Baibakov S. A.، مهندس JSC "VTI"

1. وضعیت فعلی و مشکلات.

با توجه به ویژگی های شرایط آب و هوایی، تامین بی وقفه جمعیت و صنعت با انرژی حرارتی در روسیه یک مشکل فوری اجتماعی و اقتصادی است. بر اساس منابع مختلف، برای تامین حرارت در سال 2000، تقریبا 2020 میلیون گرمکالری تولید شده است. بیش از 45 درصد از کل مصرف انواع سوخت برای این امر هزینه شده است که حدود 2 برابر بیشتر از مصرف سوخت برای نیازهای صنعت برق است و با شدت سوخت تمام بخش های دیگر اقتصاد مطابقت دارد.

در حال حاضر، تامین گرما برای مصرف کنندگان در شهرک های بزرگ عمدتاً تولید می شود و در آینده از سیستم های گرمایش منطقه ای به اندازه کافی قدرتمند (DH) که نیروگاه های حرارتی بزرگ یا دیگ خانه های منطقه ای به عنوان منابع گرما دارند، تولید خواهد شد.

بخش قابل توجهی از تقاضای انرژی گرمایی در کشور ما و به‌ویژه در شهرهایی با غلظت بارهای گرمایی بالا، به‌طور سنتی توسط DH بزرگ مبتنی بر نیروگاه‌های CHP توربین بخار با توربین‌های استخراج حرارت با ظرفیت‌های مختلف تأمین می‌شود. استفاده گسترده ای از گرمایش وجود دارد که استفاده از آن به طور عینی اجازه می دهد تا صرفه جویی قابل توجهی در سوخت های فسیلی حاصل شود. بنابراین، تولید ترکیبی گرما و برق در روسیه از منابع مختلف امکان صرفه جویی بین 20 تا 30 درصد سوخت را در مقایسه با تولید جداگانه فراهم می کند.

AT شرایط مدرنتوسعه سیستم های گرمایش منطقه ای و تامین حرارت مبتنی بر آن با توجه به شرایط زیر شروع به تجربه رقابت از طرح های غیرمتمرکز و تولید جداگانه گرما و برق کرد.

راندمان نیروگاه های دارای توربین چگالشی به میزان قابل توجهی افزایش یافته و به 40 تا 43 درصد می رسد. در عین حال، امکان افزایش راندمان دیگ های گرمایش وجود داشت که ارزش آن از راندمان دیگ های برق نیروگاه های حرارتی بیشتر است و راندمان مصرف سوخت در دیگ های کوچک عملاً می تواند به 100٪ برسد. همه اینها منجر به کاهش مصرف سوخت نسبی در تولید همزمان می شود. علاوه بر این، توسعه گرمایش منطقه ای مستلزم هزینه های اولیه قابل توجهی است و دوره بازگشت سرمایه برای ایجاد نیروگاه های حرارتی بزرگ حدود ده سال است. در شرایط اقتصادی مدرن، این وضعیت با در نظر گرفتن ضریب تحرک، به طور عینی منجر به انتقال به تامین گرما از دیگ‌خانه‌های زودبازده، خودکار و بسیار مقرون به صرفه با ظرفیت‌های مختلف، از جمله دیگ‌خانه‌های روی بام و خانه‌های آماده کارخانه می‌شود. این واقعیت که هزینه سرمایه خاص برای چنین دیگ‌خانه‌هایی برای CHP بسیار بالاتر است.

یکی از مشکلات اصلی در طرح سنتی DH، ضریب اطمینان تامین گرما است. همانطور که قبلا ذکر شد، محل پذیرفته شده منابع گرمای پایه و اوج، توسعه حالت های تامین گرما و مقادیر پارامترهای آب شبکه بدون در نظر گرفتن این عامل تعیین شد. در نتیجه وضعیت زیر ایجاد شده است.

تمرکز توان حرارتی و ساختار شعاعی بن بست شبکه های حرارتی امکانات بسیار محدودی برای ذخیره توان حرارتی منابع گرمایی دارد. انتقال حرارت اضطراری می تواند عمدتاً از طریق بخش های انتهایی شبکه های گرمایش با توان عملیاتی کم انجام شود. بر این اساس، شرایط اضطراری در یک منبع گرما یا در بخش‌های اصلی شبکه‌های گرمایشی می‌تواند منجر به کاهش قابل‌توجه و طولانی‌مدت تامین گرمای مصرف‌کنندگان شود.

برای بهبود قابلیت اطمینان تامین گرما در منبع گرما، می توان از تجهیزات تولید گرمای پشتیبان (مبدل حرارتی بخار) با تامین بخار از کلکتورهای بخار ایستگاهی یا از استخراج با پارامترهای بخار بالاتر و بخش بندی کلکتورهای نیروگاه های حرارتی CHP استفاده کرد.

در شبکه های حرارتی، افزایش قابلیت اطمینان تامین گرما با روش های مختلف افزونگی و تکرار خطوط لوله فراهم می شود که منجر به افزایش هزینه شبکه های حرارتی و پیچیدگی طرح های آنها می شود. با شبکه های حرارتی اصلی گسترده، افزایش قابلیت اطمینان با برش دادن خطوط لوله اصلی، قرار دادن چندین خط لوله با قطر کمتر و سازماندهی پرش ها بین آنها تضمین می شود. علاوه بر این، برنامه ریزی شده است که مصرف کنندگان را به خطوط لوله جامپرها بین شبکه های مجاور متصل کرده و از این طریق امکان تامین حرارت دو طرفه را فراهم کند.

یکی دیگر از عواملی که بر قابلیت اطمینان شبکه های حرارتی تأثیر منفی می گذارد، استفاده از برنامه دمای نسبتاً بالای 150/70 درجه سانتیگراد است. با این برنامه زمانبندی، برای تغییر 1 درجه سانتیگراد در دمای بیرون، تقریباً 3.0 درجه سانتیگراد تغییر در دمای هوا وجود دارد. آب شبکه در خط تامین بر این اساس، با تغییرات احتمالی نسبتا سریع روزانه در شرایط آب و هوایی مرتبط با افزایش یا کاهش دمای هوا در دوره گرمایش به میزان 7-10 درجه سانتیگراد، تغییر دما در خط تغذیه به میزان 21-30 درجه سانتیگراد مورد نیاز است. در همان زمان، تغییرات در دمای هوا و، بر این اساس، آب در خطوط لوله معمولا چرخه ای است.

تحت این شرایط، تجربه عملیاتی، به عنوان معیاری برای بهبود قابلیت اطمینان، استفاده از برش نمودار دما را تا حداکثر دمای 120-130 درجه سانتیگراد فراهم می کند، که منجر به تامین گرمای کم برای گرمایش می شود. هنگامی که مصرف کنندگان در نقاط گرما با مدار اتصال گرمایش مستقل از رگولاتورهای بار نصب می شوند (دمای آب در مدار گرمایش)، استفاده از قطع نمودار دما می تواند منجر به افزایش قابل توجه مصرف آب در شبکه گرما و تغییر قابل توجهی شود. (عارضه) در رژیم هیدرولیک شبکه های حرارتی.

کاهش جذابیت دریافت گرما از سیستم های تامین گرما با استفاده از گرمایش منطقه ای منجر به قطع ارتباط مصرف کنندگان و انتقال آنها به سایر منابع انرژی گرمایی می شود. در عین حال، حجم تولید کاهش می یابد و تعرفه انرژی حرارتی برای سایر مصرف کنندگان در حال افزایش است.

به منظور افزایش جذابیت تامین گرما بر اساس گرمایش شهری، لازم است اقدامات سازمانی و فنی برای بهبود قابلیت اطمینان و کارایی تولید و حمل و نقل گرما انجام شود تا بتوان با در نظر گرفتن افزایش مورد انتظار در بارهای حرارتی سیستم های موجود و استهلاک تجهیزات اصلی، به ویژه تجهیزات نصب شده در دیگ های پیک CHPP.

با این حال، به شرح زیر از مطالب منتشر شده در تجربه خارجیسازمان تامین گرما، در حال حاضر در کشورهای اروپایی (دانمارک، آلمان) ایجاد سیستم‌های گرمایش شهری بزرگ مبتنی بر اتصال موازی به یک شبکه حرارتی مشترک از چندین منبع با ظرفیت‌های مختلف با تولید ترکیبی گرما و برق (Mini CHP, CCGT CHP) ، GTU CHP) گسترده شده است.

این رویکرد به دلیل صرفه جویی قابل توجه در مصرف سوخت است که با استفاده از گرمایش منطقه ای و توانایی حل موثرترین راه حل به دست می آید مشکلات زیست محیطیهنگام سوزاندن سوخت های فسیلی در عین حال، تنظیم تامین حرارت در سیستم های مورد نظر مطابق با برنامه تنظیم کمی و کیفی در حداکثر دمای طراحی در خط تغذیه در سطح 110 - 130 درجه سانتی گراد انجام می شود. عملکرد عادی سیستم های تامین گرما در این شرایط تنها در صورتی امکان پذیر است که مصرف کنندگان انرژی حرارتی کاملاً خودکار باشند.

2. تجزیه و تحلیل پیشنهادات موجود در مورد ساختار و طرح های DH.

DH مدرن یک مجموعه مهندسی پیچیده از منابع انرژی حرارتی (اصلی و اوج) و مصرف کنندگان گرما است که توسط شبکه های حرارتی برای اهداف مختلف و لوازم جانبی تعادل به هم متصل می شوند که دارای حالت های حرارتی و هیدرولیک مشخصه با پارامترهای مشخص شده خنک کننده هستند. مقدار پارامترها و ماهیت تغییر آنها توسط قابلیت های فنی اصلی تعیین می شود عناصر ساختاریسیستم های تامین گرما (منابع، شبکه های حرارتی و مصرف کنندگان)، امکان سنجی اقتصادی و تا حد زیادی تجربه انباشته در ایجاد و بهره برداری از چنین سیستم هایی.

اخیراً توجه زیادی به بهبود کارایی سیستم های تولید حرارت ترکیبی و تأمین حرارت مبتنی بر آن شده است. بسیاری از نویسندگان و سازمان ها پیشنهادات مختلفی را در مورد جهت گیری های ممکن برای تغییر طرح های ساختاری چنین سیستم هایی ارائه کرده اند. در عین حال، ما در مورد استفاده از تجهیزات جدید مانند استفاده از سیکل های ترکیبی برای گرمایش صحبت نمی کنیم، که به خودی خود افزایش راندمان تامین گرما را ممکن می کند، بلکه توسعه طرح های غیر سنتی سیستم های تامین حرارت به طور کلی که در آنها از مزایای تولید گرمای ترکیبی بیشترین استفاده را می شود.

یکی از این پیشنهادات از ادبیات فنی معروف است /1/ پیشنهاد دکتر. Andryushchenko A.I.، ماهیت آن انتقال به تامین متمرکز گرما از یک کارخانه CHP فقط برای تامین آب گرم با انتشار آن به مناطق مصرف کننده گرما طبق یک طرح تک لوله است. در عین حال، بار گرمایشی توسط منابع پیک واقع در مناطق مصرف گرما با ترکیب متفاوتی از تجهیزات مولد گرما و شبکه های حرارتی مربوطه تامین می شود. تامین آب و گرما از CHPP به شبکه های دو لوله ای گرمایش محلی در قالب آرایش آنها برای جبران برداشت مستقیم آب برای تامین آب گرم در شبکه های منطقه انجام می شود که طبق یک باز انجام می شود. طرح.

استفاده از چنین طرح DH امکان افزایش راندمان تولید ترکیبی را با کاهش دمای حذف گرما از توربین های استخراج حرارت در بار پایدار سالانه آنها در تامین گرما فراهم می کند.

با این حال، سیستم های تامین گرما با ساختار مشابه به وضوح می توانند در ساخت و سازهای کاملا جدید و همچنین در سازماندهی مجدد طرح تامین گرما که شامل استفاده از CPP حومه شهر یا CHPP جدید با تامین گرما به شبکه های گرمایش منطقه ای موجود است، استفاده شوند. که از دیگ خانه های بلوک شهری به عنوان منبع گرما استفاده می کنند. آن ها استفاده از پیشنهاد مورد بررسی مستلزم سازماندهی خاصی از سیستم است که با تمرکز بار قابل توجهی از تامین آب گرم و ساخت شبکه های حرارتی برای انتقال آن به مناطق مصرف گرما مشخص می شود.

طرح پیشنهادی را نمی توان برای سیستم های تامین حرارت موجود شهرها مبتنی بر نیروگاه های حرارتی بزرگ استفاده کرد، بر اساس عدم امکان عملی انتقال بار تامین آب گرم به یکی از منابع. علاوه بر این، هنگام استفاده از طرح های تامین آب گرم باز، باید نیاز به ایجاد تصفیه آب مناسب با ظرفیت بالا و در دسترس بودن آب منبع با کیفیت معین را در نظر گرفت.

چندین گزینه برای تغییر طرح های اتصال منابع اوج در سیستم های تامین گرما و شرایط عملیاتی شبکه های حرارتی توسط نویسندگان GTU اولیانوفسک در مونوگراف /2/ ارائه شده است.

اصولاً دو پیشنهاد قابل بررسی است.

در اولین مورد، پیشنهاد شده است که دیگ های پیک در CHPP ها به موازات هیترهای شبکه متصل شوند و عملیات شبکه های گرمایش با استفاده از تنظیم کمی یا کمی-کیفی مرکزی به یک برنامه دمای پایین تر منتقل شود.

به این مناسبت، باید گفت که با طرح های اتوماسیون مدرن برای نقاط گرما، تغییر مرکزی در جریان آب در منبع گرما غیرممکن است، زیرا جریان آب توسط تنظیم کننده های مصرف کننده گرما تعیین می شود. علاوه بر این، امکان رعایت محدودیت‌های مربوط به جریان آب مجاز از طریق بخاری‌های شبکه توربین‌ها با تغییرات قابل‌توجه در هزینه‌ها در شبکه‌های حرارتی وجود دارد که ممکن است نیاز به خاموش کردن توربین‌ها برای انتشار گرما با عملکرد آنها در حالت چگالشی محض باشد. حالت

علاوه بر این، برای سیستم های تامین حرارت موجود، انتقال مستقیم به نمودار دمای پایین تر نیز امکان پذیر نیست، زیرا با همان بار حرارتی، افزایش قابل توجهی مصرف آب شبکه نمی تواند از شبکه های حرارتی با همان قطر خطوط لوله عبور کند.

پیشنهاد دوم امکان سوئیچ به غیرمتمرکزسازی کامل نیروگاه های اوج سیستم های تامین گرما با تولید مستقیم آن در مصرف کنندگان را در نظر می گیرد. این پیشنهاد همچنین از نظر هزینه های کل سیستم تامین گرما به سختی توجیه اقتصادی دارد، اگرچه، به گفته نویسندگان، امکان صرفه جویی قابل توجهی در سوخت را فراهم می کند.

بنابراین پیشنهاد می شود از بخاری های برقی یا دیگ های گاز خانگی به عنوان منبع پیک استفاده شود. همه اینها با هم بدیهی است که بسیار گرانتر از بازسازی دیگ آب گرم اوج در CHPP خواهد بود، زیرا مستلزم نصب مجدد شبکه های برق یا خطوط لوله گاز است. علاوه بر این، همانطور که در تجربه قبلی نشان داده شده است، استفاده از برق برای مقاصد گرمایشی، به شما امکان می دهد فقط در صورت وجود مقدار زیاد برق ارزان قیمت تولید شده، به عنوان مثال، توسط نیروگاه های برق آبی، از مزایای اقتصادی برخوردار شوید.

حالت های عملیاتی شبکه های حرارتی با طرح های پیشنهادی عملاً توسط نویسندگان در نظر گرفته نمی شود.

یکی از آخرین پیشنهادات توسط تیمی از نویسندگان از بلاروس (Skoda A.N. و همکاران) ارائه شده است که شامل تغییر از یک نیروگاه حرارتی به شبکه های گرمایش سه لوله با منبع حرارت جداگانه برای تامین گرمایش و تامین آب گرم است /3/ . در عین حال، در CHPP، بار تامین آب گرم عمدتاً از طریق استفاده از بسته استخراج حرارتی کندانسور و استخراج مرحله زیرین تأمین می شود و گرما برای گرمایش از استخراج های گرمایش بالایی تأمین می شود.

نسخه پیشنهادی طرح سیستم تامین گرما دارای چندین مزیت است. راندمان توربین به دلیل حذف یک گذر تهویه صرف و تولید الکتریسیته در مصرف گرما و در عین حال کاهش پارامترهای حذف گرما از چرخه افزایش می‌یابد. در عین حال، حالت های عملکرد شبکه های گرمایش به دلیل تثبیت رژیم هیدرولیک و امکان کاهش دمای آب در خط تغذیه در دمای هوای مثبت مطابق با برنامه گرمایش بهبود می یابد، به دلیل عدم وجود نیاز به شکستن برنامه دما استفاده از مخازن ذخیره برای تامین آب گرم، نصب شده در مناطق مصرف گرما، همچنین این امکان را فراهم می کند که یک رژیم هیدرولیکی و حرارتی پایدار در خطوط لوله سیستم تامین آب گرم از CHP وجود داشته باشد.

برای طرح فوق گرمایش منطقه ای، نصب تجهیزات آماده سازی آب برای تامین آب گرم در CHPP ضروری است و علاوه بر این، استفاده از چنین طرحی در سیستم های موجود عملاً غیرممکن است، زیرا تقریباً تمام شبکه های حرارتی از CHP نیاز به تخمگذار خطوط لوله اضافی برای شبکه های تامین آب گرم دارد. طرح پیشنهادی می تواند به عنوان یک گزینه در هنگام ایجاد سیستم های گرمایش منطقه ای جدید در نظر گرفته شود.

آثار ذکر شده عمدتاً به طور مستقیم به منابع حرارتی (تجهیزات تولید همزمان توربین ها و دیگ های پیک) و افزایش راندمان در تولید گرما می پردازند، اما توجه کافی به شرایط و نحوه عملکرد شبکه های حرارتی متصل و مصرف کنندگان انرژی گرمایی نشده است. و همچنین ایجاد سیستم های یکپارچه بر اساس گزینه های پیشنهادی. به ویژه، این به احتمالات استفاده از پیشنهادات فوق برای استفاده در سیستم های گرمایش منطقه ای از قبل ایجاد شده با یک طرح سنتی مربوط می شود.

با این حال، وجود مشکلات فوق در گرمایش شهری و افزایش احتمالی بار گرمایی در شهرها، مستلزم طرح این سوال در مورد امکان بازسازی و نوسازی آنها است. در عین حال، مشکلات موجود باید در یک مجموعه با در نظر گرفتن شرایط موجود و حالت های احتمالی عملکرد شبکه های گرمایشی و مصرف کنندگان حل شود.

3. پیشنهادات برای تغییر طرح های DH موجود.

به عنوان مسیرهای اصلی برای دستیابی به اهداف فوق، ابتدا باید پیشنهاداتی در نظر گرفته شود که امکان تمرکززدایی احتمالی منابع گرما و کاهش برنامه دمایی شبکه های حرارتی را فراهم می کند.

برای سیستم های تامین حرارت با ساختار سنتی، کاهش برنامه دمایی شبکه های حرارتی کاری پرهزینه و دشوار است. این عمدتاً با امکان تنظیم تأمین گرما برای گرمایش در نقاط گرمایش مصرف کنندگان و قطر خطوط لوله اتخاذ شده در طراحی شبکه های گرمایش تعیین می شود.

در زیر ما یک نوع احتمالی برای تغییر ساختار DH فعلی را پیشنهاد می کنیم که اجرای آن با کمترین هزینه انجام این شرایط را تضمین می کند.

پیشنهاد شده است که سیستم تامین گرما با انتقال منابع حرارتی پیک از CHPP به مناطق مصرف گرما بازسازی شود. در همان زمان، دیگ های پیک در CHPP که نیاز به بازسازی دارند، برچیده می شوند و منابع پیک حرارتی جدید بر روی شبکه های حرارتی تمام خروجی های CHP بزرگ نصب می شوند و به خطوط لوله موجود در نقاط میانی متصل می شوند. یک نمودار شماتیک از سیستم تامین گرما با چنین انتقالی از منابع اوج در شکل نشان داده شده است. 1، که همچنین طرح اصلی SCR (شکل 1 a) را با ساختار سنتی نشان می دهد.

دیگ های آب گرم را می توان به عنوان منبع پیک و همچنین انواع دیگر تجهیزات تولید گرما از جمله CCGT یا GTP CHP استفاده کرد. انتخاب نوع منبع پیک به طور کلی بر اساس نتایج محاسبات فنی و اقتصادی تعیین می شود.

انتقال منابع پیک به مناطق مصرف گرما، شبکه های حرارتی با مصرف کنندگان متصل را به دو ناحیه تقسیم می کند: منطقه بین CHP و نقطه اتصال منبع پیک (منطقه CHP). و منطقه بعد از منبع پیک (پیک منطقه دیگ بخار). در همان زمان، دماهای مختلف (منحنی های دما) و رژیم های هیدرولیکی مربوطه را می توان در هر دو منطقه حفظ کرد. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، گنجاندن منابع پیک از طریق آب شبکه می تواند هم به صورت سری با تجهیزات گرمایشی CHP و هم به صورت موازی با تجهیزات CHP انجام شود. هر یک از طرح های اتصال دارای مزایا یا معایب خاص خود است.

هنگام اتصال سری، جریان زیادی از آب با دمای نسبتاً بالا در مقابل منبع از منبع پیک عبور می کند که در استفاده از دیگ های آب گرم اهمیت دارد. چنین طرحی تامین گرما را فقط به منطقه منبع اوج در غیاب امکان صدور برق حرارتی به منطقه CHP ارائه می دهد.

در صورت اتصال موازی، جریان کاهش یافته با دمای برگشت در ورودی از منبع پیک عبور می کند، اما می توان آب و گرما را به شبکه های گرمایش منطقه CHP تامین کرد و در نتیجه امکان ذخیره توان حرارتی را فراهم کرد. CHP. در منبع اوج، یک پمپ اختلاط نصب شده است.

در شرایط واقعی، هم اتصال موازی و هم سری از منابع پیک می تواند به طور همزمان مورد استفاده قرار گیرد. انتخاب طرح های خاص با ویژگی های هیدرولیک شبکه های گرمایش موجود و شرایط لازم برای افزونگی تعیین می شود.

تغییر پیشنهادی در ساختار سیستم تامین گرما این امکان را فراهم می کند که توان حرارتی تامین شده مستقیماً از CHPP به سطح توان تجهیزات گرمایش توربین کاهش یابد. تحت این شرایط، جریان آب موجود را می توان بدون تغییر قطر از خطوط لوله موجود عبور داد، که امکان تغییر منحنی دمای پایین تر در منطقه CHP را فراهم می کند.

