовании высокоэффективной теплоизоляции экономически гораздо
более выгодна по сравнению с увеличением объемов добычи топлива и
строительством новых мощностей по производству энергии, поскольку в первом
варианте требуется значительно меньше капиталовложений.
Повышение энергоэффективности теплосетей
Около 80% всех теплотрасс в России выполнено канальным способом с
применением мягких отечественных материалов — матов из стекловаты или минваты с
гидроизоляцией (бризолом, изолом, полимерными лентами). Помимо того, что
перечисленные материалы обладают недостаточными теплоизолирующими свойствами,
они имеют весьма высокое влагопоглащение, что значительно уменьшает срок службы
самой изоляции и увеличивает скорость коррозии металла труб.
Переход к использованию в тепломагистралях современных теплоизоляционных
материалов позволяет не только снизить теплопотери в трубопроводах в 2-3 раза,
но и увеличить срок службы труб за счет многократного замедления коррозии.
Но применение теплоизоляции не может ограничиваться магистралями
централизованного отопления. Изоляция внутридомовых тепловых сетей для
уменьшения теплопотерь имеет не меньшее значение.
В зависимости от диаметра изолируемых труб, используются жесткие формованные
изделия (цилиндры и скорлупы) или маты.
Для изоляции труб небольшого диаметра применяются цилиндры и скорлупы из
полимерных или минераловатных теплоизолирующих материалов. Для трубопроводов
тепловых сетей горячего и холодного водоснабжения диаметром от 18 до 273 мм предпочтительны формованные минераловатные изделия (цилиндры или скорлупы) с толщиной
теплоизоляционного слоя от 20 до 80 мм.
Они обеспечивают весьма высокое термосопротивление, негорючи, имеют малое
водопоглощение, высокую механическую прочность и точные геометрические размеры.
Использование подобных изделий позволяет обеспечить высокую эффективность
теплоизоляционных конструкций без дополнительных затрат на ремонт в течение времени,
сопоставимого со сроком службы изолируемых конструкций.
Для теплоизоляции труб большего диаметра, а также обширных поверхностей
используются маты. К примеру, для изоляции трубопроводов тепловых сетей, а
также систем вентиляции и кондиционирования диаметром более 273 мм предпочтительны гидрофобизированные маты из минеральной ваты на синтетическом связующем.
В России до сих пор весьма популярна изоляция теплосетей и внутридомовых
инженерных коммуникаций матами из стекловолокна. Но при таком кажущемся
преимуществе, как относительная дешевизна, решения на основе стекловолокнистых
матов менее эффективны и долговечны, нежели аналогичные решения на основе
материалов из базальтовых горных пород.
1.3
Энергоэффективность систем ТГСВ
В настоящее время объем
мирового потребления энергии непрерывно и быстро возрастает, что является
следствием процесса индустриализации, происходящего в большинстве государств,
роста населения, увеличения энергозатрат на добычу природных ресурсов и работу транспорта,
а также на повышение плодородия почв и др., в результате чего быстро
сокращаются имеющиеся запасы нефти и газа во всем мире.
Несмотря на значительное
развитие топливодобывающей промышленности в нашей стране, топливный баланс ее в
течение многих лет является весьма напряженным: опережающими темпами растет
потребность в топливе и часто оно расходуется расточительно.
Важность решения этой
трудной задачи имеет первостепенное значение для народного хозяйства и потому,
что стоимость топлива в нашей стране весьма повысилась. Одной из причин этого
удорожания явилось несоответствие между потребностью в топливно-энергетических
ресурсах в европейской части и на Урале (до 80% их потребления в стране) и их
запасами в этих регионах (менее 10% основных запасов ресурсов). В результате
около 40% всех перевозок с востока на запад приходится на топливо.
В связи с перечисленными
негативными явлениями в энергоснабжении необходимо, чтобы максимально возможное
снижение затрат энергии на работу систем теплоснабжения и вентиляции зданий
было одной из основных задач, решаемых при проектировании и эксплуатации этих
систем. Учитывая, что на эти цели сейчас в стране расходуется около 35% всего
добываемого твердого и газообразного топлива, результаты энергосбережения здесь
могут быть весьма значительными.