طول شبکه‌های حرارتی پس از منبع پیک نسبتاً کمتر از طول کل شبکه سیستم اصلی است که اجازه می‌دهد تلفات فشار زیادی (هد) مجاز باشد، مشروط بر اینکه فشار موجود یکسان برای دورترین مصرف‌کنندگان تامین شود. بر این اساس، در شبکه‌های پس از یک منبع پیک، می‌توان با افزایش مصرف آب شبکه به یک برنامه زمان‌بندی کاهش‌یافته سوئیچ کرد.

بلوک دیاگرام پیشنهادی DH منجر به تمرکززدایی منابع گرما با امکان افزونگی متقابل آنها می شود و در عین حال به شما امکان می دهد به یک برنامه دمای پایین تر در شبکه های گرما تغییر دهید که باید از افزایش قابلیت اطمینان تامین گرما اطمینان حاصل کند. . انتقال به بلوک دیاگرام پیشنهادی DH فقط مستلزم رساندن اتوماسیون نقاط گرمایش مصرف کننده به سطح مورد نیاز است.

علاوه بر این مزایا، طرح پیشنهادی امکان افزایش بار متصل و ظرفیت سیستم تامین حرارت را در مناطق خاصی از شبکه‌های گرمایشی با افزایش ظرفیت منابع پیک بدون تغییر قطر خطوط لوله بقیه شبکه و ویژگی‌ها فراهم می‌کند. از دیگر منابع گرمایی موجود در DH.

لازم به ذکر است که رژیم های هیدرولیکی و حرارتی شبکه های حرارتی و منابع حرارتی، در کنار سایر شرایط، به محلی که منبع پیک به شبکه گرما متصل می شود نیز بستگی دارد، یعنی. از حذف منبع پیک متصل از CHP.

به عنوان نمونه ای از تعیین شاخص های حالت و ارزیابی شرایط اصلی برای بازسازی DH، هنگام تغییر طرح سیستم گرمایش منطقه ای با بار حرارتی محاسبه شده مشروط مصرف کنندگان 1 Gcal / ساعت، پارامترها و حالت های عملیاتی مورد نیاز در نظر گرفته شد. .

مصرف کنندگان تنها با بار گرمایشی در دمای اتاق تخمینی 18+ درجه سانتیگراد به شبکه اصلی گرمایش متصل می شوند. تحت این شرایط و برنامه دمایی طرح سنتی 150/70 درجه سانتیگراد، جریان آب در شبکه ثابت است. و برابر با 12.5 تن در ساعت است.

فرض بر این بود که ضریب گرمایش برای طرح سنتی اصلی 0.5 است، یعنی. نیمی از بار طراحی سیستم از استخراج گرما از توربین ها پوشانده می شود. نیمی دیگر از دیگ بخار اوج تامین می شود. نمودار پوشش بار حرارتی سیستم تامین گرما بسته به دمای هوای بیرون (بار گرمایش نسبی)، که بر اساس شرایط حداکثر بار حرارتی توربین‌های CHP اتخاذ شده است، در شکل نشان داده شده است. 2

برنج. 2 برنامه پوشش بار حرارتی سیستم تامین حرارت.

برای تجزیه و تحلیل اولیه، فرض می کنیم که اتصال بار حرارتی به طور مساوی روی شبکه حرارتی توزیع می شود، که یک خط بن بست با قطر است که در طول شبکه تغییر می کند. طول نسبی کل شبکه 1 است.

طرح های سیستم تامین حرارت اولیه و سیستم پس از انتقال منبع پیک (دیگ بخار پیک) به منطقه مصرف گرما در شکل نشان داده شده است. 3. روی همان انجیر. نمادهای مورد استفاده در آینده برای پارامترهای اصلی حالت های SCR آورده شده است.

آ. طرح DH اولیه (سنتی).

ب طرح DH تبدیل شده

برنج. 3 طرح و نماد تبدیل SCT.

افسانه:

1 - تجهیزات گرمایشی CHPP

2 - منبع اوج (پیک دیگ بخار)

برای ارزیابی تغییر در رژیم های هیدرولیک سیستم تامین گرما، فرض بر این بود که در شبکه حرارتی تحت طرح سنتی، تغییر خطی فشار در طول خطوط لوله وجود دارد. در عین حال، فشار نسبی موجود در CHPP تحت طرح سنتی 1 است و پایداری شبکه (نسبت فشار موجود در ورودی مشترک به فشار موجود در CHPP) 0.2 است، یعنی. فشار موجود در آخرین مصرف کننده برابر با 20 درصد فشار توسعه یافته در CHP است.

با توجه به نتایج محاسبات، امکان سنجی فنی انتقال منبع پیک به منطقه مصرف گرما و حالت های توصیه شده عملکرد سیستم تامین گرما نشان داده خواهد شد. همچنین باید در نظر گرفت که انتخاب پارامترها و راه حل های اصلی (نسبت توان، محل منبع پیک، منحنی های دمای پذیرفته شده و غیره) به وضوح نه تنها با شرایط صرفاً فنی، بلکه همچنین توسط شرایط فنی و اقتصادی تعیین می شود. در پیشنهاد مادی، فنی و اقتصادی شرایط در نظر گرفته نشده است.

برای سیستم تامین حرارت جدید، همان برنامه زمانی برای پوشش کل بار حرارتی سیستم مانند شبکه اصلی اتخاذ شده است که در شکل نشان داده شده است. 2، یعنی منبع پیک نیمی از بار را تحت شرایط محاسبه شده فراهم می کند و ضریب گرمایش منطقه ای برای کل گرمایش منطقه ای برابر با 0.5 باقی می ماند.

ما فرض می کنیم که برای مصرف کنندگان متصل به شبکه پس از منبع پیک منتقل شده (منطقه PC)، یک برنامه دمایی گرمایش 130/70 درجه سانتیگراد اتخاذ شده است.

در شرایط اتوماسیون نقاط گرمایی مصرف کنندگان، دمای خط برگشت شبکه در حین بازسازی تغییر نمی کند و برابر با این دما برای شبکه حرارتی اصلی باقی می ماند.

نقطه اتصال احتمالی منبع پیک به شبکه های حرارتی تحت شرایط پذیرفته شده توسط رژیم هیدرولیک سیستم اصلی و شرایط رژیم های هیدرولیکی حاصل در هنگام انتقال منبع پیک تعیین می شود که برای آن نیاز به اطمینان از موجود قبلی است. فشار بر مصرف کنندگان متصل باید برآورده شود.

همانطور که توسط محاسبات رژیم های ترموهیدرولیک سیستم تامین حرارت تبدیل شده نشان داده شده است، نقطه اتصال منبع پیک نزدیک به CHPP، مشروط بر اینکه فشارهای موجود مشخص شده برای مصرف کنندگان متصل ارائه شود، 60٪ طول کل گرمای اصلی است. شبکه، یعنی 0.6 واحد نسبی از طول کل شبکه از CHPP حذف می شود. در عین حال، بار حرارتی محاسبه شده مصرف کنندگان در منطقه CHP 0.6 Gcal / ساعت و در منطقه دیگ بخار 0.4 Gcal / ساعت خواهد بود.

برای DH پس از بازسازی، برنامه اولیه برای پوشش بارهای حرارتی کل سیستم حفظ می شود. با این حال، نمودارهای پوشش بار برای مناطق CHPP و دیگ بخار اوج برای شرایط شکل. 2 پیچیده تر هستند.

برنامه پوشش بارهای حرارتی مصرف کنندگان منطقه CHPP بسته به بار گرمایش نسبی در شکل نشان داده شده است. 4، نموداری از پوشش بارهای گرمایی مصرف کنندگان در منطقه دیگ بخار اوج - در شکل. 5

روی انجیر نمودار 4 تغییرات بار مصرف کنندگان در منطقه CHP و تامین گرما از CHP را نشان می دهد. برنامه ای از تامین گرما از CHPP به منطقه منبع پیک (به منطقه PC) نیز ارائه شده است. دومی، در بارهای نسبی بیشتر از 0.83 (در دمای پایین در فضای باز)، دارای مقادیر منفی است، که نشان دهنده نیاز به تامین گرما به منطقه CHP از منبع پیک است.

شکل 5 نمودار بار مصرف کنندگان در ناحیه PC و تامین گرما از منبع پیک را نشان می دهد. روی همان انجیر همچنین نموداری از تامین گرما به منطقه PC از CHP نشان داده شده است، که در بارهای نسبی بیشتر از 0.83، مقادیر منفی دارد، همانطور که قبلاً اشاره شد، تامین گرما از منبع پیک به منطقه CHP را نشان می دهد.

نمودارهای دمایی DH برای منطقه CHP و دیگ بخار اوج در شکل 1 نشان داده شده است. 6، که همچنین نمودار دمای MCR اصلی را برای مقایسه نشان می دهد.

همانطور که از شکل زیر آمده است. 6، نمودار دما از CHP سیستم تامین حرارت تبدیل شده وابستگی پیچیده ای به دمای بیرون دارد. حداکثر دما در شرایط طراحی مطابق با 120 درجه سانتیگراد است و حداقل دمای آب شبکه از CHP در نقطه شروع (پایان) دوره گرمایش برابر با 70 درجه سانتیگراد است. مورد بررسی دارای نقطه شکست در بار نسبی 0.5 است که مربوط به اتاق دیگ بخار سوئیچ پیک است. دما در این نقطه بالاترین جریان آب را در خطوط لوله منطقه CHP منتقل شده به منطقه PC تعیین می کند که باعث استرس ترین رژیم هیدرولیکی منطقه CHP و سیستم تامین گرما به طور کلی می شود. دما در نقطه شکست بر اساس شرایط تامین شرایط هیدرولیکی لازم برای مصرف کنندگان متصل در نقطه اتصال پذیرفته شده منبع پیک قابل حمل تعیین شد.

لازم به ذکر است که سطح دما در خط تغذیه از قسمت گرمایش CHPP تعیین کننده راندمان تولید ترکیبی گرما و برق است و هر چه کمتر باشد، تولید ترکیبی خاص بالاتر است.

مطابق با داده های فوق در مورد دما در بخش های مختلف طرح DH در نقطه قابل قبول انتقال منبع پیک، نمودارهای مصرف آب بسته به بار گرمایش نسبی (دمای هوای بیرون) در بخش های مختلف طرح سیستم تامین گرما در شکل 7 نشان داده شده است. برای مقایسه، شکل دبی مورد نیاز آب شبکه از CHP برای سیستم تامین حرارت اصلی را در نمودار دمایی 150/70 درجه سانتی گراد نشان می دهد.

همانطور که از شکل زیر آمده است. 7، مصرف آب از CHPP در سیستم تامین حرارت بازسازی شده به طور قابل توجهی کمتر از مقدار اولیه 12.5 تن در ساعت است و زمانی که دمای هوای بیرون از 6.5 به 10.0 تن در ساعت کاهش می یابد، افزایش می یابد. جریان آب از منبع پیک با کاهش دمای هوا ابتدا از 4.1 به 3.6 تن در ساعت کاهش می یابد و سپس در شرایط طراحی معادل 8.7 تن در ساعت به حداکثر مقدار افزایش می یابد.

همانطور که در مورد تامین گرما، در DH بازسازی شده سرریز آب بین منطقه CHPP و منطقه PC وجود دارد. تخلیه آب بر اساس مناطق در شکل 1 نشان داده شده است. 8 و 9.

شکل 8 نموداری از کل مصرف آب برای مصرف کنندگان منطقه CHP، نمودار مصرف آب از CHP و نمودار تامین آب به منطقه CHP از منبع پیک را نشان می دهد. دومی دارای مقادیر منفی برای بارهای نسبی کمتر از 0.83 است و نشان می دهد که در این بارهای نسبی، آب از خطوط لوله منطقه CHP (از CHP) به منبع اوج تامین می شود.

روی انجیر شکل 9 نمودارهای مصرف آب در منطقه منبع پیک و همچنین نمودارهای مصرف آب برای مصرف کنندگان منطقه PC، جریان آب از منبع پیک و جریان آب از CHP به منطقه PC را نشان می دهد. در این حالت، حداکثر مقدار جریان آب تامین شده از CHP به منبع پیک در بار نسبی معادل 0.5 و مربوط به نقطه سوئیچ دیگ پیک ذکر می شود. مقدار این دبی 3.3 تن در ساعت است.

بر اساس داده های فوق در مورد رژیم هیدرولیکی محاسبه شده شبکه اصلی و شرایط اتصال بار حرارتی، محاسبات رژیم های هیدرولیکی انجام شد و نمودارهای پیزومتریک شبکه بازسازی شده برای بارهای نسبی مشخصه (دمای هوای خارج) ساخته شد. در شکل ده

روی انجیر نمودارهای پیزومتریک در دمای تخمینی هوای بیرون نشان داده می شوند، با شدیدترین حالت هیدرولیک مربوط به بار نسبی در نقطه ای که منبع پیک شروع به کار می کند، و برای مقایسه، نمودار پیزومتریک شبکه حرارتی منبع حرارت اصلی. سیستم. همانطور که از شکل زیر آمده است. 10، الزامات حالت های هیدرولیک برای DH تبدیل شده (الزامات فشار موجود مصرف کنندگان متصل) در همه حالت ها برآورده می شود.

نتایج محاسبات به‌دست‌آمده امکان اجرای فنی تغییر پیشنهادی در طرح DH را نشان می‌دهد، در حالی که نتایج برای یکی از گزینه ها. برای شرایط پذیرفته شده برای تغییر طرح، هزینه های پمپاژ مایع خنک کننده افزایش می یابد و شاخص های تولید گرمای ترکیبی خاص بدتر می شود، زیرا گرما از تجهیزات گرمایش CHP در دماهای بالاتر در خط تامین شبکه حرارتی تامین می شود. منطقه CHP نسبت به طرح اصلی CHP. با این حال، برای طرح اصلاح شده سیستم تامین گرما، سطح حداکثر دما در خط تامین کاهش می یابد، که همراه با تمرکززدایی منابع گرما، قابلیت اطمینان تامین گرما را با مقداری کاهش راندمان افزایش می دهد.

شاخص های فنی و اقتصادی گزینه بازسازی DH که در بالا برای منحنی های دمای محاسبه شده در نظر گرفته شده است، توسط نقطه اتصال پذیرفته شده اتصال به شبکه حرارتی منبع حرارت اوج تعیین می شود. بنابراین، حذف نقطه اتصال منبع پیک از CHP منجر به بهبود عملکرد رژیم‌های هیدرولیک، یعنی افزایش فشارهای موجود در شبکه گرمایش می‌شود. این شرایط این امکان را فراهم می کند که یا با کاهش دما در خط جریان منطقه CHP، جریان آب از CHPP را افزایش داده و در نتیجه عملکرد تولید حرارت و برق ترکیبی را بهبود بخشد یا فشارهای موجود در CHPP را کاهش دهد. و منبع پیک، کاهش مصرف اضافی الکتریسیته برای پمپاژ مایع خنک کننده. در این مورد، باید تغییر تلفات حرارتی در شبکه های حرارتی، مرتبط با تغییر رژیم دمایی شبکه های حرارتی را نیز در نظر گرفت.

انتخاب پارامترهای اصلی طرح DH متغیر نتیجه محاسبات بهینه سازی فنی و اقتصادی است و در مواد پیشنهادی لحاظ نشده است.

4. نتیجه گیری.

1. سیستم های گرمایش منطقه ای توسعه یافته موجود مبتنی بر CHPP های بزرگ شهری با طرح سنتی نیاز به بازسازی دارند، هم از نظر تجهیزات مورد استفاده و هم از نظر نمودارهای ساختاری. چنین بازسازی باید اول از همه منجر به افزایش قابلیت اطمینان تامین گرما و فراهم کردن فرصت هایی برای افزایش بار متصل شود.

2. پیشنهادات ارائه شده در ادبیات فنی مدرن در مورد تغییر طرح های سیستم های تامین گرما باعث تعدادی نظرات می شود. اکثر این پیشنهادات افزایش کارایی استفاده از تولید ترکیبی را ممکن می‌سازد، اما عملاً برای سیستم‌های گرمایش منطقه‌ای موجود به دلیل هزینه‌های قابل‌توجه اجرای آنها، که عمدتاً با شبکه‌های گرمایشی مرتبط است، کاربرد کمی دارند. سایر پیشنهادات نیازمند تجزیه و تحلیل جامع و محاسبات اضافی برای حالت های تامین گرما و پارامترهای خنک کننده در نقاط مختلف طرح ها با تعیین کل هزینه ها برای ایجاد و بهره برداری از چنین سیستم هایی است.

3. طرح پیشنهادی در مقاله برای بازسازی سیستم‌های تامین حرارت سنتی، مرتبط با انتقال منابع پیک به منطقه مصرف گرما و اتصال آنها به شبکه‌های حرارتی موجود، از نظر فنی امکان‌پذیر است و قابلیت اطمینان را بهبود می‌بخشد. تامین گرما با بهبود شرایط برای افزونگی و تغییر به برنامه های دمای پایین تر. در عین حال، نیازی به جابجایی شبکه های حرارتی نیست، اما فقط باید اتوماسیون طرح های اتصال بار حرارتی مصرف کنندگان را به سطح مدرن رساند.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. آندریوشچنکو A.I. سیستم های ترکیبیتامین حرارت // "مهندسی برق حرارتی". 1997. شماره 5. ص 2-6.

2. Sharapov V. I.، Orlov M. E. فن آوری برای اطمینان از اوج بار سیستم های تامین گرما. بیمار

3. Shkoda A. N.، Shkoda V. N.، Kukharchik V. M. بهبود فن آوری های تامین حرارت ترکیبی. "ایستگاه های برق". 2008. شماره 10. از 16-17.

صرفه جویی در انرژی در سیستم های تامین حرارت

تکمیل شده توسط: دانش آموزان گروه T-23

سالاژنکوف M.Yu.

کراسنوف دی.

معرفی

امروزه سیاست صرفه جویی در انرژی یک جهت اولویت در توسعه سیستم های تامین انرژی و گرما است. در واقع هر بنگاه دولتی طرح هایی را برای صرفه جویی در مصرف انرژی و بهبود بهره وری انرژی بنگاه ها، کارگاه ها و غیره طراحی، تصویب و اجرا می کند.

سیستم گرمایشی کشور نیز از این قاعده مستثنی نیست. بسیار بزرگ و دست و پا گیر است، مقادیر عظیمی انرژی مصرف می کند و در عین حال تلفات هنگفت گرما و انرژی وجود ندارد.

بیایید در نظر بگیریم که سیستم تامین گرما چیست، بیشترین تلفات در کجا رخ می دهد و چه مجموعه ای از اقدامات صرفه جویی در انرژی را می توان برای افزایش "کارایی" این سیستم اعمال کرد.

سیستم های گرمایشی

تامین گرما - تامین گرما به ساختمان های مسکونی، عمومی و صنعتی (سازه ها) برای رفع نیازهای خانگی (گرمایش، تهویه، تامین آب گرم) و نیازهای تکنولوژیکی مصرف کنندگان.

در بیشتر موارد، تامین گرما ایجاد یک محیط داخلی راحت است - در خانه، محل کار یا داخل مکان عمومی. تامین گرما نیز شامل گرمایش آب لوله کشی و آب در استخرها، گرمایش گلخانه ها و غیره می باشد.

مسافتی که گرما در سیستم های گرمایش منطقه ای مدرن منتقل می شود به چند ده کیلومتر می رسد. توسعه سیستم های تامین گرما با افزایش قدرت منبع گرما و ظرفیت واحد تجهیزات نصب شده مشخص می شود. توان حرارتی نیروگاه های حرارتی مدرن به 2-4 Tkal/h، دیگ بخار خانه های منطقه ای 300-500 Gkal/h می رسد. در برخی از سیستم های تامین حرارت، چندین منبع حرارتی برای شبکه های حرارتی مشترک با هم کار می کنند که باعث افزایش قابلیت اطمینان، انعطاف پذیری و کارایی تامین گرما می شود.

آب گرم شده در دیگ بخار می تواند مستقیماً به سیستم گرمایش گردش کند. آب گرم در مبدل حرارتی سیستم تامین آب گرم (DHW) تا دمای پایین تر، حدود 50-60 درجه سانتیگراد گرم می شود. دمای آب برگشتی می تواند عامل مهمی در حفاظت دیگ بخار باشد. مبدل حرارتی نه تنها گرما را از یک مدار به مدار دیگر منتقل می کند، بلکه به طور موثر با اختلاف فشاری که بین مدار اول و دوم وجود دارد، مقابله می کند.

دمای مورد نیاز گرمایش از کف (30 درجه سانتیگراد) را می توان با تنظیم دمای آب گرم در گردش بدست آورد. اختلاف دما را می توان با استفاده از یک شیر سه طرفه که آب گرم را با آب برگشتی در سیستم مخلوط می کند، بدست آورد.

تنظیم تامین گرما در سیستم های تامین گرما (روزانه، فصلی) هم در منبع گرما و هم در تاسیسات مصرف کننده گرما انجام می شود. در سیستم های گرمایش آب، به اصطلاح کنترل کیفیت مرکزی تامین گرما معمولاً برای نوع اصلی بار حرارتی - گرمایش یا برای ترکیبی از دو نوع بار - گرمایش و تامین آب گرم انجام می شود. این شامل تغییر دمای حامل گرما تامین شده از منبع تامین گرما به شبکه گرما مطابق با برنامه دمایی پذیرفته شده است (یعنی وابستگی دمای آب مورد نیاز در شبکه به دمای هوای بیرون). مقررات کیفی مرکزی با مقررات کمی محلی در نقاط گرمایش تکمیل می شود. مورد دوم در کاربردهای آب گرم رایج است و معمولاً به صورت خودکار انجام می شود. در سیستم های گرمایش بخار، تنظیم کمی محلی عمدتا انجام می شود. فشار بخار در منبع تامین گرما ثابت می ماند، جریان بخار توسط مصرف کنندگان تنظیم می شود.

1.1 ترکیب سیستم گرمایش

سیستم تامین حرارت از بخش های کاربردی زیر تشکیل شده است:

1) منبع تولید انرژی گرمایی (دیگ بخار، نیروگاه حرارتی، کلکتور خورشیدی، دستگاه هایی برای استفاده از زباله های حرارتی صنعتی، تاسیسات استفاده از گرما از منابع زمین گرمایی).

2) انتقال دستگاه های انرژی حرارتی به محل (شبکه های گرمایش)؛

3) دستگاه های مصرف کننده گرما که انرژی حرارتی را به مصرف کننده منتقل می کنند (رادیاتورهای گرمایشی، بخاری).

1.2 طبقه بندی سیستم های گرمایشی

با توجه به محل تولید گرما، سیستم های تامین گرما به دو دسته تقسیم می شوند:

1) متمرکز (منبع تولید انرژی گرمایی برای تأمین گرمای گروهی از ساختمان ها کار می کند و توسط دستگاه های حمل و نقل با دستگاه های مصرف گرما متصل می شود).

2) محلی (مصرف کننده و منبع تامین گرما در یک اتاق یا در مجاورت نزدیک قرار دارند).

مزایای اصلی گرمایش منطقه ای نسبت به گرمایش محلی کاهش قابل توجه در مصرف سوخت و هزینه های عملیاتی است (به عنوان مثال، با خودکار کردن کارخانه های دیگ بخار و افزایش کارایی آنها). امکان استفاده از سوخت کم عیار؛ کاهش میزان آلودگی هوا و بهبود وضعیت بهداشتی مناطق پرجمعیت. در سیستم های گرمایش محلی، منابع حرارتی کوره، دیگ آب گرم، آبگرمکن (از جمله خورشیدی) و غیره هستند.

با توجه به نوع حامل گرما، سیستم های تامین حرارت به دو دسته تقسیم می شوند:

1) آب (با درجه حرارت تا 150 درجه سانتیگراد)؛

2) بخار (فشار 7-16 اتمسفر).

آب عمدتاً برای پوشش بارهای خانگی و بخار - فن آوری استفاده می کند. انتخاب دما و فشار در سیستم های تامین گرما با توجه به نیاز مصرف کنندگان و ملاحظات اقتصادی تعیین می شود. با افزایش فاصله انتقال گرما، افزایش توجیه اقتصادی در پارامترهای مایع خنک کننده افزایش می یابد.

با توجه به روش اتصال سیستم گرمایش به سیستم تامین حرارت، دومی ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

1) وابسته (حامل گرمایی که در مولد گرما گرم می شود و از طریق شبکه های حرارتی منتقل می شود مستقیماً وارد دستگاه های مصرف کننده گرما می شود).

2) مستقل (حامل حرارتی که از طریق شبکه های گرمایشی در گردش است، حامل حرارتی را که در سیستم گرمایش در مبدل حرارتی در گردش است گرم می کند). (عکس. 1)

در سیستم های مستقل، تاسیسات مصرف کننده به صورت هیدرولیکی از شبکه گرمایش جدا می شوند. چنین سیستم هایی عمدتاً در شهرهای بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند - به منظور افزایش قابلیت اطمینان تامین گرما، و همچنین در مواردی که رژیم فشار در شبکه حرارتی برای تاسیسات مصرف کننده گرما به دلیل استحکام آنها یا فشار استاتیک ایجاد شده توسط دومی برای شبکه حرارتی غیرقابل قبول است (به عنوان مثال، سیستم های گرمایش ساختمان های بلند).

شکل 1 - نمودارهای شماتیک سیستم های تامین حرارت با توجه به نحوه اتصال سیستم های گرمایشی به آنها

با توجه به روش اتصال سیستم تامین آب گرم به سیستم تامین حرارت:

1) بسته؛

2) باز کردن

در سیستم های بسته، تامین آب گرم با آب از منبع آب تامین می شود که توسط آب از شبکه گرمایش در مبدل های حرارتی نصب شده در نقاط گرمایش تا دمای مورد نیاز گرم می شود. AT سیستم های بازآب مستقیماً از شبکه گرمایش (مصرف مستقیم آب) تامین می شود. نشتی آب ناشی از نشتی در سیستم و همچنین مصرف آن برای آبگیری با تامین مقدار اضافی آب به شبکه گرمایش جبران می شود. برای جلوگیری از خوردگی و تشکیل رسوب در سطح داخلی خط لوله، آب تامین شده به شبکه گرمایش تحت تصفیه آب و هوازدایی قرار می گیرد. در سیستم های باز، آب باید الزامات آب آشامیدنی را نیز برآورده کند. انتخاب سیستم عمدتاً با وجود مقدار کافی آب با کیفیت آشامیدنی، خواص خورنده و تشکیل دهنده آن تعیین می شود. هر دو نوع سیستم در اوکراین گسترده شده اند.

با توجه به تعداد خطوط لوله مورد استفاده برای انتقال مایع خنک کننده، سیستم های تامین گرما متمایز می شوند:

تک لوله؛

دو لوله؛

چند لوله

سیستم های تک لوله ای در مواردی استفاده می شود که مایع خنک کننده به طور کامل توسط مصرف کنندگان استفاده می شود و برگشت داده نمی شود (مثلاً در سیستم های بخار بدون برگشت میعانات و در سیستم های آب باز که تمام آب خروجی از منبع برای گرم کردن جدا می شود. آبرسانی به مصرف کنندگان).

در سیستم های دو لوله ای، حامل گرما به طور کامل یا جزئی به منبع گرما باز می گردد و در آنجا گرم می شود و دوباره پر می شود.

سیستم های چند لوله ای در صورت لزوم با تخصیص انواع خاصی از بار گرمایی (به عنوان مثال تامین آب گرم) مناسب هستند که تنظیم تامین گرما، حالت عملکرد و روش های اتصال مصرف کنندگان به شبکه های گرمایش را ساده می کند. در روسیه، سیستم های تامین حرارت دو لوله ای عمدتا استفاده می شود.

1.3 انواع مصرف کننده های گرما

مصرف کنندگان حرارت سیستم تامین حرارت عبارتند از:

1) سیستم های بهداشتی ساختمان ها (سیستم های گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع، تامین آب گرم)

2) تاسیسات تکنولوژیکی

استفاده از آب گرم برای گرمایش فضا بسیار رایج است. در عین حال، روش های مختلفی برای انتقال انرژی آب برای ایجاد یک محیط داخلی راحت استفاده می شود. یکی از رایج ترین آنها استفاده از رادیاتورهای گرمایشی است.

یک جایگزین برای رادیاتورهای گرمایش، گرمایش از کف است، زمانی که مدارهای گرمایش در زیر کف قرار دارند. مدار گرمایش از کف معمولا به مدار رادیاتور گرمایش متصل می شود.

تهویه - یک واحد فن کویل که هوای گرم اتاق را تامین می کند که معمولاً در ساختمان های عمومی استفاده می شود. اغلب از ترکیبی از وسایل گرمایشی استفاده می شود، به عنوان مثال، رادیاتور برای گرمایش و گرمایش از کف یا رادیاتور برای گرمایش و تهویه.

آب گرم به بخشی از زندگی روزمره و نیازهای روزانه تبدیل شده است. بنابراین، نصب آب گرم باید قابل اعتماد، بهداشتی و اقتصادی باشد.

با توجه به نحوه مصرف گرما در طول سال، دو گروه از مصرف کنندگان متمایز می شوند:

1) فصلی، نیاز به گرما فقط در فصل سرد (به عنوان مثال، سیستم های گرمایش)؛

2) در تمام طول سال، نیاز به گرما در تمام طول سال (سیستم های تامین آب گرم).

بسته به نسبت و حالت انواع مختلف مصرف گرما، سه گروه مشخصه از مصرف کنندگان متمایز می شوند:

1) ساختمان های مسکونی (مشخصه مصرف گرمای فصلی برای گرمایش و تهویه و در تمام طول سال - برای تامین آب گرم).

2) ساختمان های عمومی (مصرف گرمای فصلی برای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)؛

3) ساختمان ها و سازه های صنعتی از جمله مجتمع های کشاورزی (همه انواع گرما مصرفی که نسبت کمی بین آنها بر اساس نوع تولید تعیین می شود).

2 گرمایش منطقه ای

گرمایش منطقه ای روشی سازگار با محیط زیست و قابل اطمینان برای تامین گرما است. سیستم‌های گرمایش منطقه‌ای، آب گرم یا در برخی موارد، بخار را از یک دیگ بخار مرکزی بین چندین ساختمان توزیع می‌کنند. طیف وسیعی از منابع برای تولید گرما وجود دارد، از جمله سوزاندن نفت و گاز طبیعی یا استفاده از آب های زمین گرمایی. استفاده از گرما از منابع دمای پایین مانند گرمای زمین گرمایی با استفاده از مبدل های حرارتی و پمپ های حرارتی امکان پذیر است. امکان استفاده از گرمای استفاده نشده از شرکت‌های صنعتی، گرمای مازاد حاصل از فرآوری زباله، فرآیندهای صنعتی و فاضلاب، نیروگاه‌های گرمایشی هدف یا نیروگاه‌های حرارتی در گرمایش منطقه‌ای، امکان انتخاب بهینه منبع گرما را از نظر بازده انرژی فراهم می‌کند. به این ترتیب هزینه ها را بهینه کرده و از محیط زیست محافظت می کنید.

آب گرم از دیگ بخار به یک مبدل حرارتی تغذیه می شود که محل تولید را از خطوط لوله توزیع شبکه گرمایش منطقه ای جدا می کند. سپس گرما به مصرف کنندگان نهایی توزیع می شود و از طریق پست ها به ساختمان های مربوطه تغذیه می شود. هر یک از این پست ها معمولاً شامل یک مبدل حرارتی برای گرمایش فضا و آب گرم می باشد.

دلایل مختلفی برای نصب مبدل های حرارتی برای جداسازی یک نیروگاه گرمایشی از شبکه گرمایش منطقه ای وجود دارد. در مواردی که اختلاف فشار و دما قابل توجهی است که می تواند آسیب جدی به تجهیزات و اموال وارد کند، یک مبدل حرارتی می تواند تجهیزات حساس گرمایشی و تهویه را از ورود به محیط های آلوده یا خورنده جلوگیری کند. یکی دیگر از دلایل مهم جداسازی دیگ‌خانه، شبکه توزیع و کاربران نهایی، تعریف واضح وظایف هر یک از اجزای سیستم است.

در یک نیروگاه حرارتی و نیروگاهی (CHP)، گرما و برق به طور همزمان تولید می‌شوند و گرما محصول جانبی آن است. گرما معمولاً در سیستم های گرمایش شهری استفاده می شود که منجر به افزایش راندمان انرژی و صرفه جویی در هزینه می شود. میزان استفاده از انرژی حاصل از احتراق سوخت 90-85 درصد خواهد بود. راندمان 35 تا 40 درصد بیشتر از تولید جداگانه گرما و برق خواهد بود.

در نیروگاه های CHP، احتراق سوخت، آب را گرم می کند که در فشار بالا و دمای بالا به بخار تبدیل می شود. بخار یک توربین متصل به یک ژنراتور را به حرکت در می آورد که برق تولید می کند. بعد از توربین، بخار در یک مبدل حرارتی متراکم می شود. گرمای آزاد شده در طول این فرآیند سپس به لوله های گرمایش منطقه ای وارد شده و به مصرف کنندگان نهایی توزیع می شود.

برای مصرف کننده نهایی، گرمایش منطقه ای به معنای تامین بی وقفه انرژی است. سیستم گرمایش منطقه ای راحت تر و کارآمدتر از سیستم های گرمایش خانگی کوچک است. فن آوری های مدرن احتراق سوخت و تصفیه آلاینده ها تأثیر منفی بر محیط زیست را کاهش می دهد.

در ساختمان های آپارتمانی یا سایر ساختمان هایی که با گرمایش منطقه ای گرم می شوند، نیاز اصلی گرمایش، تامین آب گرم، تهویه و گرمایش از کف برای تعداد زیادی از مصرف کنندگان با حداقل مصرف انرژی است. با استفاده از تجهیزات باکیفیت در سیستم گرمایش، می توانید هزینه های کلی را کاهش دهید.

یکی دیگر از وظایف بسیار مهم مبدل های حرارتی در گرمایش شهری، تضمین ایمنی سیستم داخلی با جداسازی کاربران نهایی از شبکه توزیع است. این به دلیل تفاوت قابل توجه در مقادیر دما و فشار ضروری است. در صورت وقوع حادثه می توان خطر سیل را نیز به حداقل رساند.

در نقاط گرمایش مرکزی، یک طرح دو مرحله ای برای اتصال مبدل های حرارتی اغلب یافت می شود (شکل 2، A). این اتصال به معنای حداکثر استفاده از گرما و دمای آب برگشت کم در هنگام استفاده از سیستم آب گرم است. به ویژه در کاربردهای ترکیبی نیروگاه و حرارت که دمای آب برگشتی پایین مطلوب است، سودمند است. این نوع پست به راحتی می تواند گرمای 500 آپارتمان و گاهی بیشتر را تامین کند.

الف) اتصال دو مرحله ای ب) اتصال موازی

شکل 2 - طرح اتصال مبدل های حرارتی

اتصال موازی مبدل حرارتی DHW (شکل 2، B) پیچیدگی کمتری نسبت به اتصال دو مرحله ای دارد و می توان آن را برای هر اندازه کارخانه ای که به دمای آب برگشتی کم نیاز ندارد، اعمال کرد. چنین اتصالی معمولاً برای نقاط گرمایش کوچک و متوسط ​​با بار تا حدود 120 کیلو وات استفاده می شود. نمودار اتصال آبگرمکن های آب گرم مطابق با SP 41-101-95.

اکثر سیستم های گرمایش منطقه ای تقاضای زیادی برای تجهیزات نصب شده دارند. تجهیزات باید قابل اعتماد و انعطاف پذیر باشند و ایمنی لازم را فراهم کنند. در برخی از سیستم ها نیز باید استانداردهای بهداشتی بسیار بالایی را رعایت کند. یکی دیگر از عوامل مهم در اکثر سیستم ها هزینه های عملیاتی پایین است.

اما در کشور ما سیستم گرمایش شهری در وضعیت اسفناکی قرار دارد:

تجهیزات فنی و سطح راه حل های فن آوری در ساخت شبکه های حرارتی با وضعیت دهه 1960 مطابقت دارد، در حالی که شعاع تامین گرما به شدت افزایش یافته است و انتقال به اندازه های استاندارد جدید قطر لوله صورت گرفته است.

کیفیت فلز خطوط لوله گرما، عایق حرارتی، شیرهای خاموش و کنترل، ساخت و نصب خطوط لوله حرارتی به طور قابل توجهی پایین تر از آنالوگ های خارجی است که منجر به تلفات زیادی انرژی حرارتی در شبکه ها می شود.

شرایط نامناسب برای عایق کاری حرارتی و ضد آب خطوط لوله گرما و کانال های شبکه های حرارتی به افزایش آسیب خطوط لوله حرارتی زیرزمینی کمک کرد که منجر به مشکلات جدی در جایگزینی تجهیزات شبکه های حرارتی شد.

تجهیزات داخلی CHPP های بزرگ مطابق با میانگین سطح خارجی دهه 1980 است و در حال حاضر، CHPP های توربین بخار با نرخ تصادف بالا مشخص می شوند، زیرا تقریباً نیمی از ظرفیت نصب شده توربین ها به منبع طراحی رسیده است.

نیروگاه‌های CHP که با سوخت زغال‌سنگ کار می‌کنند، سیستم‌های تصفیه گازهای دودکش از NOx و SOx ندارند و راندمان به دام انداختن ذرات معلق اغلب به مقادیر لازم نمی‌رسد.

رقابت پذیری DH مرحله حاضرتنها با معرفی راه حل های فنی جدید، هم از نظر ساختار سیستم ها و هم از نظر طرح ها، تجهیزات منابع انرژی و شبکه های گرمایش می توان اطمینان حاصل کرد.

2.2 کارایی سیستم های گرمایش منطقه ای

یکی از مهمترین شرایط برای عملکرد عادی سیستم تامین حرارت، ایجاد یک رژیم هیدرولیکی است که فشار کافی را در شبکه حرارتی برای ایجاد جریان آب شبکه در تاسیسات مصرف کننده گرما مطابق با بار حرارتی معین فراهم می کند. عملکرد عادی سیستم های مصرف گرما ماهیت ارائه انرژی حرارتی با کیفیت مناسب به مصرف کنندگان است و برای سازمان تامین انرژی شامل حفظ پارامترهای حالت تامین گرما در سطح تنظیم شده توسط قوانین عملیات فنی (PTE) است. ) نیروگاه ها و شبکه های فدراسیون روسیه، PTE نیروگاه های حرارتی. رژیم هیدرولیک با ویژگی های عناصر اصلی سیستم تامین حرارت تعیین می شود.

در حین کار در سیستم گرمایش منطقه ای موجود، به دلیل تغییر در ماهیت بار حرارتی، اتصال مصرف کننده های حرارتی جدید، افزایش ناهمواری خطوط لوله، تنظیم دمای محاسبه شده برای گرمایش، تغییر در برنامه دما برای انتشار انرژی گرمایی (TE) از منبع TE، به عنوان یک قاعده، تامین گرمای ناهموار برای مصرف کنندگان رخ می دهد، هزینه های آب شبکه را بیش از حد برآورد می کند و توان خروجی خط لوله را کاهش می دهد.

علاوه بر این، به عنوان یک قاعده، مشکلاتی در سیستم های گرمایشی وجود دارد. مانند تنظیم نادرست حالت های مصرف گرما، کم کاری واحدهای آسانسور، تخلف غیرمجاز توسط مصرف کنندگان از طرح های اتصال (تثبیت شده توسط پروژه ها، مشخصات و قراردادها). این مشکلات سیستم های مصرف گرما، اول از همه، در تنظیم نادرست کل سیستم آشکار می شود که با افزایش نرخ جریان خنک کننده مشخص می شود. در نتیجه فشارهای موجود مایع خنک کننده در ورودی ها ناکافی (به دلیل افزایش تلفات فشار) است که به نوبه خود منجر به تمایل مشترکین به تأمین افت لازم با تخلیه آب شبکه از خطوط لوله برگشت برای ایجاد حداقل حداقل می شود. گردش در وسایل گرمایشی (نقض طرح های اتصال و غیره) که منجر به افزایش بیشتر جریان و در نتیجه تلفات فشار اضافی و ظهور مشترکین جدید با کاهش افت فشار و غیره می شود. یک "واکنش زنجیره ای" در جهت ناهماهنگی کامل سیستم وجود دارد.

همه اینها ارائه می کند تاثیر منفیدر مورد کل سیستم تامین گرما و در مورد فعالیت های سازمان تامین انرژی: عدم توانایی در مطابقت با برنامه دما. افزایش دوباره پر کردن سیستم تامین گرما، و هنگامی که ظرفیت تصفیه آب تمام شد، دوباره پر کردن اجباری با آب خام (نتیجه - خوردگی داخلی، شکست زودرس خطوط لوله و تجهیزات). افزایش اجباری تامین گرما برای کاهش تعداد شکایات مردم. افزایش هزینه های عملیاتی در سیستم حمل و نقل و توزیع انرژی حرارتی.

لازم به ذکر است که در سیستم تامین حرارت همیشه یک رابطه متقابل از رژیم های حرارتی و هیدرولیک ثابت وجود دارد. تغییر در توزیع جریان (شامل مقدار مطلق آن) همیشه شرایط تبادل حرارت را چه در تاسیسات گرمایشی و چه در سیستم های مصرف گرما تغییر می دهد. نتیجه عملکرد غیرعادی سیستم گرمایش معمولاً دمای بالای آب شبکه برگشتی است.

لازم به ذکر است که دمای آب شبکه برگشتی در منبع انرژی حرارتی یکی از اصلی ترین ویژگی های عملیاتی است که برای تجزیه و تحلیل وضعیت تجهیزات شبکه های حرارتی و حالت های عملکرد سیستم تامین حرارت و همچنین طراحی شده است. ارزیابی اثربخشی اقدامات انجام شده توسط سازمان های فعال در شبکه های حرارتی به منظور افزایش سطح عملکرد سیستم گرمایش. به عنوان یک قاعده، در صورت عدم هماهنگی سیستم تامین گرما، مقدار واقعی این دما به طور قابل توجهی با مقدار هنجاری محاسبه شده آن برای این سیستم تامین گرما متفاوت است.

بنابراین، هنگامی که سیستم تامین حرارت نامناسب باشد، دمای آب شبکه، به عنوان یکی از شاخص های اصلی نحوه تامین و مصرف انرژی حرارتی در سیستم تامین حرارت، به نظر می رسد: در خط لوله تامین، تقریبا در تمام فواصل فصل گرما، با مقادیر کم مشخص می شود. با وجود این، دمای آب شبکه برگشتی با مقادیر افزایش یافته مشخص می شود. تفاوت دما در خطوط لوله تامین و برگشت، یعنی این شاخص (همراه با مصرف ویژه آب شبکه در هر بار گرمای متصل) سطح کیفیت مصرف انرژی گرمایی را مشخص می کند، در مقایسه با مقادیر مورد نیاز دست کم گرفته می شود.

باید به یک جنبه دیگر مربوط به افزایش نسبت به مقدار محاسبه شده مصرف آب شبکه برای رژیم حرارتی سیستم های مصرف گرما (گرمایش، تهویه) اشاره کرد. برای تجزیه و تحلیل مستقیم، توصیه می شود از وابستگی استفاده کنید که در صورت انحراف پارامترهای واقعی و عناصر ساختاری سیستم تامین گرما از موارد محاسبه شده، نسبت مصرف انرژی گرمایی واقعی در سیستم های مصرف گرما را به مقدار محاسبه شده آن

که در آن Q مصرف انرژی حرارتی در سیستم های مصرف گرما است.

ز - مصرف آب شبکه;

tp و to - دما در خطوط لوله تامین و برگشت.

این وابستگی (*) در شکل 3 نشان داده شده است. اردین نسبت مصرف واقعی انرژی حرارتی به مقدار محاسبه شده آن را نشان می دهد، آبسیسا نسبت مصرف واقعی آب شبکه به مقدار محاسبه شده آن را نشان می دهد.

شکل 3 - نمودار وابستگی مصرف انرژی حرارتی توسط سیستم ها

مصرف گرما از مصرف آب شبکه

مانند روندهای عمومیلازم به ذکر است که اولاً افزایش مصرف آب شبکه به میزان n برابر باعث افزایش مصرف انرژی حرارتی مربوط به این عدد نمی شود، یعنی ضریب مصرف گرما از ضریب مصرف عقب است. آب شبکه ثانیاً با کاهش مصرف آب شبکه، تامین گرما به سیستم مصرف حرارت محلی هر چه سریعتر کاهش یابد، مصرف واقعی آب شبکه نسبت به مقدار محاسبه شده کمتر است.

بنابراین، سیستم های گرمایش و تهویه واکنش بسیار ضعیفی به مصرف بیش از حد آب شبکه نشان می دهند. بنابراین افزایش 50 درصدی مصرف آب شبکه برای این سیستم ها نسبت به مقدار محاسبه شده باعث افزایش تنها 10 درصدی مصرف گرما می شود.

نقطه در شکل 3 با مختصات (1؛ 1) حالت محاسبه شده و عملی قابل دستیابی سیستم تامین حرارت را پس از راه اندازی نشان می دهد. منظور از حالت عملی قابل دستیابی، چنین حالتی است که با موقعیت موجود عناصر ساختاری سیستم تامین حرارت، تلفات حرارتی ساختمان ها و سازه ها مشخص می شود و با مصرف کل آب شبکه در خروجی ها مشخص می شود. منبع گرما، برای تامین یک بار حرارتی معین با برنامه تامین گرمای موجود ضروری است.

همچنین باید توجه داشت که افزایش مصرف آب شبکه به دلیل ظرفیت محدود شبکه های حرارتی منجر به کاهش فشارهای موجود در ورودی های مصرف کننده لازم برای عملکرد عادی تجهیزات گرما مصرف می شود. لازم به ذکر است که افت فشار در شبکه گرمایش با وابستگی درجه دوم به جریان آب شبکه تعیین می شود:

یعنی با افزایش 2 برابری مصرف واقعی آب شبکه GF نسبت به مقدار GP محاسبه شده، تلفات فشار در شبکه گرمایش 4 برابر افزایش می یابد که می تواند منجر به فشارهای غیرقابل قبولی کوچک در گره های حرارتی مصرف کنندگان شود. و در نتیجه تامین حرارت ناکافی این مصرف کنندگان که می تواند باعث تخلیه غیر مجاز آب شبکه و ایجاد گردش (تخطی غیر مجاز از طرف مصرف کنندگان از طرح های اتصال و ...) شود.