Однако проектировщики
должны знать, что экономия энергии не может быть самоцелью: целесообразность
осуществления любого энергосберегающего мероприятия прежде всего должна быть
экономически выгодна с народнохозяйственной точки зрения. В конечном счете устанавливают,
что для государства более выгодно – осуществление такого мероприятия или
затраты на соответствующее дополнительное развитие топливодобывающей
промышленности. В первую очередь следует предусматривать такие мероприятия, для
осуществления которых не требуется или почти не требуется капитальных вложений.
В данной работе была
сделана попытка выявить целесообразность применения ряда технических
предложений, позволяющих снизить расход тепловой или электрической энергии при
работе систем отопления и вентиляции.
Методика
определения экономической целесообразности применения энергосберегающего
мероприятия.
Различают два типа
энергосберегающих мероприятий:
а) мероприятия,
непосредственно связанные с работой систем отопления, вентиляции и
кондиционирования воздуха: повышение уровня теплозащиты зданий различного
назначения, совершенствование герметизации и тепловой изоляции технологического
оборудования, совершенствование технологических процессов, использование
вторичных энергоресурсов для технологических нужд. Применение энергосберегающих
мероприятий этого вида всегда приводит к уменьшению мощности систем отопления,
вентиляции и кондиционирования воздуха;
б) мероприятия, снижающие
затраты тепловой или электрической энергии при работе этих систем; повышение
КПД котельных установок, автоматизации и диспетчеризация работы систем,
совершенствование их проектных решений, использование вторичных энергоресурсов
для нагрева приточного воздуха или воды и др.
При проектировании новых
или реконструкции действующих систем отопления, вентиляции и кондиционирования
воздуха могут решаться три типа технико-экономических задач.
1. Имеется только один вариант
энергосберегающего решения и его сопоставляют, с точки зрения экономической
эффективности, с «базовым» вариантом, не предусматривавшим энергосберегающих
мероприятий.
2. Могут быть применены несколько
энергосберегающих мероприятий (или одно, но с различными количествами
сберегаемой энергии при разных режимах работы); все они сопоставляются по величине
достигаемого экономического эффекта между собой и с «базовым» вариантом;
применению подлежит экономически наиболее целесообразное мероприятие.
3. Выявляют экономически оптимальный
вариант решения, т.е. лучший из всех возможных в принятых условиях.
При сопоставлении
вариантов энергосберегающих решений необходимым является соблюдение условий их
сопоставимости: по функциональному назначению – режиму функционирования и
мощности объекта, источнику утилизируемой теплоты; по времени производства
затрат и получения эффекта; ценам, определяющим эти затраты и эффект; методам
исчисления стоимости показателей, принятых в расчетах; используемым при
проектировании энергосберегающих мероприятий нормам, правилам и техническим
условиям; по условиям эксплуатации; по степени детализации проектных разработок
сопоставляемых энергосберегающих мероприятий.
Экономия
теплоты, воды и электроэнергии в системах водоснабжения жилых микрорайонов.
Несмотря на то что при
эксплуатации централизованных систем холодного и горячего водоснабжения от ЦТП
нередко возникают жалобы населения на периодическое прекращение подачи воды на
верхние этажи зданий или на низкую температуру горячей воды (вследствие
нарушения гидравлического режима), в этих же системах наблюдается значительный
перерасход воды, теплоты и электроэнергии. Основной причиной перебоев
водоснабжения является недостаточный напор подкачивающей установки, а в
системах горячего водоснабжения, кроме того, увеличенное сопротивление
водонагревателей и перегрузка начальных (общих) участков сети из-за
гидравлического разрегулировки системы.
Вследствие низкого
сопротивления колец, состоящих из водоразборного и циркуляционного стояков,
выполненных друг за другом (рис. а), интенсивная циркуляция осуществляется
через ближайшие к ЦТП стояки, а в удаленных стояках она значительно ниже или
отсутствует совсем, в результате чего в водоразборные краны вода поступает
охлажденной. С целью доведения циркуляции до дальних стояков на практике часто
циркуляционные насосы заменяют более мощными, при этом циркуляционный расход
приближается к расчетному секундному расходу на водоразбор.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 |