توسعه بیشتر چنین سیستم تامین گرما در امتداد مسیر افزایش سرعت جریان مایع خنک کننده، اولاً نیاز به جایگزینی بخش های سر لوله های حرارتی، نصب اضافی واحدهای پمپاژ شبکه، افزایش بهره وری آب خواهد داشت. درمان، و غیره، و ثانیا، منجر به افزایش حتی بیشتر در هزینه های اضافی - هزینه غرامت برای برق، آب آرایش، تلفات گرما می شود.

بنابراین، از نظر فنی و اقتصادی، توسعه چنین سیستمی با بهبود شاخص های کیفی آن - افزایش دمای مایع خنک کننده، افت فشار، افزایش اختلاف دما (حذف گرما) توجیه پذیرتر به نظر می رسد، که بدون کاهش شدید مصرف مایع خنک کننده غیرممکن است. گردش و آرایش) در سیستم های مصرف گرما و به ترتیب در کل سیستم گرمایشی.

بنابراین، معیار اصلی که می‌توان برای بهینه‌سازی چنین سیستم تامین گرما پیشنهاد کرد، تنظیم رژیم هیدرولیک و حرارتی سیستم تامین حرارت است. ماهیت فنی این اقدام ایجاد توزیع جریان در سیستم تامین گرما بر اساس محاسبه شده (یعنی مربوط به بار گرمای متصل و برنامه دمای انتخاب شده) مصرف آب شبکه برای هر سیستم مصرف گرما است. این امر با نصب دستگاه های دریچه گاز مناسب (رگولاتور اتوماتیک، واشر دریچه گاز، نازل آسانسور) در ورودی های سیستم های مصرف حرارت حاصل می شود که محاسبه آن بر اساس افت فشار محاسبه شده در هر ورودی است که بر اساس هیدرولیک و محاسبه می شود. محاسبه حرارتی کل سیستم تامین حرارت.

لازم به ذکر است که ایجاد یک حالت عادی عملکرد چنین سیستم تامین گرما فقط به انجام اقدامات تنظیم محدود نمی شود، همچنین لازم است کارهایی برای بهینه سازی حالت هیدرولیک سیستم تامین گرما انجام شود.

تنظیم رژیم پیوندهای اصلی سیستم گرمایش منطقه ای را پوشش می دهد: نصب آب گرمایش منبع حرارت، نقاط گرمایش مرکزی (در صورت وجود)، شبکه حرارت، نقاط کنترل و توزیع (در صورت وجود)، نقاط گرمایش فردی و مصرف گرمای محلی. سیستم های.

راه اندازی با بازرسی از سیستم گرمایش منطقه ای آغاز می شود. جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های اولیه در مورد حالت های عملیاتی واقعی سیستم حمل و نقل و توزیع انرژی حرارتی، اطلاعات در مورد شرایط فنیشبکه های گرمایش، درجه تجهیز منبع حرارتی، شبکه های گرمایشی و مشترکین به تجاری و وسایل تکنولوژیکاندازه گیری ها حالت های اعمال شده تامین انرژی گرمایی تجزیه و تحلیل می شود، نقص های احتمالی در طراحی و نصب شناسایی می شود، اطلاعات برای تجزیه و تحلیل ویژگی های سیستم انتخاب می شود. تجزیه و تحلیل اطلاعات عملیاتی (آماری) (برگ های ثبت پارامترهای خنک کننده، حالت های تامین و مصرف انرژی، حالت های هیدرولیک و حرارتی واقعی شبکه های گرمایش) در مقادیر مختلف دمای خارج از منزل در دوره های پایه انجام می شود. به دست آمده از قرائت ابزارهای اندازه گیری استاندارد، و تجزیه و تحلیل گزارش های سازمان های تخصصی انجام می شود.

در همان زمان، یک طرح طراحی برای شبکه های حرارتی در حال توسعه است. یک مدل ریاضی از سیستم تامین گرما بر اساس مجموعه محاسباتی ZuluThermo که توسط Politerm (سنت پترزبورگ) توسعه یافته است، ایجاد می شود که قادر به شبیه سازی عملیات حرارتی و هیدرولیکی واقعی سیستم تامین گرما است.

لازم به ذکر است که یک رویکرد نسبتا رایج وجود دارد که شامل به حداقل رساندن هزینه های مالی مرتبط با توسعه اقدامات برای تنظیم و بهینه سازی سیستم تامین گرما است، یعنی هزینه ها به دستیابی به یک بسته نرم افزاری تخصصی محدود می شود.

"تله" در این رویکرد قابل اعتماد بودن داده های اصلی است. مدل ریاضی سیستم تامین گرما، که بر اساس داده های اولیه غیر قابل اعتماد در مورد ویژگی های عناصر اصلی سیستم تامین گرما ایجاد شده است، به عنوان یک قاعده، ناکافی به واقعیت است.

2.3 صرفه جویی در انرژی در سیستم های DH

اخیراً انتقاداتی نسبت به گرمایش شهری مبتنی بر تولید مشترک - تولید مشترک گرما و برق - وجود داشته است. به عنوان معایب اصلی، تلفات حرارتی زیاد در خطوط لوله در طول حمل و نقل گرما، کاهش کیفیت تامین گرما به دلیل عدم رعایت برنامه دما و فشار مورد نیاز مصرف کنندگان وجود دارد. پیشنهاد می‌شود که از دیگ‌خانه‌های خودکار، از جمله دیگ‌خانه‌هایی که روی پشت بام ساختمان‌ها قرار دارند، به منبع گرمای غیرمتمرکز و مستقل تبدیل شود، که این امر را با هزینه کمتر و بدون نیاز به گذاشتن خطوط لوله گرما توجیه می‌کند. اما در عین حال، به عنوان یک قاعده، در نظر گرفته نمی شود که اتصال بار حرارتی به اتاق دیگ بخار، تولید برق ارزان قیمت برای مصرف گرما را غیرممکن می کند. بنابراین، این قسمت از برق تولید نشده باید با چرخه تراکم، که راندمان آن 2-2.5 برابر کمتر از چرخه گرمایش است، جایگزین شود. در نتیجه هزینه برق مصرفی ساختمان که تامین حرارت آن از دیگ بخار انجام می شود باید بیشتر از ساختمان متصل به سیستم گرمایش تامین گرما باشد و این امر باعث افزایش شدید کارکرد می شود. هزینه ها

چیستوویچ در کنفرانس سالگرد "75 سال گرمایش منطقه ای در روسیه" که در نوامبر 1999 در مسکو برگزار شد، پیشنهاد کرد که خانه های دیگ بخار خانگی مکمل گرمایش منطقه ای باشند و به عنوان منابع اوج گرما عمل کنند، جایی که کمبود ظرفیت شبکه ها اجازه نمی دهد تا گرمایش منطقه ای بالا باشد. تامین حرارت مصرف کننده با کیفیت در عین حال، تامین گرما حفظ می شود و کیفیت تامین گرما بهبود می یابد، اما این تصمیم بوی رکود و ناامیدی می دهد. لازم است که منبع گرمایش منطقه ای به طور کامل وظایف خود را انجام دهد. در واقع، گرمایش منطقه ای اوج دیگ خانه های قوی خود را دارد و بدیهی است که یک چنین دیگ بخار از صدها دیگ بخار کوچک اقتصادی تر خواهد بود و اگر ظرفیت شبکه ها ناکافی باشد، باید شبکه ها را جابجا کرد یا این بار را از شبکه ها قطع کنید تا کیفیت تامین گرما به سایر مصرف کنندگان را نقض نکند.

موفقیت بزرگی در گرمایش منطقه ای توسط دانمارک حاصل شده است که علیرغم غلظت کم بار گرمایی در هر متر مربع سطح، از نظر پوشش سرانه گرمایش شهری از ما جلوتر است. در دانمارک، یک سیاست دولتی ویژه برای ترجیح اتصال به گرمایش منطقه ای مصرف کنندگان جدید گرما دنبال می شود. به عنوان مثال، در آلمان غربی، در مانهایم، گرمایش منطقه ای مبتنی بر گرمایش منطقه ای به سرعت در حال توسعه است. AT سرزمین های شرقی، جایی که با تمرکز بر کشور ما، با وجود رد ساخت خانه های پانلی، گرمایش مرکزی در مناطق مسکونی که معلوم شد در اقتصاد بازار و سبک زندگی غربی ناکارآمد است، تامین گرما نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. تامین گرما همچنان به عنوان سازگارترین و مقرون به صرفه ترین با محیط زیست توسعه می یابد.

همه موارد فوق بیانگر آن است که در مرحله جدید نباید جایگاه های پیشرو خود را در زمینه گرمایش شهری از دست دهیم و برای این امر لازم است سیستم گرمایش شهری به منظور افزایش جذابیت و کارایی آن نوسازی شود.

تمام مزایای تولید مشترک گرما و برق به برق نسبت داده می شد ، گرمایش منطقه ای طبق اصل باقی مانده تأمین مالی می شد - گاهی اوقات CHP قبلاً ساخته شده بود ، اما شبکه های گرمایش هنوز ایجاد نشده بودند. در نتیجه، خطوط لوله حرارتی با کیفیت پایین با عایق ضعیف و زهکشی ناکارآمد ایجاد شد، مصرف کنندگان حرارت بدون اتصال به شبکه های حرارتی متصل شدند. تنظیم خودکاربار، در بهترین حالت، با استفاده از رگولاتورهای هیدرولیک برای تثبیت جریان خنک کننده با کیفیت بسیار پایین.

این امر تامین گرما از منبع را با توجه به روش کنترل کیفیت مرکزی (با تغییر دمای حامل گرما بسته به دمای بیرونطبق یک برنامه زمان بندی واحد برای همه مصرف کنندگان با گردش ثابت در شبکه ها) که منجر به مصرف بیش از حد گرما توسط مصرف کنندگان به دلیل تفاوت در حالت عملکرد آنها و عدم امکان عملکرد مشترک چندین منبع گرما در یک شبکه واحد برای افزونگی متقابل شد. . عدم کارایی یا ناکارآمدی دستگاه های کنترلی در نقاط اتصال مصرف کنندگان به شبکه های گرمایش نیز باعث افزایش حجم مایع خنک کننده شد. این امر منجر به افزایش دمای آب برگشتی به حدی شد که خطر خرابی پمپ های گردشی ایستگاه وجود داشت و این امر باعث کاهش تامین گرما در منبع شد و برنامه دما را حتی در شرایط توان کافی نقض کرد.

بر خلاف ما مثلا در دانمارک تمام مزایای گرمایش شهری در 12 سال اول به سمت انرژی حرارتی داده می شود و بعد با انرژی الکتریکی به نصف تقسیم می شود. در نتیجه، دانمارک اولین کشوری بود که لوله های پیش عایق برای نصب بدون کانال با لایه پوششی مهر و موم شده و سیستم تشخیص نشت خودکار تولید کرد که باعث کاهش شدید اتلاف گرما در حین حمل و نقل شد. در دانمارک، برای اولین بار، پمپ‌های گردشی بی‌صدا و بدون پشتیبانی، دستگاه‌های اندازه‌گیری گرما و سیستم‌های مؤثر برای تنظیم خودکار بار گرمایی اختراع شدند که امکان ساخت نقاط گرمایش انفرادی خودکار (ITP) را مستقیماً در ساختمان های مصرف کنندگان با کنترل اتوماتیک تامین و اندازه گیری گرما در مکان های مورد استفاده.

اتوماسیون کل تمام مصرف کنندگان گرما این امکان را فراهم می کند: از روش کیفی تنظیم مرکزی در منبع گرما که باعث نوسانات دما نامطلوب در خطوط لوله شبکه گرمایش می شود صرف نظر کنید. حداکثر پارامترهای دمای آب را به 110-1200C کاهش دهید. اطمینان از امکان بهره برداری از چندین منبع حرارتی، از جمله زباله سوزها، در یک شبکه با کارآمدترین استفاده از هر کدام.

دمای آب در خط لوله تامین شبکه های گرمایش بسته به سطح دمای تعیین شده در فضای باز در سه مرحله متفاوت است: 120-100-80 درجه سانتیگراد یا 100-85-70 درجه سانتیگراد (گرایش به حتی بیشتر وجود دارد. کاهش این دما). و در داخل هر مرحله، بسته به تغییر بار یا انحراف دمای بیرون، نرخ جریان مایع خنک‌کننده در حال گردش در شبکه‌های گرمایش با توجه به سیگنال مقدار ثابت اختلاف فشار بین خطوط لوله تغذیه و برگشت تغییر می‌کند - اگر اختلاف فشار کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، ایستگاه های تولید گرما و پمپاژ بعدی نصب می شوند. شرکت های تامین حرارت برای هر مصرف کننده حداقل سطح مشخصی از افت فشار در شبکه های تامین را تضمین می کنند.

مصرف کنندگان از طریق مبدل های حرارتی به هم متصل می شوند و به نظر ما از تعداد بیش از حد مراحل اتصال استفاده می شود که ظاهراً ناشی از مرزهای مالکیت ملک است. بنابراین، طرح اتصال زیر نشان داده شد: به شبکه های اصلی با پارامترهای طراحی 125 درجه سانتیگراد، که توسط تولید کننده انرژی، از طریق مبدل حرارتی اداره می شود، پس از آن دمای آب در خط لوله تامین به 120 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. ، شبکه های توزیع متصل است که در مالکیت شهرداری است.

سطح نگهداری این دما توسط یک تنظیم کننده الکترونیکی تنظیم می شود که بر روی یک شیر نصب شده در خط لوله برگشت مدار اولیه عمل می کند. در مدار ثانویه، مایع خنک کننده توسط پمپ ها به گردش در می آید. اتصال به این شبکه های توزیع کننده سیستم های گرمایش محلی و تامین آب گرم ساختمان های جداگانه از طریق مبدل های حرارتی مستقل نصب شده در زیرزمین این ساختمان ها با طیف کاملی از دستگاه های کنترل و اندازه گیری حرارت انجام می شود. علاوه بر این، بسته به تغییر دمای هوای بیرون، تنظیم دمای آب در گردش در سیستم گرمایش محلی طبق برنامه انجام می شود. در شرایط طراحی، حداکثر دمای آب به 95 درجه سانتیگراد می رسد، اخیراً تمایل به کاهش آن به 75-70 درجه سانتیگراد وجود دارد، حداکثر دمای آب برگشتی به ترتیب 70 و 50 درجه سانتیگراد است.

اتصال نقاط گرمایش ساختمان های فردی طبق طرح های استاندارد با اتصال موازی مخزن ذخیره آب گرم یا طبق یک طرح دو مرحله ای با استفاده از پتانسیل حامل گرما از خط لوله برگشت پس از آبگرمکن گرمایش با استفاده از بالا انجام می شود. مبدل های حرارتی آب گرم سرعتی، در حالی که امکان استفاده از مخزن ذخیره فشار آب گرم همراه با پمپ برای شارژ مخزن وجود دارد. در مدار گرمایش، از مخازن غشایی تحت فشار برای جمع آوری آب در هنگام انبساط ناشی از گرمایش استفاده می شود؛ در مورد ما، مخازن انبساط جوی نصب شده در بالای سیستم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

برای تثبیت عملکرد شیرهای کنترل در ورودی به نقطه گرمایش، معمولاً یک تنظیم کننده هیدرولیک برای ثبات اختلاف فشار نصب می شود. و به منظور رساندن سیستم های گرمایش با گردش پمپ به حالت عملکرد بهینه و تسهیل توزیع مایع خنک کننده در امتداد بالابرهای سیستم، یک "شیر شریک" به شکل یک شیر تعادلی که با توجه به فشار اجازه می دهد. اتلاف اندازه گیری شده روی آن، برای تنظیم میزان جریان صحیح مایع خنک کننده در گردش.

در دانمارک، هنگام روشن کردن گرمایش آب برای نیازهای خانگی، توجه زیادی به افزایش نرخ جریان محاسبه شده حامل گرما در نقطه گرمایش نمی کنند. در آلمان قانوناً در نظر گرفتن بار منبع آب گرم هنگام انتخاب توان حرارتی ممنوع است و در هنگام اتوماسیون نقاط گرمایشی، پذیرفته شده است که هنگام روشن شدن بخاری آب گرم و پر شدن مخزن ذخیره، پمپ هایی که در سیستم گرمایشی به گردش در می آیند، خاموش می شوند، یعنی تامین گرما به گرمایش.

در کشور ما نیز اهمیت زیادی به جلوگیری از افزایش قدرت منبع گرما و دبی تخمینی حامل حرارتی در گردش در شبکه گرمایش در ساعات حداکثر تامین آب گرم داده شده است. اما راه حل اتخاذ شده در آلمان برای این منظور نمی تواند در شرایط ما اعمال شود، زیرا به دلیل مصرف مطلق آب خانگی و تراکم جمعیت بالاتر، نسبت بار بسیار بالاتری در تامین آب گرم و گرمایش داریم.

بنابراین، هنگام اتوماسیون نقاط گرمایی مصرف کنندگان، محدودیت حداکثر جریان آب از شبکه گرمایش زمانی استفاده می شود که از مقدار مشخص شده تجاوز کند که بر اساس میانگین بار ساعتی منبع آب گرم تعیین می شود. هنگام گرم کردن مناطق مسکونی، این کار با بستن شیر تنظیم کننده تامین حرارت برای گرمایش در ساعات حداکثر مصرف آب انجام می شود. با تنظیم کنترل کننده گرمایش روی مقداری بیش از حد برآورد منحنی دمای حامل گرما، گرمای کم در سیستم گرمایشی که هنگام عبور از حداکثر حوضه رخ می دهد، در طول دوره های تخلیه کمتر از حد متوسط ​​(در داخل جریان آب مشخص شده از شبکه گرمایش - جفت شده) جبران می شود. مقررات).

سنسور جریان آب که سیگنالی برای محدودیت است، یک جریان سنج آب است که در کیت کنتور حرارتی نصب شده در ورودی شبکه گرمایش به پست گرمایش مرکزی یا ITP قرار دارد. تنظیم کننده فشار دیفرانسیل در ورودی نمی تواند به عنوان یک محدود کننده جریان عمل کند، زیرا فشار دیفرانسیل مشخصی را در شرایط باز شدن کامل دریچه های تنظیم کننده های گرمایش و تامین آب گرم که به طور موازی نصب شده اند، فراهم می کند.

به منظور افزایش راندمان تولید مشترک گرما و برق و یکسان سازی حداکثر مصرف انرژی در دانمارک، از انباشته های حرارتی که در منبع نصب می شوند، به طور گسترده استفاده می شود. قسمت پایینی آکومولاتور به خط لوله برگشت شبکه گرمایش متصل می شود، قسمت بالایی از طریق یک دیفیوزر متحرک به خط لوله تغذیه متصل می شود. با کاهش گردش در شبکه های گرمایش توزیع، مخزن شارژ می شود. با افزایش گردش خون، جریان اضافی مایع خنک کننده از خط لوله برگشت وارد مخزن می شود و آب گرم از آن خارج می شود. نیاز به انباشته‌گرهای حرارتی در نیروگاه‌های CHP با توربین‌های پس‌فشار افزایش می‌یابد که در آنها نسبت انرژی الکتریکی و حرارتی تولید شده ثابت است.

اگر دمای طراحی آب در گردش در شبکه های حرارتی زیر 100 درجه سانتیگراد باشد، از مخازن ذخیره اتمسفر استفاده می شود؛ در دمای طراحی بالاتر، فشار در مخازن ایجاد می شود تا اطمینان حاصل شود که آب گرم نمی جوشد.

با این حال، نصب ترموستات به همراه جریان سنج حرارتی برای هر دستگاه گرمایش منجر به افزایش تقریباً دو برابری هزینه سیستم گرمایشی می شود و در طرح تک لوله ای، علاوه بر این، سطح گرمایش مورد نیاز دستگاه ها به 15 افزایش می یابد. درصد و انتقال حرارت باقیمانده قابل توجهی دستگاه ها در موقعیت بسته ترموستات وجود دارد که کارایی تنظیم خودکار را کاهش می دهد. بنابراین، یک جایگزین برای چنین سیستم هایی، به ویژه در ساخت و سازهای شهری کم هزینه، سیستم های کنترل گرمایش اتوماتیک نما - برای ساختمان های گسترده و ساختمان های مرکزی با اصلاح نمودار دما با توجه به انحراف دمای هوا در کانال های جمع آوری است. تهویه اگزوزاز آشپزخانه های آپارتمان - برای ساختمان های نقطه ای یا ساختمان هایی با پیکربندی پیچیده.

با این حال، باید در نظر داشت که هنگام بازسازی ساختمان های مسکونی موجود، برای نصب ترموستات، لازم است هر آپارتمان با جوش وارد شود. در عین حال، هنگام سازماندهی خودتنظیم نما، کافی است بلوزها را بین شاخه های نما سیستم های گرمایش مقطعی در زیرزمین و اتاق زیر شیروانی و برای ساختمان های 9 طبقه غیر زیر شیروانی ساخت انبوه دهه 60-70 برش دهید - فقط در زیرزمین

لازم به ذکر است که ساخت و ساز جدید در سال از 1-2٪ از موجودی مسکن موجود تجاوز نمی کند. این امر نشان دهنده اهمیت بازسازی ساختمان های موجود به منظور کاهش هزینه گرمایش است. با این حال، خودکار کردن همه ساختمان ها به طور همزمان غیرممکن است، و در شرایطی که چندین ساختمان خودکار هستند، صرفه جویی واقعی حاصل نمی شود، زیرا حامل حرارتی که در تاسیسات خودکار ذخیره می شود، بین موارد غیر خودکار توزیع می شود. موارد فوق یک بار دیگر تأیید می کند که لازم است PDC در شبکه های حرارتی موجود با سرعت بیشتری ساخته شود، زیرا اتوماسیون تمام ساختمان هایی که از یک PDC تغذیه می شوند بسیار ساده تر است تا از CHP، و سایر PDC های ایجاد شده از قبل این کار را انجام خواهند داد. اجازه ندهید مقدار اضافی مایع خنک کننده وارد شبکه های توزیع آنها شود.

همه موارد فوق امکان اتصال ساختمان های فردی به دیگ خانه ها را با یک مطالعه امکان سنجی مناسب با افزایش تعرفه برق مصرفی (به عنوان مثال، زمانی که تخمگذار یا نصب مجدد تعداد زیادی شبکه ضروری است) منتفی نمی کند. اما در شرایط سیستم گرمایش منطقه ای موجود از CHP، این باید یک ویژگی محلی داشته باشد. امکان استفاده از پمپ های حرارتی، انتقال بخشی از بار به CCGT و GTU منتفی نیست، اما با توجه به شرایط فعلی قیمت حامل های سوخت و انرژی، این همیشه سودآور نیست.

تامین گرمای ساختمان های مسکونی و مناطق کوچک در کشور ما، به طور معمول، از طریق نقاط گرمایش گروهی (CHPs) انجام می شود، پس از آن ساختمان های فردی از طریق خطوط لوله مستقل با آب گرم برای گرمایش و برای نیازهای خانگی با آب لوله کشی گرم شده در گرما تامین می شوند. مبدل های نصب شده در CHP گاهی اوقات تا 8 خط لوله حرارتی از مرکز گرمایش مرکزی خارج می شود (با سیستم تامین آب گرم 2 منطقه ای و بار تهویه قابل توجه) و اگرچه از خطوط لوله آب گرم گالوانیزه استفاده می شود اما به دلیل عدم تصفیه آب شیمیایی در معرض شدید قرار می گیرند. خوردگی و پس از 3-5 سال کار بر روی آنها فیستول ظاهر می شود.

در حال حاضر، در ارتباط با خصوصی سازی شرکت های مسکن و خدمات، و همچنین با افزایش هزینه حامل های انرژی، انتقال از نقاط گرمایش گروهی به فردی (ITP) واقع در یک ساختمان گرمایشی مرتبط است. این امکان استفاده از یک سیستم کارآمدتر کنترل گرمایش اتوماتیک نما برای ساختمان های طولانی یا یک سیستم مرکزی با اصلاح دمای هوای داخلی در ساختمان های نقطه ای را فراهم می کند و امکان رها کردن شبکه های توزیع آب گرم و کاهش تلفات حرارتی در طول حمل و نقل و مصرف برق را فراهم می کند. برای پمپاژ آب گرم خانگی علاوه بر این، انجام این کار نه تنها در ساخت و سازهای جدید، بلکه در بازسازی ساختمان های موجود نیز مصلحت است. چنین تجربه‌ای در سرزمین‌های شرقی آلمان وجود دارد، جایی که ایستگاه‌های حرارت مرکزی مانند ما ساخته شده‌اند، اما اکنون تنها به عنوان ایستگاه‌های پمپاژ آب (در صورت لزوم) و تجهیزات تبادل حرارتی به همراه پمپ‌های گردشی باقی مانده‌اند. ، واحدهای کنترل و حسابداری، به ITP ساختمان ها منتقل می شوند. شبکه های درون ربع گذاشته نمی شوند، خطوط لوله آب گرم در زمین رها می شوند و خطوط لوله گرمایش، به عنوان بادوام تر، برای تامین آب فوق گرم به ساختمان ها استفاده می شود.

به منظور بهبود مدیریت شبکه های گرمایشی که تعداد زیادی IHS به آنها متصل خواهد شد و برای اطمینان از امکان افزونگی در حالت خودکار، لازم است به دستگاه نقاط کنترل و توزیع (CDP) در نقاط اتصال شبکه های توزیع به شبکه های اصلی. هر KRP در دو طرف شیرهای سکشنال به شیر اصلی متصل می شود و با بار حرارتی 50-100 مگاوات به مصرف کنندگان خدمات رسانی می کند. سوپاپ های برقی سوئیچینگ در ورودی، رگولاتورهای فشار، پمپ های گردشی-اختلاط، یک تنظیم کننده دما، یک شیر اطمینان، دستگاه های اندازه گیری مصرف گرما و خنک کننده، دستگاه های کنترل و تله مکانیک در KRP نصب شده اند.

مدار اتوماسیون KRP تضمین می کند که فشار در حداقل سطح ثابت در خط برگشت حفظ می شود. حفظ افت فشار از پیش تعیین شده ثابت در شبکه توزیع؛ کاهش و حفظ دمای آب در خط لوله تامین شبکه توزیع طبق یک برنامه زمان بندی داده شده. در نتیجه، در حالت پشتیبان، می توان مقدار کاهش یافته آب در گردش را با دمای افزایش یافته از طریق برق از CHPP بدون ایجاد اختلال در دما و رژیم های هیدرولیکی در شبکه های توزیع تامین کرد.

KRP باید در آلاچیق های زمینی قرار گیرد، آنها را می توان با ایستگاه های پمپاژ آب مسدود کرد (این امر در بیشتر موارد به شما امکان می دهد از نصب پمپ های پرفشار و در نتیجه پر سر و صدا در ساختمان ها خودداری کنید) و می تواند به عنوان مرز مالکیت ترازنامه عمل کند. سازمان گرما و توزیع کننده حرارت (مرز بعدی بین توزیع کننده گرما و دیوار ساختمان، سازمان مصرف کننده گرما خواهد بود). علاوه بر این، KRP باید تحت صلاحیت سازمان تولید کننده گرما باشد، زیرا آنها در خدمت کنترل و رزرو شبکه های اصلی هستند و با در نظر گرفتن حفظ پارامترهای خنک کننده مشخص شده توسط این شبکه ها، توانایی کار چندین منبع گرما را برای این شبکه ها فراهم می کنند. سازمان توزیع گرما در خروجی KRP.

استفاده صحیححامل گرما از سمت مصرف کننده گرما با استفاده از سیستم های کارآمداتوماسیون مدیریت در حال حاضر تعداد زیادی از سیستم های کامپیوتری وجود دارد که می توانند هر پیچیدگی وظایف کنترلی را انجام دهند، اما وظایف تکنولوژیکی و راه حل های مدار برای اتصال سیستم های مصرف گرما تعیین کننده هستند.

اخیراً آنها شروع به ساخت سیستم های گرمایش آب با ترموستات کردند که با توجه به دمای هوا در اتاقی که دستگاه نصب شده است ، کنترل خودکار انتقال حرارت دستگاه های گرمایشی را انجام می دهد. چنین سیستم هایی به طور گسترده در خارج از کشور مورد استفاده قرار می گیرند، با افزودن اندازه گیری اجباری مقدار گرمای استفاده شده توسط دستگاه به عنوان سهمی از کل گرمای مصرفی سیستم گرمایشی ساختمان.

در کشور ما، در ساخت و ساز انبوه، از چنین سیستم هایی برای اتصال آسانسور به شبکه های گرمایش استفاده می شود. اما آسانسور به گونه ای طراحی شده است که با قطر نازل ثابت و فشار موجود یکسان، بدون توجه به تغییر سرعت جریان آب در گردش در سیستم گرمایش، دبی ثابت مایع خنک کننده را از نازل عبور می دهد. . در نتیجه، در سیستم‌های گرمایش دو لوله‌ای که در آن‌ها ترموستات‌ها در صورت بسته شدن منجر به کاهش سرعت جریان مایع خنک‌کننده در گردش در سیستم می‌شوند، هنگام اتصال به آسانسور، دمای آب در لوله تغذیه افزایش می‌یابد. و سپس در جهت مخالف، که منجر به افزایش انتقال حرارت از قسمت تنظیم نشده سیستم (رایزرها) و استفاده کم از مایع خنک کننده می شود.

در سیستم گرمایش تک لوله ای با بخش های بسته دائمی، هنگامی که ترموستات ها بسته می شوند، آب گرم بدون خنک کننده به رایزر تخلیه می شود که همچنین منجر به افزایش دمای آب در خط لوله برگشت و به دلیل نسبت اختلاط ثابت می شود. در آسانسور، به افزایش دمای آب در خط لوله تامین، و در نتیجه به همان عواقب در یک سیستم 2 لوله. بنابراین در این گونه سیستم ها کنترل خودکار دمای آب در خط لوله تامین بر اساس برنامه زمان بندی، بسته به تغییرات دمای هوای بیرون الزامی است. چنین تنظیمی با تغییر طراحی مدار برای اتصال سیستم گرمایش به شبکه گرمایش امکان پذیر است: جایگزینی آسانسور معمولی با یک آسانسور قابل تنظیم، با استفاده از مخلوط کردن پمپ با شیر کنترل، یا با اتصال آن از طریق مبدل حرارتی با گردش پمپ و شیر کنترل آب شبکه در مقابل مبدل حرارتی. [

3 گرمایش غیر متمرکز

3.1 چشم انداز توسعه تامین حرارت غیرمتمرکز

تصمیمات قبلی برای بستن دیگ‌خانه‌های کوچک (به بهانه راندمان پایین، خطرات فنی و زیست‌محیطی) امروز به تمرکز بیش از حد تامین گرما تبدیل شد، زمانی که آب گرم از CHPP به مصرف‌کننده می‌رسد، مسیری بین 25 تا 30 کیلومتر. هنگامی که منبع گرما به دلیل عدم پرداخت یا وضعیت اضطراری خاموش می شود منجر به یخ زدگی شهرهای یک میلیون نفری می شود.

اکثر کشورهای صنعتی راه دیگری را پیش گرفتند: آنها تجهیزات تولید گرما را با افزایش سطح ایمنی و اتوماسیون آن، راندمان مشعل های گاز، شاخص های بهداشتی و بهداشتی، زیست محیطی، ارگونومی و زیبایی شناختی بهبود بخشیدند. ایجاد یک سیستم جامع حسابداری انرژی برای همه مصرف کنندگان؛ پایه نظارتی و فنی را مطابق با الزامات مصلحت و راحتی مصرف کننده قرار داد. بهینه سازی سطح تمرکز تامین گرما؛ به معرفی گسترده منابع جایگزین انرژی حرارتی روی آورد. نتیجه این کار صرفه جویی واقعی انرژی در تمام حوزه های اقتصادی از جمله مسکن و خدمات عمومی بود.

افزایش تدریجی سهم تامین حرارت غیرمتمرکز، حداکثر نزدیکی منبع گرما به مصرف کننده، حسابداری مصرف کننده انواع منابع انرژی نه تنها شرایط راحت تری را برای مصرف کننده ایجاد می کند، بلکه صرفه جویی واقعی در سوخت گاز را نیز تضمین می کند. .

یک سیستم تامین حرارت غیرمتمرکز مدرن مجموعه پیچیده ای از تجهیزات بهم پیوسته عملکردی، از جمله یک نیروگاه تولید گرمای مستقل و سیستم های مهندسی ساختمان (سیستم های تامین آب گرم، گرمایش و تهویه) است. عناصر اصلی سیستم گرمایش آپارتمان که نوعی تامین حرارت غیرمتمرکز است که در آن هر آپارتمان در یک ساختمان آپارتمانی مجهز به سیستم مستقل برای تامین گرما و آب گرم می باشد، دیگ گرمایش، وسایل گرمایشی، تامین هوا و سیستم های حذف محصولات احتراق سیم کشی با استفاده از لوله فولادی یا سیستم های مدرن رسانای گرما - پلاستیک یا فلز پلاستیک انجام می شود.

به طور سنتی برای کشور ما، سیستم تامین حرارت متمرکز از طریق نیروگاه های حرارتی و خطوط لوله حرارتی اصلی شناخته شده است و دارای تعدادی مزیت است. اما در شرایط گذار به مکانیسم های جدید اقتصادی، بی ثباتی اقتصادی شناخته شده و ضعف روابط بین منطقه ای و بین بخشی، بسیاری از مزایای سیستم گرمایش شهری به معایب تبدیل می شود.

اصلی ترین طول شبکه گرمایش است. میانگین درصد سایش 60-70 درصد تخمین زده می شود. میزان آسیب خاص خطوط لوله حرارتی اکنون به 200 خسارت ثبت شده در سال در هر 100 کیلومتر شبکه گرما افزایش یافته است. طبق ارزیابی اضطراری، حداقل 15 درصد از شبکه های گرمایشی نیاز به تعویض فوری دارند. علاوه بر این، طی 10 سال گذشته، در نتیجه کمبود بودجه، عملاً صندوق اصلی صنعت به روز نشده است. در نتیجه تلفات انرژی حرارتی در حین تولید، حمل و نقل و مصرف به 70 درصد رسید که منجر به تامین حرارت با کیفیت پایین و هزینه های بالا شد.

ساختار سازمانیتعامل بین مصرف کنندگان و شرکت های تامین گرما، دومی را برای صرفه جویی در منابع انرژی تحریک نمی کند. سیستم تعرفه ها و یارانه ها منعکس کننده هزینه های واقعی تامین گرما نیست.

به طور کلی، وضعیت بحرانی که صنعت در آن قرار گرفته است، حاکی از وقوع بحران گسترده ای در بخش تامین حرارت در آینده نزدیک است که حل آن مستلزم سرمایه گذاری های مالی هنگفتی است.

یک مسئله فوری عدم تمرکز منطقی تامین گرما، گرمایش آپارتمان است. عدم تمرکز تامین حرارت (DT) رادیکال ترین، کارآمدترین و ارزان ترین راه برای رفع بسیاری از کاستی ها است. استفاده معقول از سوخت دیزل در ترکیب با اقدامات صرفه جویی در انرژیدر طول ساخت و ساز و بازسازی ساختمان ها باعث صرفه جویی زیادی در منابع انرژی در اوکراین می شود. در شرایط دشوار کنونی، تنها راه نجات، ایجاد و توسعه سیستم سوخت دیزل از طریق استفاده از منابع گرمایی مستقل است.

تامین گرمای آپارتمان یک تامین مستقل گرما و آب گرم به یک خانه فردی یا یک آپارتمان جداگانه در یک ساختمان چند طبقه است. عناصر اصلی از جمله سیستم های خودمختارعبارتند از: مولدهای حرارت - دستگاه های گرمایش، خطوط لوله برای تامین گرمایش و آب گرم، تامین سوخت، سیستم های خروج هوا و دود.

پیش نیازهای هدف برای معرفی سیستم های تامین حرارت مستقل (غیر متمرکز) عبارتند از:

عدم وجود ظرفیت های رایگان در منابع متمرکز در برخی موارد؛

تراکم توسعه مناطق شهری با اشیاء مسکن؛

علاوه بر این، بخش قابل توجهی از توسعه در مناطقی با زیرساخت های مهندسی توسعه نیافته است.

سرمایه گذاری کمتر و امکان پوشش فازی بارهای حرارتی؛

توانایی حفظ شرایط راحت در آپارتمان به میل خود، که به نوبه خود در مقایسه با آپارتمان هایی با تامین حرارت متمرکز جذاب تر است، دمایی که در آن به تصمیم دستورالعمل در شروع و پایان دوره گرمایش بستگی دارد.

تعداد زیادی از اصلاحات مختلف ژنراتورهای حرارتی داخلی و وارداتی (خارجی) با توان کم در بازار ظاهر می شود.

امروزه کارخانه های دیگ بخار مدولار توسعه یافته و در حال تولید انبوه هستند که برای سازماندهی سوخت دیزل مستقل طراحی شده اند. اصل ساخت و ساز بلوک مدولار امکان ساخت ساده دیگ بخار با توان مورد نیاز را فراهم می کند. عدم نیاز به نصب شبکه های گرمایشی و ساخت دیگ بخار هزینه ارتباطات را کاهش می دهد و می تواند سرعت ساخت و ساز جدید را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر این، استفاده از چنین دیگ‌خانه‌هایی را برای تامین سریع گرما در مواقع اضطراری و اضطراری در فصل گرما ممکن می‌سازد.

اتاق های دیگ بخار بلوک یک محصول کاملاً تمام شده و مجهز به تمام اتوماسیون و وسایل ایمنی لازم است. سطح اتوماسیون عملکرد روان همه تجهیزات را بدون حضور مداوم اپراتور تضمین می کند.

اتوماسیون نیاز جسم به گرما را بسته به شرایط آب و هوایی نظارت می کند و به طور مستقل عملکرد همه سیستم ها را برای اطمینان از حالت های مشخص شده تنظیم می کند. این امر باعث انطباق بهتر با برنامه حرارتی و صرفه جویی اضافی در سوخت می شود. در مواقع اضطراری، نشت گاز، سیستم امنیتی به طور خودکار جریان گاز را قطع کرده و از احتمال بروز حوادث جلوگیری می کند.

بسیاری از شرکت ها با توجه به شرایط امروزی و محاسبه منافع اقتصادی، از تامین حرارت متمرکز، از دیگ خانه های دور و پر انرژی دور می شوند.

مزایای تامین حرارت غیرمتمرکز عبارتند از:

عدم نیاز به واگذاری زمین برای شبکه های گرمایش و دیگ بخار.

کاهش تلفات حرارتی به دلیل عدم وجود شبکه های گرمایش خارجی، کاهش تلفات آب شبکه، کاهش هزینه های تصفیه آب.

کاهش قابل توجه هزینه تعمیر و نگهداری تجهیزات؛

اتوماسیون کامل حالت های مصرف

اگر عدم گرمایش مستقل از دیگ‌خانه‌های کوچک و دودکش‌های نسبتاً کم و در ارتباط با این آسیب‌های زیست‌محیطی را در نظر بگیریم، کاهش قابل‌توجه در مصرف گاز مرتبط با برچیدن دیگ‌خانه قدیمی نیز انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا 7 برابر کاهش می‌دهد. !

با تمام مزایا، تامین حرارت غیرمتمرکز جنبه های منفی نیز دارد. در دیگ بخار خانه های کوچک، از جمله "سقف"، ارتفاع دودکش ها، به عنوان یک قاعده، بسیار کمتر از دیگ های بزرگ است، زیرا شرایط پراکندگی به شدت بدتر می شود. علاوه بر این، خانه های دیگ بخار کوچک، به عنوان یک قاعده، در نزدیکی منطقه مسکونی قرار دارند.

اجرای برنامه های تمرکززدایی از منابع گرمایی این امکان را به وجود می آورد که نیاز به گاز طبیعی را به نصف کاهش دهد و هزینه تامین حرارت مصرف کنندگان نهایی را چندین برابر کاهش دهد. اصول صرفه جویی در انرژی که در سیستم گرمایش فعلی شهرهای اوکراین وضع شده است، ظهور فناوری ها و رویکردهای جدیدی را تحریک می کند که می تواند این مشکل را به طور کامل حل کند و کارایی اقتصادی سوخت دیزل این منطقه را برای سرمایه گذاری بسیار جذاب می کند.

استفاده از سیستم گرمایش آپارتمان برای ساختمان های مسکونی چند طبقه باعث می شود تا تلفات حرارتی در شبکه های گرمایشی و در حین توزیع بین مصرف کنندگان به طور کامل از بین برود و تلفات در منبع به میزان قابل توجهی کاهش یابد. این امکان سازماندهی حسابداری فردی و تنظیم مصرف گرما را بسته به فرصت های اقتصادی و نیازهای فیزیولوژیکی فراهم می کند. گرمایش آپارتمان منجر به کاهش سرمایه‌گذاری‌های یکباره و هزینه‌های عملیاتی می‌شود و همچنین موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی و مواد اولیه برای تولید انرژی حرارتی و در نتیجه کاهش بار شرایط محیطی می‌شود.

سیستم گرمایش آپارتمان یک راه حل اقتصادی، انرژی و محیطی کارآمد برای مسئله تامین گرما برای ساختمان های چند طبقه است. و با این حال، لازم است با در نظر گرفتن بسیاری از عوامل، یک تجزیه و تحلیل جامع از اثربخشی استفاده از یک سیستم تامین حرارت خاص انجام شود.

بنابراین، تجزیه و تحلیل اجزای تلفات در تامین گرمای مستقل اجازه می دهد:

1) برای مسکن موجود، ضریب بهره وری انرژی تامین گرما را به 0.67 در مقابل 0.3 برای گرمایش منطقه ای افزایش دهید.

2) برای ساخت و ساز جدید، تنها با افزایش مقاومت حرارتی سازه های محصور، ضریب بهره وری انرژی تامین گرما را به 0.77 در مقابل 0.45 برای تامین حرارت متمرکز افزایش دهید.

3) هنگام استفاده از کل طیف فناوری های صرفه جویی در انرژی، ضریب را به 0.85 در مقابل 0.66 با گرمایش منطقه ای افزایش دهید.

3.2 راه حل های کارآمد انرژی برای سوخت دیزل

با تامین گرمای خودمختار، راه حل های فنی و فناوری جدید را می توان برای حذف کامل یا کاهش چشمگیر تمام تلفات غیرمولد در زنجیره تولید، حمل و نقل، توزیع و مصرف گرما و نه تنها با ساخت یک مینی دیگ بخار، بلکه با استفاده از آن استفاده کرد. فن آوری های جدید صرفه جویی در انرژی و کارآمد، مانند:

1) انتقال به یک سیستم اساساً جدید تنظیم کمی تولید و تامین گرما در منبع؛

2) استفاده مؤثر از درایو الکتریکی کنترل شده با فرکانس در تمام واحدهای پمپاژ.

3) کاهش طول شبکه های گرمایش در گردش و کاهش قطر آنها.

4) امتناع از ساخت نقاط گرمایش مرکزی.

5) انتقال به یک طرح اساساً جدید از نقاط گرمای فردی با تنظیم کمی و کیفی بسته به دمای فعلی در فضای باز با استفاده از پمپ های مخلوط چند سرعته و شیرهای تنظیم کننده سه طرفه.

6) نصب حالت هیدرولیک "شناور" شبکه گرمایش و رد کامل تعادل هیدرولیک مصرف کنندگان متصل به شبکه.

7) نصب ترموستات های تنظیم کننده بر روی وسایل گرمایش آپارتمان.

8) سیم کشی آپارتمان به آپارتمان سیستم های گرمایشی با نصب کنتورهای مصرف حرارت فردی.

9) نگهداری خودکار فشار ثابت بر روی دستگاه های تامین آب گرم برای مصرف کنندگان.

اجرای این فناوری ها اجازه می دهد تا اول از همه، تمام تلفات را به حداقل برسانیم و شرایطی را برای همزمانی حالت های مقدار گرمای تولید شده و مصرف شده در زمان ایجاد کنیم.

3.3 مزایای گرمایش غیر متمرکز

اگر کل زنجیره را ردیابی کنیم: منبع-حمل و نقل-توزیع-مصرف کننده، می توانیم به موارد زیر توجه کنیم:

1 منبع حرارت - تخصیص قطعه زمین به طور قابل توجهی کاهش می یابد، هزینه قسمت ساخت و ساز کاهش می یابد (هیچ پایه ای برای تجهیزات لازم نیست). قدرت نصب شده منبع را می توان تقریباً برابر با مصرف شده انتخاب کرد، در حالی که می توان بار منبع آب گرم را نادیده گرفت، زیرا در طول حداکثر ساعات با ظرفیت ذخیره سازی ساختمان مصرف کننده جبران می شود. امروز یک ذخیره است. هزینه طرح کنترل را ساده و کاهش می دهد. تلفات حرارتی به دلیل عدم تطابق بین حالت های تولید و مصرف، که مطابقت آنها به طور خودکار برقرار می شود، حذف می شوند. در عمل فقط تلفات مربوط به بازده دیگ باقی می ماند. بنابراین، در منبع می توان تلفات را بیش از 3 برابر کاهش داد.

2 شبکه های گرمایش - طول کاهش می یابد، قطرها کاهش می یابد، شبکه قابل نگهداری تر می شود. مقدار ثابت رژیم دمامقاومت در برابر خوردگی مواد لوله را افزایش می دهد. مقدار آب در گردش کاهش می یابد، تلفات آن با نشت. نیازی به ایجاد یک طرح تصفیه آب پیچیده نیست. نیازی به حفظ فشار دیفرانسیل تضمینی قبل از ورود به مصرف کننده نیست و در این زمینه لازم نیست اقداماتی برای بالانس هیدرولیکی شبکه گرمایش انجام شود، زیرا این پارامترها به طور خودکار تنظیم می شوند. کارشناسان تصور می کنند که چه مشکل دشواری است - انجام سالانه محاسبات هیدرولیک و کار بر روی تعادل هیدرولیکی یک شبکه گرمایش گسترده. بنابراین، تلفات در شبکه های حرارتی تقریباً یک مرتبه کاهش می یابد و در مورد یک دیگ بخار سقفی برای یک مصرف کننده، این تلفات به هیچ وجه وجود ندارد.

3 سیستم های توزیع TsTP و ITP. ضروری

وزارت آموزش و پرورش و علوم

GOU VPO "برادری دانشگاه دولتی»

دانشکده انرژی و اتوماسیون

گروه مهندسی برق حرارتی صنعتی

چکیده رشته

"گرما و تهویه"

سیستم های گرمایش مدرن

چشم انداز توسعه

انجام:

گروه سنت TGV-08

در. اسنگیرف

سرپرست:

استاد، دکتری، گروه PTE

اس.ا. سمنوف

براتسک 2010

معرفی

1. انواع سیستم های حرارت مرکزی و اصول عملکرد آنها

4.2 گرمایش گاز

4.3 گرمایش هوا

4.4 گرمایش الکتریکی

4.5 لوله کشی

4.6 تجهیزات بویلر

5. چشم انداز توسعه تامین حرارت در روسیه

نتیجه

فهرست ادبیات استفاده شده

معرفی

زندگی در عرض های جغرافیایی معتدل، جایی که بخش اصلی سال سرد است، تامین گرما برای ساختمان ها ضروری است: ساختمان های مسکونی، ادارات و سایر اماکن. تامین گرما زندگی راحت را اگر آپارتمان یا خانه باشد، کار تولیدی اگر دفتر یا انبار باشد، فراهم می کند.

ابتدا بیایید بفهمیم که منظور از اصطلاح "تامین گرما" چیست. تامین حرارت تامین سیستم گرمایش یک ساختمان با آب گرم یا بخار است. منبع معمول تامین گرما، CHP و دیگ بخار است. دو نوع تامین حرارت برای ساختمان ها وجود دارد: متمرکز و محلی. با تامین متمرکز، مناطق خاصی (صنعتی یا مسکونی) تامین می شود. برای کار موثرشبکه گرمایش متمرکز، با تقسیم آن به سطوح ساخته شده است، کار هر عنصر انجام یک کار است. با هر سطح، وظیفه عنصر کاهش می یابد. تامین حرارت محلی - تامین گرما به یک یا چند خانه. شبکه های گرمایش منطقه ای چندین مزیت دارند: کاهش مصرف سوخت و کاهش هزینه، استفاده از سوخت با درجه پایین، بهبود بهداشت مناطق مسکونی. سیستم گرمایش منطقه ای شامل منبع انرژی حرارتی (CHP)، شبکه حرارتی و تاسیسات مصرف کننده گرما می باشد. نیروگاه های CHP به صورت ترکیبی گرما و انرژی تولید می کنند. منابع تامین حرارت محلی اجاق گاز، دیگ بخار، آبگرمکن است.

سیستم های گرمایشی با دماها و فشارهای مختلف آب مشخص می شوند. بستگی به نیاز مشتری و ملاحظات اقتصادی دارد. با افزایش فاصله ای که برای "انتقال" گرما لازم است، هزینه های اقتصادی افزایش می یابد. در حال حاضر فاصله انتقال حرارت با ده ها کیلومتر اندازه گیری می شود. سیستم های تامین حرارت بر اساس حجم بارهای حرارتی تقسیم می شوند. سیستم های گرمایش فصلی و سیستم های آب گرم دائمی هستند.

1. انواع سیستم های حرارت مرکزی و اصول عملکرد آنها

گرمایش منطقه ای شامل سه مرحله مرتبط و متوالی است: آماده سازی، حمل و نقل و استفاده از حامل گرما. مطابق با این مراحل، هر سیستم از سه پیوند اصلی تشکیل شده است: یک منبع گرما (به عنوان مثال، یک نیروگاه حرارتی و برق ترکیبی یا یک دیگ بخار)، شبکه های حرارتی (خطوط لوله های حرارتی) و مصرف کنندگان گرما.

در سیستم های تامین حرارت غیرمتمرکز، هر مصرف کننده منبع گرمای خاص خود را دارد.

حامل های حرارتی در سیستم های حرارت مرکزی می تواند آب، بخار و هوا باشد. سیستم های مربوطه را سیستم های گرمایش آب، بخار یا هوا می نامند. هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند. گرمایش حرارت مرکزی

از مزایای سیستم گرمایش بخار می توان به هزینه و مصرف فلز به میزان قابل توجهی آن در مقایسه با سایر سیستم ها اشاره کرد: هنگام متراکم کردن 1 کیلوگرم بخار، تقریباً 535 کیلو کالری آزاد می شود که 15 تا 20 برابر بیشتر از مقدار گرمای آزاد شده با 1 کیلوگرم است. آب در دستگاه های گرمایش سرد می شود و بنابراین خطوط لوله بخار قطر بسیار کمتری نسبت به خطوط لوله سیستم گرمایش آب دارند. در سیستم های گرمایش بخار، سطح وسایل گرمایشی نیز کوچکتر است. در اتاق هایی که افراد به طور دوره ای اقامت می کنند (ساختمان های صنعتی و عمومی)، سیستم گرمایش بخار امکان تولید گرمایش متناوب را فراهم می کند و خطر یخ زدگی مایع خنک کننده با پارگی بعدی خطوط لوله وجود ندارد.

معایب سیستم گرمایش بخار کیفیت پایین بهداشتی آن است: گرد و غبار موجود در هوا در بخاری هایی که تا 100 درجه سانتیگراد یا بیشتر گرم می شوند می سوزد. تنظیم انتقال حرارت این دستگاه ها غیرممکن است و در بیشتر دوره گرمایش سیستم باید به طور متناوب کار کند. وجود دومی منجر به نوسانات قابل توجهی در دمای هوا در اتاق های گرم می شود. بنابراین، سیستم های گرمایش بخار فقط در ساختمان هایی که افراد به طور دوره ای در آن اقامت می کنند - در حمام ها، خشکشویی ها، آلاچیق های دوش، ایستگاه های قطار و باشگاه ها مرتب می شوند.

سیستم های گرمایش هوا فلز کمی مصرف می کنند و می توانند اتاق را همزمان با گرم کردن اتاق تهویه کنند. با این حال، هزینه سیستم گرمایش هوا برای ساختمان های مسکونی بالاتر از سیستم های دیگر است.

سیستم‌های آبگرمکن در مقایسه با بخار آب، هزینه و مصرف فلز بالایی دارند، اما کیفیت بهداشتی و بهداشتی بالایی دارند که توزیع گسترده آنها را تضمین می‌کند. آنها در تمام ساختمان های مسکونی با ارتفاع بیش از دو طبقه، در ساختمان های عمومی و بیشتر صنعتی چیده می شوند. تنظیم متمرکز انتقال حرارت دستگاه ها در این سیستم با تغییر دمای آب ورودی به آنها حاصل می شود.

سیستم های گرمایش آب با روش حرکت آب و راه حل های طراحی متمایز می شوند.

با توجه به روش حرکت آب، سیستم هایی با انگیزه طبیعی و مکانیکی (پمپاژ) متمایز می شوند. سیستم های گرمایش آب با ضربه طبیعی. نمودار شماتیک چنین سیستمی شامل یک دیگ بخار (مولد گرما)، یک خط لوله تامین، دستگاه های گرمایش، یک خط لوله برگشت و یک مخزن انبساط است.آب گرم شده در دیگ بخار وارد دستگاه های گرمایش می شود و بخشی از گرمای خود را به آنها می دهد تا جبران شود. برای تلفات حرارتی از طریق نرده های بیرونی ساختمان گرم شده، سپس به دیگ باز می گردد و سپس گردش آب تکرار می شود. حرکت آن تحت تأثیر یک ضربه طبیعی که در سیستم زمانی که آب در دیگ گرم می شود رخ می دهد.

فشار گردشی ایجاد شده در حین کارکرد سیستم صرف غلبه بر مقاومت در برابر حرکت آب از طریق لوله ها (از اصطکاک آب در برابر دیواره های لوله ها) و مقاومت های موضعی (در خم ها، شیرها، شیرها، بخاری ها) می شود. ، دیگ بخار، سه راهی، کراس و غیره) .

مقدار این مقاومت ها هر چه بیشتر باشد، سرعت حرکت آب در لوله ها بیشتر است (اگر سرعت دو برابر شود، مقاومت چهار برابر می شود، یعنی در یک وابستگی درجه دوم). در سیستم‌های با ضربه طبیعی در ساختمان‌هایی با تعداد طبقات کم، مقدار فشار مؤثر کم است و بنابراین نمی‌توان سرعت حرکت آب در لوله‌ها را زیاد کرد. بنابراین، قطر لوله باید بزرگ باشد. این سیستم ممکن است از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. بنابراین استفاده از سیستم های با گردش طبیعی فقط برای ساختمان های کوچک مجاز است. برد چنین سیستم هایی نباید از 30 متر تجاوز کند و مقدار k نباید کمتر از 3 متر باشد.

هنگامی که آب در سیستم گرم می شود، حجم آن افزایش می یابد. برای قرار دادن این حجم اضافی آب در سیستم های گرمایشی، یک مخزن انبساط 3 ارائه شده است. در سیستم هایی با سیم کشی بالایی و ضربه طبیعی، به طور همزمان هوا را از آنها خارج می کند که هنگام گرم شدن در دیگهای بخار از آب خارج می شود.

سیستم های گرمایش آب با ضربه پمپ. سیستم گرمایش همیشه با آب پر می شود و وظیفه پمپ ها ایجاد فشار لازم فقط برای غلبه بر مقاومت در برابر حرکت آب است. در چنین سیستم هایی، تکانه های طبیعی و پمپاژ به طور همزمان عمل می کنند. فشار کل برای سیستم های دو لوله با سیم کشی بالا، kgf/m2 (Pa)

به دلایل اقتصادی، معمولاً به مقدار 5-10 کیلوگرم بر متر مربع در هر متر مربع (49-98 Pa / m) مصرف می شود.

از مزایای سیستم های با القایی پمپاژ می توان به کاهش هزینه خطوط لوله (قطر آنها کمتر از سیستم های با القای طبیعی) و توانایی تامین گرما به تعدادی ساختمان از یک دیگ بخار اشاره کرد.

دستگاه های سیستم شرح داده شده در طبقات مختلف ساختمان در شرایط مختلف کار می کنند. فشار p2 که آب را از طریق دستگاه در طبقه دوم به گردش در می آورد، تقریباً دو برابر فشار p1 برای دستگاه طبقه پایین است. در عین حال، مقاومت کلی حلقه خط لوله عبوری از دیگ بخار و دستگاه در طبقه دوم تقریباً برابر با مقاومت حلقه عبوری از دیگ و دستگاه در طبقه اول است. بنابراین حلقه اول با فشار اضافی کار خواهد کرد، طبق محاسبه، آب بیشتری در طبقه دوم وارد دستگاه می شود و بر این اساس میزان آب عبوری از دستگاه در طبقه اول کاهش می یابد.

در نتیجه گرمای بیش از حد در اتاق طبقه دوم که توسط این دستگاه گرم می شود و گرمای کم در اتاق طبقه اول رخ می دهد. برای از بین بردن این پدیده از روش های خاصی برای محاسبه سیستم های گرمایشی استفاده می شود و همچنین از شیرهای تنظیم دوگانه نصب شده بر روی منبع داغ لوازم خانگی استفاده می شود. اگر این شیرها را روی وسایل طبقه دوم ببندید، می توانید فشار اضافی را کاملا خاموش کنید و بدین ترتیب جریان آب را برای همه وسایلی که در یک رایزر قرار دارند تنظیم کنید. با این حال، توزیع ناهموار آب در سیستم برای رایزرهای فردی نیز امکان پذیر است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که طول حلقه ها و در نتیجه مقاومت کلی آنها در چنین سیستمی برای همه رایزرها یکسان نیست: حلقه ای که از رایزر عبور می کند (نزدیک ترین به رایزر اصلی) کمترین مقاومت را دارد. بیشترین مقاومت دارای طولانی ترین حلقه ای است که از رایزر عبور می کند.

با تنظیم مناسب شیرهای دوشاخه (عبور) نصب شده روی هر رایزر، می توان آب را به رایزرهای جداگانه تقسیم کرد. برای گردش آب، دو پمپ نصب شده است - یکی کار می کند، دوم - یدکی. در نزدیکی پمپ ها، آنها معمولا یک خط بای پس بسته با یک شیر ایجاد می کنند. در صورت قطع برق و توقف پمپ، شیر باز می شود و سیستم گرمایش با گردش طبیعی کار می کند.

در سیستم پمپ محور، مخزن انبساط قبل از پمپ ها به سیستم متصل می شود و بنابراین هوای انباشته شده را نمی توان از آن خارج کرد. برای حذف هوا در سیستم‌های نصب‌شده قبلی، انتهای رایزرهای منبع تغذیه با لوله‌های هوا که دریچه‌ها روی آن‌ها نصب شده بود (برای خاموش کردن رایزر برای تعمیر) کشیده شدند. خط هوا در نقطه اتصال به کلکتور هوا به صورت حلقه ای ساخته شده است که از گردش آب از طریق خط هوا جلوگیری می کند. در حال حاضر، به جای چنین راه حلی، از دریچه های هوا استفاده می شود که به شاخه های بالایی رادیاتورهای نصب شده در طبقه بالای ساختمان پیچ می شوند.

سیستم‌های گرمایشی با سیم‌کشی پایین‌تر نسبت به سیستم‌هایی که سیم‌کشی بالایی دارند، راحت‌تر عمل می‌کنند. گرمای زیادی از طریق خط تغذیه تلف نمی شود و نشت آب از آن به موقع قابل تشخیص و رفع است. هر چه بخاری در سیستم هایی با سیم کشی پایینی بالاتر قرار گیرد، فشار موجود در آنولوس بیشتر می شود. هرچه حلقه طولانی تر باشد، مقاومت کلی آن بیشتر است. بنابراین، در سیستمی با سیم کشی پایین تر، فشار بیش از حد دستگاه های طبقات بالا بسیار کمتر از سیستم های دارای سیم کشی بالایی است و بنابراین، تنظیم آنها آسان تر است. در سیستم‌هایی با سیم‌کشی پایین‌تر، مقدار ضربه طبیعی کاهش می‌یابد به این دلیل که به دلیل خنک شدن در رایزرهای منبع تغذیه، قصیده شروع به کند کردن حرکت خود از بالا به پایین می‌کند، بنابراین فشار کل در چنین سیستم‌هایی اعمال می‌شود.

در حال حاضر، سیستم های تک لوله ای به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، که در آن رادیاتورها با هر دو اتصال به یک رایزر متصل می شوند. نصب چنین سیستم هایی آسان تر است و گرمایش یکنواخت تری را برای تمام وسایل گرمایشی فراهم می کند. رایج ترین سیستم تک لوله ای با سیم کشی پایین و رایزرهای عمودی.

رایزر چنین سیستمی از قطعات بالابر و پایین تشکیل شده است. شیرهای سه طرفه می توانند مقدار محاسبه شده یا بخشی از آب را به دستگاه ها منتقل کنند در حالت دوم، بقیه مقدار آن با دور زدن دستگاه از قسمت های بسته شدن عبور می کند. اتصال قسمت های بالابر و پایین رایزر توسط یک لوله اتصال که در زیر پنجره های طبقه فوقانی گذاشته شده است انجام می شود. خروس های هوا در شاخه های بالایی دستگاه های واقع در طبقه فوقانی نصب می شوند که مکانیک از طریق آن ها هوا را در هنگام راه اندازی سیستم یا هنگامی که به وفور با آب پر می شود از سیستم خارج می کند. در سیستم های تک لوله ای، آب به ترتیب از میان تمام وسایل برقی عبور می کند و بنابراین باید به دقت تنظیم شوند. در صورت لزوم، انتقال حرارت دستگاه های جداگانه با استفاده از دریچه های سه طرفه تنظیم می شود و جریان آب از طریق افزایش دهنده های فردی - از طریق دریچه های عبور (شاخه) یا با نصب واشرهای دریچه گاز در آنها تنظیم می شود. اگر مقدار بیش از حد زیادی آب به رایزر وارد شود، بخاری های رایزر که در جهت حرکت آب اولین هستند، بر اساس محاسبات، گرمای بیشتری نسبت به آنچه که لازم است منتشر می کنند.

همانطور که می دانید گردش آب در سیستم علاوه بر فشار ایجاد شده توسط پمپ و ضربه طبیعی، از فشار اضافی Ap ناشی از خنک شدن آب در هنگام حرکت از طریق خطوط لوله سیستم نیز حاصل می شود. وجود این فشار امکان ایجاد سیستم های گرمایش آب آپارتمانی را فراهم کرد که دیگ آن دفن نشده است، اما معمولاً در کف آشپزخانه نصب می شود. در چنین مواردی، فاصله، بنابراین، سیستم تنها به دلیل فشار اضافی ناشی از خنک شدن آب در خطوط لوله کار می کند. محاسبه چنین سیستم هایی با محاسبات سیستم های گرمایش در یک ساختمان متفاوت است.

در حال حاضر از سیستم های آبگرمکن آپارتمانی به جای گرمایش اجاق گاز در ساختمان های یک و دو طبقه در شهرهای گازدار استفاده می شود: در چنین مواردی به جای دیگ بخار آبگرمکن های اتوماتیک گازی (LGW) نصب می شود که نه تنها گرمایش، بلکه گرما را نیز تامین می کند. تامین آب

2. مقایسه سیستم های تامین حرارت مدرن یک پمپ هیدرودینامیک حرارتی نوع TC1 و یک پمپ حرارتی کلاسیک

پس از نصب پمپ های حرارتی هیدرودینامیک، اتاق دیگ بخار بیشتر شبیه یک ایستگاه پمپاژ خواهد بود تا یک اتاق دیگ بخار. نیاز به دودکش را از بین می برد. هیچ دوده و کثیفی وجود نخواهد داشت، نیاز به پرسنل تعمیر و نگهداری به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، سیستم اتوماسیون و کنترل به طور کامل فرآیندهای مدیریت تولید گرما را در اختیار خواهد گرفت. اتاق دیگ بخار شما اقتصادی تر و پیشرفته تر خواهد شد.

نمودارهای شماتیک:

برخلاف پمپ حرارتی که می تواند حامل گرما با حداکثر دمای 65+ درجه سانتیگراد تولید کند، پمپ حرارتی هیدرودینامیکی می تواند حامل گرما را تا 95+ درجه سانتیگراد گرم کند، به این معنی که به راحتی می توان آن را در یک دستگاه موجود ادغام کرد. سیستم تامین حرارت ساختمان

از نظر هزینه های سرمایه ای برای سیستم تامین حرارت، یک پمپ حرارتی هیدرودینامیکی چندین برابر یک پمپ حرارتی ارزان تر است، زیرا به حلقه نیاز ندارد گرمای درجه پایین. پمپ های حرارتی و پمپ های هیدرودینامیکی حرارتی، از نظر نام مشابه هستند، اما در اصل تبدیل انرژی الکتریکی به گرما متفاوت هستند.

مانند پمپ حرارتی کلاسیک، پمپ حرارتی هیدرودینامیکی دارای چندین مزیت است:

سودآوری (پمپ حرارتی هیدرودینامیکی 1.5-2 برابر مقرون به صرفه تر از دیگهای بخار برقی، 5-10 برابر مقرون به صرفه تر از دیگهای دیزل است).

· سازگاری کامل با محیط زیست (امکان استفاده از پمپ حرارتی هیدرودینامیکی در مکان هایی با استانداردهای محدود MPE).

· ایمنی کامل در برابر آتش و انفجار.

· نیازی به تصفیه آب ندارد. در حین کار، در نتیجه فرآیندهایی که در مولد حرارت یک پمپ حرارتی هیدرودینامیکی انجام می شود، گاز زدایی مایع خنک کننده رخ می دهد که تأثیر مفیدی بر تجهیزات و دستگاه های سیستم تامین گرما دارد.

· نصب سریع. در صورت وجود برق تامین شده، نصب یک نقطه حرارتی فردی با استفاده از پمپ حرارتی هیدرودینامیکی را می توان در 36-48 ساعت تکمیل کرد.

· دوره بازپرداخت از 6 تا 18 ماه به دلیل امکان نصب در سیستم گرمایشی موجود.

· زمان تعمیرات اساسی 10-12 سال. قابلیت اطمینان بالای پمپ حرارتی هیدرودینامیکی در طراحی آن ذاتی است و سال ها کارکرد بدون مشکل پمپ های حرارتی هیدرودینامیک در روسیه و خارج از کشور تایید شده است.

3. سیستم های گرمایش مستقل

سیستم های تامین حرارت مستقل برای گرمایش و تامین آب گرم ساختمان های مسکونی تک خانواده و مجزا طراحی شده اند. یک سیستم تامین گرمایش و آب گرم مستقل شامل: منبع تامین حرارت (دیگ بخار) و شبکه خطوط لوله با وسایل گرمایشی و اتصالات آب است.

مزایای سیستم گرمایش مستقل به شرح زیر است:

نبود شبکه های گرمایش خارجی گران قیمت؛

امکان اجرای سریع نصب و راه اندازی سیستم های گرمایش و آب گرم;

هزینه های اولیه کم؛

ساده سازی حل تمام مسائل مربوط به ساخت و ساز، زیرا آنها در دستان مالک متمرکز هستند.

· کاهش مصرف سوخت به دلیل تنظیم محلی تامین حرارت و عدم تلفات در شبکه های حرارتی.

چنین سیستم های گرمایشی، طبق اصل طرح های پذیرفته شده، به طرح هایی با گردش طبیعی مایع خنک کننده و طرح هایی با گردش مصنوعی مایع خنک کننده تقسیم می شوند. به نوبه خود، طرح هایی با گردش طبیعی و مصنوعی مایع خنک کننده را می توان به یک و دو لوله تقسیم کرد. با توجه به اصل حرکت مایع خنک کننده، طرح ها می توانند بن بست، مرتبط و مخلوط باشند.

برای سیستم هایی با القای طبیعی مایع خنک کننده، طرح هایی با سیم کشی بالایی توصیه می شود، با یک یا دو (بسته به بار و ویژگی های ساختاری خانه) رایزر اصلی، با یک مخزن انبساط نصب شده روی رایزر اصلی.

دیگ سیستم های تک لوله ای با گردش طبیعی را می توان با بخاری های پایین تر هم تراز کرد، اما بهتر است حداقل در سطح یک دال بتنی در یک گودال دفن شود یا در زیرزمین نصب شود.

دیگ سیستم های گرمایش دو لوله ای با گردش طبیعی باید نسبت به دستگاه گرمایش پایین دفن شود. عمق نفوذ با محاسبه مشخص می شود، اما نه کمتر از 1.5-2 متر. سیستم های با القای مصنوعی (پمپاژ) مایع خنک کننده طیف وسیع تری از کاربردها را دارند. می توانید مدارهایی را با سیم کشی بالا، پایین و افقی مایع خنک کننده طراحی کنید.

سیستم های گرمایشی عبارتند از:

اب؛

هوا؛

برقی، از جمله آنهایی که کابل گرمایش در کف اتاق های گرم شده گذاشته شده و کوره های حرارتی آکومولاتور (طراحی شده با مجوز سازمان تامین انرژی).

سیستم های گرمایش آب به صورت عمودی با بخاری های نصب شده در زیر دهانه پنجره ها و با خطوط لوله گرمایش تعبیه شده در ساختار کف طراحی می شوند. در صورت وجود سطوح گرم شده، تا 30 درصد بار گرمایشی باید توسط وسایل گرمایشی نصب شده در زیر بازشوهای پنجره تامین شود.

سیستم‌های گرمایش هوای آپارتمان همراه با تهویه باید در حالت گردش کامل (بدون افراد) فقط در تهویه خارجی (فرآیندهای فشرده داخلی) یا در مخلوطی از تهویه خارجی و داخلی به هر نسبت دلخواه اجازه کار کنند.

هوای عرضه شده تحت درمان زیر قرار می گیرد:

گرفته شده از بیرون (در حجم استاندارد بهداشتیبرای هر نفر 30 متر مکعب در ساعت) مخلوط با هوای چرخشی.

· در فیلترها پاک می شود.

گرم شده در بخاری؛

از طریق شبکه ای از کانال های هوا ساخته شده از فلز یا تعبیه شده در سازه های ساختمانی به محل سرویس دهی می شود.

بسته به شرایط خارجی، سیستم باید از عملکرد واحد در 3 حالت اطمینان حاصل کند:

در هوای بیرون

چرخش کامل

روی مخلوطی از گردش هوای خارجی

4. سیستم های گرمایش و آب گرم مدرن در روسیه

بخاری ها عنصری از سیستم گرمایشی هستند که برای انتقال گرما از مایع خنک کننده به هوا به ساختارهای محصور محل سرویس طراحی شده اند.

معمولاً تعدادی الزامات برای وسایل گرمایشی مطرح می شود که بر اساس آنها می توان درجه کمال آنها را قضاوت کرد و مقایسه کرد.

· بهداشتی و بهداشتی.بخاری ها، در صورت امکان، باید دمای کمتری داشته باشند، کمترین سطح افقی را برای کاهش رسوب گرد و غبار داشته باشند، اجازه دهند گرد و غبار آزادانه از کیس و سطوح محصور اتاق اطراف آنها پاک شود.

· اقتصادی.وسایل گرمایشی باید کمترین هزینه تولید، نصب، بهره برداری و همچنین کمترین مصرف فلز را داشته باشند.

· معماری و ساخت و ساز.ظاهر بخاری باید با فضای داخلی اتاق مطابقت داشته باشد و حجم اشغال شده توسط آنها باید کوچکترین باشد، یعنی. حجم آنها در واحد جریان گرما باید کوچکترین باشد.

· تولید و نصب.حداکثر مکانیزاسیون کار در تولید و نصب وسایل گرمایشی باید تضمین شود. وسایل گرمایشی. وسایل گرمایشی باید از استحکام مکانیکی کافی برخوردار باشند.

· عملیاتی.دستگاه های گرمایشی باید از کنترل پذیری انتقال حرارت خود اطمینان حاصل کنند و در شرایط کارکرد، مقاومت حرارتی و آب بند بودن را در حداکثر فشار هیدرواستاتیک مجاز داخل دستگاه فراهم کنند.

· حرارتی.وسایل گرمایشی باید بالاترین چگالی شار حرارتی ویژه را در واحد سطح (W/m) ارائه دهند.

4.1 سیستم های گرمایش آب

رایج ترین سیستم گرمایش در روسیه است اب. در این حالت، گرما با آب گرم موجود در دستگاه های گرمایشی به محل منتقل می شود. رایج ترین راه این است آب گرمبا گردش آب طبیعی اصل ساده است: آب به دلیل تفاوت در دما و چگالی حرکت می کند. آب گرم سبک تری از دیگ گرمایش به سمت بالا بالا می رود. به تدریج در خط لوله و وسایل گرمایشی خنک می شود، سنگین تر می شود و به سمت پایین می رود و به دیگ باز می گردد. مزیت اصلی چنین سیستمی استقلال از منبع تغذیه و نصب نسبتاً ساده است. بسیاری از صنعتگران روسی با نصب آن به تنهایی کنار می آیند. علاوه بر این، فشار گردش کمی آن را ایمن می کند. اما برای کارکرد سیستم، لوله هایی با قطر افزایش یافته مورد نیاز است. در عین حال، کاهش انتقال حرارت، برد محدود و زمان زیادی که برای شروع لازم است، آن را ناقص و فقط برای خانه های کوچک مناسب می کند.

طرح های گرمایش مدرن و قابل اعتماد تر با گردش اجباری. در اینجا آب با کار به حرکت در می آید پمپ گردش خون. روی خط لوله ای که آب را به مولد حرارت می رساند نصب می شود و میزان جریان را تنظیم می کند.

راه اندازی سریع سیستم و در نتیجه گرمایش سریع محل از مزایای سیستم پمپاژ است. معایب شامل این است که وقتی برق خاموش می شود، کار نمی کند. و این می تواند منجر به انجماد و کاهش فشار سیستم شود. قلب سیستم گرمایش آب منبع تامین گرما، مولد حرارت است. این اوست که انرژی را ایجاد می کند که گرما را فراهم می کند. چنین قلب - دیگهای بخار در انواع مختلف سوخت. محبوب ترین دیگ های گاز. گزینه دیگر دیگ بخار سوخت دیزل است. دیگ های برقی نسبت به عدم وجود شعله باز و محصولات احتراق مطلوب هستند. دیگ های سوخت جامد به دلیل نیاز به شلیک مکرر به راحتی قابل استفاده نیستند. برای این کار نیاز به داشتن ده ها متر مکعب سوخت و فضای ذخیره سازی آن است. و در اینجا هزینه های نیروی کار برای بارگیری و برداشت را اضافه کنید! علاوه بر این، حالت انتقال حرارت دیگ بخار سوخت جامد چرخه ای است و دمای هوا در اتاق های گرم شده به طور قابل توجهی در طول روز در نوسان است. مکانی برای ذخیره سوخت نیز برای دیگ های نفتی ضروری است.

رادیاتورهای آلومینیومی، دو فلزی و فولادی

قبل از انتخاب هر وسیله گرمایشی باید به شاخص هایی که دستگاه باید رعایت کند توجه کرد: انتقال حرارت بالا، وزن کم، طراحی مدرن، ظرفیت کم، وزن کم. بیشترین مشخصه اصلیبخاری - انتقال حرارت، یعنی مقدار حرارتی که باید در 1 ساعت در هر 1 متر مربع از سطح گرمایش باشد. بهترین دستگاه دستگاهی است که بالاترین این شاخص را داشته باشد. انتقال حرارت به عوامل زیادی بستگی دارد: محیط انتقال حرارت، طراحی دستگاه گرمایش، روش نصب، رنگ رنگ، سرعت حرکت آب، سرعت شستشوی دستگاه با هوا. تمام دستگاه های سیستم گرمایش آب بر اساس طراحی به رادیاتورهای پانلی، مقطعی، کنوکتور و ستونی آلومینیومی یا فولادی تقسیم می شوند.

لوازم گرمایش پانلی

ساخته شده از فولاد نورد سرد با کیفیت بالا. آنها از یک، دو یا سه پانل مسطح تشکیل شده اند که داخل آنها یک خنک کننده وجود دارد، همچنین دارای سطوح آجدار هستند که از پانل ها گرم می شوند. گرمایش اتاق سریعتر از هنگام استفاده از رادیاتورهای مقطعی اتفاق می افتد. رادیاتورهای آبگرمکن پنلی فوق با اتصال جانبی یا پایینی موجود می باشند. اتصال جانبی هنگام تعویض رادیاتور قدیمی با اتصال جانبی استفاده می شود یا اگر ظاهر کمی غیر زیبایی رادیاتور با فضای داخلی اتاق تداخل نداشته باشد.

دستگاه های گرمایش آب مقطعی

ساخته شده از فولاد، چدن یا آلومینیوم. آنها از روش همرفتی برای گرم کردن اتاق استفاده می کنند، یعنی به دلیل گردش هوا در آنها گرما می دهند. هوا از بالا به پایین از کنوکتور عبور می کند و توسط تعداد زیادی سطوح گرم گرم می شود.

کنوکتورها

آنها هنگام بالا آمدن هوای گرم، گردش هوا را در اتاق فراهم می کنند و برعکس، هوای سرد پایین می آید و با عبور از کنوکتور، دوباره گرم می شود.

فولاد رادیاتور آب گرممی تواند هر دو نوع مقطعی و پانل باشد. فولاد اغلب در معرض خوردگی است و بنابراین این رادیاتورها برای فضاهای بسته مناسب هستند. دو نوع رادیاتور تولید می شود: با کانال های افقی و با کانال های عمودی.

رادیاتورهای آلومینیومی

رادیاتورهای آلومینیومی برای گرمایش آب سبک وزن هستند و از اتلاف گرما خوب، زیبایی شناختی، اما گران قیمت برخوردار هستند. اغلب فشار زیاد در سیستم را تحمل نمی کنند. مزیت آنها این است که اتاق را بسیار سریعتر از رادیاتورهای چدنی گرم می کنند.

رادیاتورهای دو فلزی

رادیاتورهای گرمایش آب دو فلزی از بدنه آلومینیومی و لوله های فولادی تشکیل شده اند که مایع خنک کننده از طریق آنها حرکت می کند. مزیت اصلی آنها نسبت به سایر رادیاتورها دوام است. فشار کاری آنها تا 40 اتمسفر می رسد، در حالی که رادیاتورهای گرمایش آب آلومینیومی با فشار 16 اتمسفر کار می کنند. متأسفانه، در این لحظهدر بازار اروپا، یافتن این رادیاتورهای گرمایش آب دو فلزی در فروش بسیار نادر است.

رادیاتورهای ستونی چدنی رایج ترین نوع رادیاتورها هستند. استفاده از آنها بادوام و کاربردی هستند. رادیاتورهای چدنی در مقاطع دو ستونی تولید می شوند. این بخاری ها می توانند در بالاترین فشار کاری کار کنند. عیب آنها وزن زیاد و ناهماهنگی با طراحی اتاق است. رادیاتورهای فوق در سیستم هایی با آماده سازی ضعیف مایع خنک کننده استفاده می شوند. از نظر قیمت کاملاً ارزان هستند.

4.2 گرمایش گاز

نوع بعدی گرمایش برای یک خانه روستایی از نظر فراوانی استفاده در روسیه گاز است. در این مورد، بخاری های مناسب برای احتراق گاز به طور مستقیم در اتاق های گرم نصب می شوند.

کوره های گازی مقرون به صرفه بوده و عملکرد حرارتی بالایی دارند. یکی از ویژگی های بارز چنین کوره ها یکنواختی گرمایش سطح بیرونی است. به عنوان منابع اضافی گرما، از شومینه های گازی استفاده می شود که به فضای داخلی نیز راحتی خاصی می بخشد.

مزیت گرمایش گاز، اول از همه، در هزینه نسبتا پایین گاز طبیعی نهفته است. استفاده از آن به شما امکان می دهد فرآیند احتراق سوخت را به طور خودکار انجام دهید، کارایی تجهیزات گرمایشی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد. اما انفجاری است و برای خود ساخت و نصب غیرقابل قبول است.

4.3 گرمایش هوا

سیستم های گرمایش هوا بسته به روش ایجاد گردش هوا متمایز می شوند: گرانشی و فن. سیستم گرمایش هوای گرانشی بر اساس تفاوت چگالی هوا در دماهای مختلف است. در طول فرآیند گرم کردن، گردش هوای طبیعی در سیستم رخ می دهد. سیستم فن از یک فن الکتریکی استفاده می کند که فشار هوا را افزایش می دهد و آن را در کانال های هوا و اتاق ها توزیع می کند (گردش مکانیکی اجباری).

هوا در بخاری هایی که از داخل توسط آب، بخار، برق یا گازهای داغ گرم می شوند گرم می شود. بخاری یا در یک محفظه فن جداگانه (سیستم گرمایش مرکزی) یا مستقیماً در اتاقی که گرم می شود (سیستم محلی) قرار می گیرد.

عدم وجود خنک کننده انجماد باعث موفقیت این نوع گرمایش برای خانه هایی با استفاده متناوب می شود. گرمایش هوا به سرعت خانه را گرم می کند و تنظیم کننده های خودکار دمایی را که تنظیم کرده اید حفظ می کنند. مضرات چنین گرمایشی را فقط می توان به خطر انتشار مواد مضر با حرکت هوا نسبت داد.

4.4 گرمایش الکتریکی

سیستم های گرمایش الکتریکی ثابت مستقیم بسیار قابل اعتماد، سازگار با محیط زیست و ایمن هستند. برق تا 70 درصد ساختمان های کم ارتفاع در اسکاندیناوی و فنلاند را گرم می کند. تجهیزات گرمایش الکتریکی را می توان به 4 گروه تقسیم کرد: - کنوکتورهای برقی دیواری؛ - بخاری های سقفی؛ - سیستم های کابلی و فیلم برای گرمایش کف و سقف؛ - ترموستات ها و دستگاه های قابل برنامه ریزی را کنترل کنید.

به لطف این تنوع، انتخاب گزینه مناسب برای هر اتاق خاص آسان است. تجهیزات و هزینه های عملیاتی برای سیستم های الکتریکی بسیار کم است. سیستم ها می توانند به طور خودکار روشن و خاموش شوند تا دما را در یک سطح معین حفظ کنند. فرض کنید برای مدت غیبت آن را به حداقل برسانید. این ویژگی به میزان قابل توجهی در هزینه های انرژی صرفه جویی می کند. افزایش قیمت برای انواع مختلفسوخت، گرمایش الکتریکی را برای صاحبان خانه های خصوصی بسیار جذاب می کند. نقطه ضعف سیستم های گرمایش الکتریکی این است که برای تامین آب گرم خانه باید تجهیزات اضافی نصب کنید. علاوه بر این، ما هنوز خاموشی های طولانی داریم و صاحبان چنین سیستمی باید منبع گرمایش اضافی را در نظر بگیرند - فقط در مورد.

4.5 لوله کشی

خطوط لوله برای تامین مایع خنک کننده به دستگاه های گرمایشی می تواند از لوله های فولادی آب و گاز، لوله های مسی و مواد پلیمری (لوله های فلزی پلاستیکی، لوله های پلی پروپیلن و لوله های پلی پروپیلن متقاطع) ساخته شود. خطوط ساخته شده از لوله های فولادی برای اتصالات مخفی به رادیاتور مناسب نیستند. تمام لوله‌های دیگر را می‌توان با رعایت فناوری‌های خاص نصب سیستم، در زیر مواد تکمیلی پنهان کرد. همچنین لازم به ذکر است که در صورت انتخاب رادیاتورهای سکشنال آلومینیومی به عنوان وسایل گرمایشی، نصب سیستم گرمایش از لوله های مسی مجاز نیست.

4.6 تجهیزات بویلر

به عنوان یک قاعده، گرمایش مسکن شهری از دیگ‌خانه‌های متمرکز و شبکه‌های گرمایش شهری تأمین می‌شود، در حالی که گرمایش خانه‌های روستایی عمدتاً از منابع گرمای خود (خودکار) و فقط گاهی اوقات از دیگ‌خانه‌ای که برای گروهی کار می‌کند انجام می‌شود. ساختمان ها

بازار تجهیزات دیگ بخار در روسیه کاملاً اشباع شده است. تقریباً تمام شرکت های پیشرو غربی که تجهیزات دیگ بخار تولید می کنند، دفاتر نمایندگی خود را در اینجا دارند. با وجود اینکه دیگهای بخار روسی به طور گسترده در بازار حضور دارند، اما هنوز نمی توانند با نمونه های وارداتی از نظر کیفیت مصرف کننده رقابت کنند. در همان زمان، تقریباً تمام تولید کنندگان غربی دیگ های بخار را با شرایط ما به بازار روسیه عرضه می کنند:

دیگ های چند سوختی؛

· دیگ های گاز بدون برق کار می کنند.

دیگ های چند سوختی

تقریباً همه شرکت‌ها دیگ‌هایی را تولید می‌کنند که با سوخت مایع و گاز کار می‌کنند و برخی از شرکت‌ها گزینه سوخت جامد را اضافه می‌کنند. لازم به ذکر است که دیگ های چند سوختی به دلیل طراحی مشعل بسیار پر سر و صدا هستند.

دیگ های گازبدون برق کار می کند

اکنون اکثر دیگ‌ها برای کار در سیستم‌های گرمایش با گردش اجباری مایع خنک‌کننده طراحی شده‌اند، و در حالت معمولی قطع برق در روسیه، دیگ بخار به سادگی متوقف می‌شود و تا زمانی که برق نباشد کار نمی‌کند.

سیستم های کنترل بویلر

سیستم کنترل تجهیزات دیگ بخار، بسته به هدف اتاق دیگ بخار (فقط گرمایش یک ساختمان، تامین گرمایش و آب گرم، وجود مدارهای گرمایش از کف، گرمایش و تامین آب گرم چندین ساختمان)، می تواند از ساده ترین آنها متفاوت باشد. ساخته شده بر روی کنترل کننده های ترموستاتیک، برای پیچیده شدن با کنترل ریزپردازنده.

5. چشم انداز توسعه تامین حرارت در روسیه

عوامل اصلی تعیین کننده چشم انداز توسعه تامین گرما در روسیه عبارتند از:

1. دوره ای به سمت بازسازی سیستم یکپارچه انرژی با تشکیل یک سیستم 3 سطحی از شرکت ها: تولید کنندگان گرما، شبکه های گرما و فروشندگان انرژی. تجدید ساختار با توزیع مجدد مالکیت در مجتمع انرژی به نفع کارآفرینی خصوصی همراه خواهد بود. انتظار می رود که سرمایه گذاری های بزرگ از جمله از خارج را جذب کند. در این مورد، تجدید ساختار بر بخش "بزرگ" انرژی تأثیر می گذارد.

2. اصلاحات مسکن و جمعی مرتبط با کاهش و حذف یارانه به مردم در پرداخت هزینه های آب و برق، از جمله گرما.

3. رشد اقتصادی پایدار در صنعت ساختمان.

4. ادغام فناوری های پیشرفته حرارت و برق کشورهای غربی در اقتصاد کشور.

5. بازنگری در چارچوب مقرراتی مهندسی برق حرارتی با در نظر گرفتن منافع سرمایه گذاران بزرگ.

6. تقریب قیمت های داخلی سوخت و منابع انرژی به قیمت های جهانی. تشکیل «کسری» منابع سوخت پتانسیل صادرات در بازار داخلی، در درجه اول گاز طبیعی و نفت. افزایش سهم زغال سنگ و ذغال سنگ نارس در تراز سوخت کشور.

7. تشکیل توازن سازوکارهای شهرداری و بازار برای سازماندهی و مدیریت تامین حرارت در مناطق.

8. تشکیل سیستم های حسابداری و صورتحساب نوین در بازار تولید، عرضه و مصرف انرژی حرارتی.

نتیجه

روسیه به کشورهایی تعلق دارد که سطح بالایی از تمرکز تامین گرما دارند. مزیت انرژی، زیست محیطی و فنی گرمایش منطقه ای نسبت به خودمختاری در شرایط انحصار مالکیت دولتی پیشینی در نظر گرفته شد. تامین گرمای مستقل و انفرادی خانه های فردی از محدوده انرژی خارج شد و طبق اصل باقیمانده توسعه یافت.

در سیستم گرمایش منطقه ای، CHPP ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند - شرکت هایی برای تولید ترکیبی برق و گرما. از نظر فناوری، CHPP ها بر اولویت منبع تغذیه متمرکز هستند، گرمای تولید شده توسط این فرآیند در فصل سرد به میزان بیشتری مورد تقاضا است و در فصل گرم در محیط تخلیه می شود. هماهنگ کردن حالت های تولید گرما و انرژی الکتریکی با حالت های مصرف آنها همیشه امکان پذیر نیست. با این وجود، سطح بالای مهندسی برق در مقیاس بزرگ، «استقلال تکنولوژیکی» و حتی پتانسیل صادراتی خاصی را برای کشور از پیش تعیین کرد که نمی توان در مورد مهندسی برق حرارتی در مقیاس کوچک گفت. قیمت های پایین برای منابع سوخت، قیمت غیرقابل توجیه اقتصادی انرژی حرارتی به توسعه فناوری های ساختمان دیگ بخار "کوچک" کمک نکرد.

تامین گرما یک صنعت مهم در زندگی ما است. گرما را به خانه ما می آورد، آرامش و راحتی و همچنین تامین آب گرم را فراهم می کند که هر روز در دنیای مدرن ضروری است.

سیستم های تامین گرما مدرن به طور قابل توجهی در منابع صرفه جویی می کنند، استفاده راحت تر است، نیازهای بهداشتی و بهداشتی را برآورده می کند، از نظر اندازه کوچکتر است و از نظر زیبایی ظاهری دلپذیرتر به نظر می رسد.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. http://www.rosteplo.ru

2. http://dom.ustanovi.ru

3. http://www.boatanchors.ru

4. http://whttp://www.ecoteplo.ru

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

ترتیب ارتباطات متعدد در یک ساختمان خصوصی یک کار بسیار پر زحمت است، زیرا این کار مستلزم توجه بیشتر مالکان و گاهی اوقات مهارت های ساختمانی کاملاً خاص است. در عین حال، به عنوان یک قاعده، اهمیت ویژه ای به آن داده می شود، زیرا راحتی زندگی در خانه به کیفیت آن بستگی دارد.

امروزه فقط نصب و اتصال تمام عناصر مدار گرمایش کافی نیست، همچنین مهم است که اطمینان حاصل شود که کل سیستم نه تنها پایدار، بلکه تا حد امکان اقتصادی عمل می کند. افزایش مداوم تعرفه های برق، افزایش قیمت در بازار سوخت و سایر عوامل ناخوشایند مصرف کنندگان را ملزم به تجهیز گرمایش مدرن یک خانه خصوصی بر اساس اصل حداقل مصرف انرژی می کند. در مورد آنچه که سیستم های گرمایش مدرن یافت می شود و همچنین در مورد ویژگی های طراحی آنها از نظر کارایی آنها بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

عناصر گرمایش سنتی در مرحله کنونی

مواد نوآورانه برای ترتیب تامین گرما به طور محکم در آن مستقر شده اند زندگی مدرن، با این حال ، گاهی اوقات استفاده از آنها کاملاً اختیاری است ، زیرا می توان گرمایش را در یک خانه خصوصی با کمک عناصر سنتی و آشنا تجهیز کرد ، اما مطابق با آخرین پیشرفت ها ساخته شده است.

دیگهای گرمایش

گرمایش مدرن یک خانه روستایی نیاز به یک دیگ گرمایش قدرتمند دارد.

از محصولات جدید این دسته که در بازار ساختمان ظاهر شده اند می توان به نمونه های زیر اشاره کرد:

• دیگهای بخار نوع القایی که از شبکه برق. این سازه ها یک لوله متشکل از یک دی الکتریک با یک هسته فلزی در داخل هستند. آنها نام خود را به دلیل وجود سیم پیچ القایی روی لوله گرفتند. این قسمت از دیگ بخار است که منبع ظهور جریان های انرژی است. در نتیجه، دستگاه گرم می شود و انرژی حرارتی را به مایع خنک کننده، که به عنوان یک قاعده، آب معمولی است، منتقل می کند. از جمله مزایای این مدل می توان به کارایی بالا با وجود اندازه بسیار کوچک اشاره کرد. علاوه بر این، طراحی دیگ القایی دارای اجزای مستعد سایش نیست، که این نیز مهم است.
• دیگ بخار، الکترود نامیده می شود. شکل آن نیز به دلیل اندازه کوچک بسیار راحت است. گرم شدن مایع خنک کننده با قرار دادن دو الکترود در داخل آن حاصل می شود که در نتیجه آب که یک الکترولیت است گرم می شود.

  ویژگی این مدل دیگ بخار نیز این است که برای کار کاملاً ایمن است ، زیرا در صورت حتی حداقل نشت ، مکانیسم به دلیل اصل طراحی آن فوراً از کار می افتد.

  با این حال، با توجه به این واقعیت که عملکرد چنین دیگ بخار به طور مستقیم به برق وابسته است، عملکرد آن را به سختی می توان مقرون به صرفه نامید، زیرا با وجود اطمینان بسیاری از فروشندگان این تجهیزات، هزینه برق بسیار قابل توجه خواهد بود.

• دیگهای بخار به نام چگالش. این مکانیسم ها عناصر گرمایی هستند که با گاز یا بهتر است بگوییم با انرژی حاصل از احتراق آن کار می کنند. این بدان معنی است که تمام محصولات احتراق بر روی یک عنصر تبادل حرارت ویژه طراحی شده برای این منظور متراکم می شوند و به همین دلیل گرم می شوند.

  چنین دیگهای بخاری به دلیل این واقعیت قابل توجه هستند که عملکرد آنها بسیار بالا است (بازده می تواند به 100٪ و حتی بیشتر برسد، مشروط بر اینکه مقدار کل انرژی حرارتی تولید شده به عنوان شاخص 100٪ در نظر گرفته شود).

  اصل کار چنین دیگ بخاری بر اساس فرآیندی مانند پیرولیز است. هیزم که به عنوان سوخت اصلی عمل می کند در دو مرحله می سوزد. در ابتدا، احتراق در شرایط مقدار کمی اکسیژن انجام می شود، در نتیجه خاکستر و گاز ظاهر می شود، که متعاقبا در یک محفظه جداگانه می سوزد. به لطف این اصل کار، کنترل عملکرد دیگ و توزیع گرما در سرتاسر خانه تا حد امکان امکان پذیر می شود.

باتری های گرمایشی مدرن

سیستم های گرمایش مدرن یک خانه خصوصی معمولاً بدون رادیاتور نمی توانند کار کنند، از جمله باید به مدل های زیر توجه ویژه ای داشت:

• بهترین انتخاب برای چیدمان سیستم گرمایش در یک ساختمان خصوصی، باتری های آلومینیومی است. این محصولات دارای ویژگی های فنی عالی، و، نه کم اهمیت، هزینه کاملا مقرون به صرفه هستند.
• همچنین کنوکتورهای ساخته شده از آلیاژ مس و آلومینیوم وجود دارد که متعلق به دستگاه های دو فلزی است، یعنی آنهایی که برای تولید آنها از دو فلز استفاده شده است. این دستگاه ها به شکل لوله مسی مجهز به پره های آلومینیومی مخصوص هستند.

نصب رادیاتورهای مدرن به سه روش انجام می شود:

• روی سطح کف؛
• روی دیوار، هنگامی که دستگاه با استفاده از براکت به سطح خود ثابت می شود.
• در داخل کف (در این مورد، نصب یک فن ضعیف و کم مصرف در نزدیکی باتری می تواند به افزایش گرمای خروجی کمک کند).

انواع لوله برای گرمایش

سیستم های گرمایش مدرن برای خانه های خصوصی اغلب یکی از دو گزینه رایج لوله را در طراحی خود دارند:

1. لوله های ساخته شده از پلی پروپیلن. استحکام آنها با تقویت فویل های مبتنی بر آلومینیوم یا به طور متناوب فایبرگلاس حاصل می شود. چنین محصولاتی با استحکام بالا مشخص می شوند، استفاده از آنها آسان و نصب آسان است. استحکام اتصالات لوله های پلی پروپیلن به دلیل جوشکاری خاص با استفاده از تکنولوژی دمای پایین می باشد.
2. لوله های ساخته شده از مواد خلاقانه ای مانند پلی اتیلن متقابل. به عنوان یک قاعده، چنین مدل هایی به طور انحصاری برای نصب یک طراحی مدرن، به نام "کف گرم" استفاده می شود. این محصولات با استحکام بالا و در عین حال انعطاف پذیری کاملاً غیرمنتظره مشخص می شوند که تا کردن آنها را امکان پذیر می کند.

برخی از کارشناسان استفاده از لوله های ساخته شده با فولاد ضد زنگ راه راه را به عنوان جایگزین توصیه می کنند. در این حالت، بست های قطعات ساختاری چنین لوله هایی باید اتصالات خاصی باشد که عملکرد آنها بر اساس استفاده از سیلیکون تصفیه شده با دمای بالا است.

اما گزینه لوله های فولادی ضد زنگ هنوز برای یک آپارتمان شهری مناسب تر از یک خانه خصوصی است، زیرا نصب آنها در یک شهر به هزینه های قابل توجهی کمتری نسبت به یک ساختمان خصوصی نیاز دارد.

مواد نوآورانه برای گرمایش

با ذکر روش های سنتی نصب سیستم های گرمایشی، نمی توان آن دسته از گزینه های تامین گرما را که نسبتاً اخیراً محبوب شده اند، اما در عین حال محبوبیت زیادی به دست آورده اند، نادیده گرفت. به عنوان یک قاعده، اکثر این محصولات بر اساس اصل حفظ حداکثر انرژی کار می کنند، در حالی که ویژگی هایی مانند دوستی با محیط زیست را نیز در نظر می گیرند.

سیستم گرمایش از کف

شما می توانید به فناوری به نام گرمایش از کف متوسل شوید، به این دلیل که استفاده از رادیاتورهای استاندارد به معنای توزیع نابرابر گرما در اتاق است. تعداد زیادی ازهوای گرم شده توسط باتری ها از پشت بام خانه خارج می شود.

به منظور کاهش قابل توجه اتلاف گرما، ارزش نصب یک منبع گرما در زیر سطح کف را دارد. در این حالت ، پارامتر دما در خانه یکنواخت می شود و تقریباً هم در زیر سقف و هم در سطح زمین یکسان خواهد بود.

تا به امروز، سه گزینه برای گرمایش از کف ایجاد شده است که شامل موارد زیر است:

1. گرمایش از کف بر اساس آب. در این مورد، لازم است که یک لوله جامد ساخته شده از فلز-پلاستیک یا پلی اتیلن متقاطع در کف قرار داده شود. حداکثر گرمایش ممکن مایع خنک کننده در چنین سیستمی باید به 40 درجه سانتیگراد برسد.
2. کابلی که از شبکه برق کار می کند. این گزینه جایگزین خوبی برای سیستم آب است، مشروط بر اینکه برق منبع اصلی انرژی برای گرمایش باشد. نمونه هایی به صورت تشک گرمایشی نیز وجود دارد.
3. نوع فیلم گرمایش از کف این سیستم به شکل یک حصیر نازک مجهز به مسیرهای کوچکی است که جریان در امتداد آنها جریان دارد. نصب چنین کف گرم بسیار راحت است، زیرا نصب آن نیازی به اقدامات مقدماتی جدی ندارد و قرار دادن فیلم الکتریکی را می توان روی هر یک از سطوح (کاشی، مشمع کف اتاق، لمینت) انجام داد.

گرمایش مدرن با بخاری مادون قرمز

به تجهیزات مدرن طراحی شده برای گرم کردن خانه شخصی، همچنین شامل بخاری هایی است که در اثر تابش مادون قرمز کار می کنند. امروزه می توانید دو نمونه از این دستگاه ها را بیابید: مکانیزم های مجهز به لوله کوارتز با مارپیچ در داخل و عملکرد در درجه حرارت بالاو همچنین پانل هایی که دمای کارکرد آنها پایین است.

نسخه دوم بخاری ها همچنین می توانند به یک سیم پیچ مجهز شوند که دمای آن بیش از 90 درجه سانتیگراد نیست. اما معمولاً طراحی چنین مدلی شامل یک پانل سرامیکی است که در پشت آن قسمت اصلی گرمایش به صورت فیلم قرار دارد.

یک واقعیت جالب این است که نصب چنین تجهیزاتی با دستان خود کاملاً امکان پذیر است و تعمیر و نگهداری آن بسیار ساده است: ساختار از سطح سقف یا دیوار آویزان شده و سپس به برق متصل می شود.

صرفه جویی آشکار در این مورد به دلیل دو عامل اصلی ایجاد می شود:

1. توزیع گرما در این مورد تقریباً با آنچه در سیستم گرمایش از کف مشاهده می شود یکسان است - هوای گرم شده به طور مساوی در کل فضای اتاق توزیع می شود و هیچ قسمت سردی باقی نمی گذارد و از اتلاف گرما جلوگیری می کند.
2. با تشکر از مشخصات فیزیکیتابش مادون قرمز، دمای راحت به دست آمده با کمک چنین گرمایشی می تواند بسیار کمتر از حد معمول باشد و در حدود 16 تا 18 درجه سانتیگراد باشد که تأثیر مثبتی بر مصرف انرژی حرارتی دارد و باعث صرفه جویی در هزینه می شود.

استفاده از باتری های حرارتی

همانطور که می دانید، در بسیاری از شرکت های برق، تعرفه های برق در شب به طور قابل توجهی نسبت به تامین برق در روز تفاوت قابل توجهی دارد. بنابراین برای هماهنگی فرآیند گرمایش یک ساختمان مسکونی در کل روز می توان از دستگاهی به نام انباشتگر حرارتی که مخزن جاداری مجهز به عایق حرارتی است استفاده کرد. انجامش اصلا سخت نیست

بنابراین، با کمک یک باتری گرما، می توانید سیستم را طوری تنظیم کنید که آب در مدار گرمایش فقط در شب گرم شود، زمانی که قبض برق کمتر است، و در حال حاضر در طول روز، مایع خنک کننده به تدریج به رادیاتورها

نصب آن در ارتباط با دیگ گرمایشی که بر روی مواد خام جامد کار می کند به بهبود خواص عملیاتی آن کمک می کند. ظرفیت چنین تجهیزاتی برای جمع آوری گرما تنها با یک بار سوخت در روز کافی است.

اصل عملکرد کلکتورهای خورشیدی

علیرغم ماهیت به ظاهر قدیمی چنین دستگاهی در نگاه اول، یک کلکتور خورشیدی که اصل آن بر استفاده از نور خورشید به عنوان منبع اصلی انرژی است، می تواند یک ساختمان خصوصی را به میزان لازم گرم کند. آنها بر اساس همان اصل کار می کنند که بسیار کاربردی هستند.

این دستگاه از نظر بیرونی یک مخزن تیره رنگ است که در بالای آن شیشه قرار دارد. به لطف رنگ مشکی، که گرما را سریعتر از نور جذب می کند، مخزن گرم می شود و به لطف همرفتی که ساختار شیشه ای ایجاد می کند، تلفات حرارتی به حداقل می رسد.

البته چنین تجهیزاتی فقط در ساعات روشنایی روز مرتبط هستند و در شب و در هوای ابری همانطور که مشخص می شود هیچ سود زیادی از چنین کنوکتوری وجود نخواهد داشت.

با این حال، استفاده از آن می تواند به کاهش هزینه های گرمایش خانه شما، به خصوص در آب و هوای گرم کمک کند.

پمپ حرارتی - یک دستگاه گرمایش مدرن

مکانیزمی که امروزه در بسیاری از ساختمان های خصوصی مورد استفاده قرار می گیرد پمپ حرارتی است. سیستم‌های گرمایش مجهز به این دستگاه حتی در مقایسه با دستگاه‌های مادون قرمز و سازه‌های گرمایش از کف بسیار مقرون به صرفه هستند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که برق مصرف شده توسط پمپ برای ایجاد انرژی حرارتی استفاده نمی شود، بلکه برای انتقال آن به دستگاه های گرمایش از منبع کاملاً متفاوتی استفاده می شود.

با توجه به اصل عملکرد، چنین پمپی از بسیاری جهات یادآور یخچال استاندارد است، با تنها تفاوت در این است که عملکرد آن با هدف انجام می شود. سمت معکوس، اما برای سرمایش نیست، بلکه برای گرمایش وجود دارد.

بنابراین، می توان با اطمینان گفت که استفاده از وسایل گرمایشی مدرن در خانه های شخصی می تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و بخش قابل توجهی از منابع مالی را ذخیره کند. فقط توجه به نصب با کیفیت بالای این محصولات مهم است، بنابراین، در صورت وجود مشکلاتی در اتصال و عملکرد آنها، همیشه می توانید با متخصصان واجد شرایطی که عکس های مختلفی از دستگاه های گرمایشی و فیلم های دقیق دارند تماس بگیرید که همه کار نصب را ساده می کند. .

فصل گرما در روسیه حدود هفت ماه طول می کشد. برای صاحبان خانه های خصوصی و کسانی که تازه قرار است تبدیل به آنها شوند، مسئله گرمایش کارآمد فضا به یک کار دشوار تبدیل می شود که حل آن چندان آسان نیست. بیایید سعی کنیم بفهمیم که سیستم های گرمایش مدرن یک خانه خصوصی چیست.

اغلب از آب یا مایعات ضد یخ مختلف برای گرمایش استفاده می شود که از طریق لوله ها به گردش در می آیند. این مایع با استفاده از دیگ های گازی گرم می شود که می توانند با سوخت مایع، جامد و گاز کار کنند. اخیراً از دیگ های الکترود و القایی به عنوان عناصر گرمایشی استفاده می شود.

گرمایش آب به دلیل در دسترس بودن و کارایی مایع خنک کننده در بین صاحبان کلبه ها و سایر مسکن های حومه شهر محبوب است. سیستم آب به راحتی به تنهایی نصب می شود. خبر خوب این است که حجم آب در سیستم ثابت می ماند.

معایب گرمایش آب در مدت طولانی گرم شدن اتاق، نشتی احتمالی و پارگی لوله ها. سیستم آب را در زمستان خاموش نکنید، زیرا آب یخ می زند و لوله ها می ترکد.

سیستم های گرمایشی پیشرفته

دستگاه سیستم های گرمایش مدرن برای خانه های خصوصی اساساً با روش های گرمایش سنتی متفاوت است. فناوری گرمایش هر سال به سرعت در حال توسعه است. تجهیزات بهتر و کارآمدتر می شوند.

منابع جدید انرژی در حال ظهور هستند که الزامات حفاظت از محیط زیست و راحتی کلی عملیات تجهیزات را برآورده می کنند.

توسعه نوآورانه دانشمندان روسی سیستم گرمایش مادون قرمز PLEN است. از نازک ترین لایه پلیمری و یک عنصر گرمایش مقاومتی ساخته شده از رشته های کربنی تشکیل شده است.

PLEN جزء حرارتی نور خورشید را ساطع می کند که توسط کف، سقف، مبلمان جذب می شود و دمای اتاق راحت ایجاد می کند.

مشخصات

حداکثر دمای سطح این سازه 60 درجه سانتی گراد است، اما 30 تا 40 درجه سانتی گراد برای ایجاد راحت ترین شرایط در خانه کافی است.

PLEN را می توان روی تمام سطح پایه اتاق قرار داد و روی آن را با لمینت یا هر نوع پوشش دیگری پوشاند. اگر سیستم را روی سقف نصب کنید، احساس گرما و راحتی مانند نور خورشید خواهید داشت. همچنین امکان اتصال سازه به دیوارها وجود دارد، اما اثربخشی آن از این امر آسیب خواهد دید.

یکی از مزایای هیتر فیلم عدم وجود حامل حرارت مایع است. این نصب سیستم های پیچیده، نشت، انجماد مایع را از بین می برد. علاوه بر این، سیستم های گرمایش فیلم دارای مزایای دیگری نیز هستند:

• هوا را خشک نکنید؛
• جریان گرمای شدید وجود ندارد.
• جریان های همرفتی ایجاد نکنید؛
• نسوز؛
• نصب آسان؛
• کاملا برای انسان و محیط زیست بی خطر است.

یکی دیگر از استدلال های به نفع PLEN برای یک خانه روستایی، سال ها تحقیق توسط دانشمندان است. آنها ثابت کردند که تابش امواج مادون قرمز با قدرت متوسط ​​تأثیر مفیدی بر بدن انسان دارد.

نقطه ضعف اصلی سیستم گرمایش مادون قرمز هزینه بالای آن است. برای دستگاه سیستم گرمایش کل خانه، باید سرمایه گذاری های مالی جدی انجام دهید که به زودی نتیجه نمی دهد.

سیستم های زمین گرمایی

یک نوآوری در گرمایش یک خانه خصوصی، دریافت گرما از زمین است که در زمین مجاور واقع شده است. برای این کار از تاسیسات زمین گرمایی استفاده می شود. طراحی آن شامل یک پمپ حرارتی است که بر اساس اصل یخچال کار می کند، فقط برای گرمایش.

یک شفت در نزدیکی خانه ایجاد می شود که در آن لازم است مبدل حرارتی قرار گیرد. از طریق آن، آب های زیرزمینی به پمپ حرارتی جریان می یابد، گرما می دهد، که برای گرم کردن ساختمان استفاده می شود.
هنگام گرم کردن یک خانه روستایی، ضد یخ به عنوان خنک کننده استفاده می شود. برای این کار یک مخزن مخصوص در معدن تعبیه شده است.

استفاده از انرژی حرارتی که منبع آن است بسیار آسان است نور خورشید. جدیدترین سیستم های گرمایشی برای خانه های روستایی، با برق انرژی خورشیدی، جمع کننده و مخزن هستند.

ساختار لوله هایی که کلکتور را تشکیل می دهند اتلاف گرما را به حداقل می رساند. بر اساس ویژگی های طراحی، کلکتورهای خورشیدی خلاء، تخت و هوا هستند.

آنها باید تا حد امکان بالاتر قرار گیرند.

تفاوت های ظریف

این نوع گرمایش فقط برای مناطق گرم کشور مناسب است، جایی که آفتاب درخشان حداقل 20-25 روز در سال می تابد. در غیر این صورت، سیستم های گرمایش اضافی باید نصب شوند. یکی دیگر از معایب پنل های خورشیدی هزینه بالا و عمر کوتاه باتری های مورد نیاز برای ذخیره برق است.

سیستم های گرمابی

اگر خانه روستایی شما در کنار یک مخزن غیر یخبندان قرار دارد، می توان انرژی گرمایی لازم را از آب به دست آورد.

برای انجام این کار، یک پروب مبدل حرارتی در پایین مخزن گذاشته شده و یک پمپ حرارتی در خانه نصب شده است. هرچه کاوشگر بزرگتر باشد، نیروگاه هیدروترمال کارآمدتر است.

سیستم های هوایی

در آب و هوای گرم می توان از سیستم هوا به هوا استفاده کرد. ساده ترین انواع این پمپ های حرارتی کولر گازی اینورتر هستند. آنها مانند تهویه مطبوع معمولی نصب می شوند. راندمان کار آنها در دمای زیر صفر کاهش می یابد و در 30- درجه سانتی گراد و زیر آن به صفر می رسد.

انرژی باد از دیرباز برای تولید برق استفاده می شده است. اما می توان از آن برای گرم کردن خانه های حومه شهر نیز استفاده کرد. دانشمندان یک مولد برق باد بدون چرخ دنده ساخته اند که بر روی یک محور چرخش عمودی بر روی سقف خانه نصب شده است. برای کاهش نویز در حین کار سازه، محور باید مجهز به عایق لرزش باشد. یک آبگرمکن برقی و یک باتری گرما در زیرزمین قرار داده شده است.

ساخت این دستگاه بسیار دشوار است، اندازه و وزن زیادی دارد. نصب آن طولانی و دشوار است. برای به دست آوردن حداکثر انرژی باد، ساخت یک برج با ارتفاع کافی ضروری است.

مزایا و معایب

مزیت بدون شک این نوع گرمایش سازگاری با محیط زیست آن است. استخراج انرژی از باد هیچ آسیبی به محیط زیست وارد نمی کند. علاوه بر این، این انرژی کاملا رایگان است و هزینه ساخت و نصب تجهیزات نسبتا پایین است.

با وجود مزایای بدون شک، این روش گرمایش خانه های روستایی به دلیل عدم ثبات قدرت و سرعت باد محبوب نیست.

گرمایش الکتریکی فضا بیشتر به روش‌های گرمایش سنتی اطلاق می‌شود که در دهه‌های اخیر مدرن شده‌اند. کارکردن وسایل برقی آسان، راحت و قابل اعتماد است. مدت طولانی است که برای گرمایش محلی استفاده می شود.

برای گرم کردن یکنواخت کل فضای اتاق با کمک برق، از گرمایش از کف استفاده می شود. این سیستم برای استفاده در یک خانه خصوصی کشور مناسب است.

سیستم گرمایش از کف

فناوری گرمایش از کف یک سیستم گرمایش فضایی راحت و اقتصادی است. تاسیسات مدرن از مواد مترقی استفاده می کنند. برای ساخت خطوط لوله از مواد پلیمری سبک و بادوام استفاده می شود.

اساس یک طبقه الکتریکی گرم یک کابل گرمایش است. نکته اصلی در این نوع گرمایش، کیفیت کابل است که کارایی سیستم و مدت زمان سرویس دهی آن به آن بستگی دارد.
کف های گرم با استفاده از آب، مواد مضر، تشعشعات الکترومغناطیسی ساطع نمی کنند. آب یک حامل گرما ارزان و گرما فشرده است. شبکه ای از خطوط لوله نصب شده است که مایع از طریق آن بین پایه و پوشش کف جریان می یابد. در مقایسه با سیستم الکتریکی "کف گرم"، این نوع گرمایش بسیار ارزان تر است.

سیاست تامین انرژی که در سال های اخیر دنبال شده است شامل گذار به منابع انرژی تجدیدپذیر است. به طور فزاینده ای برای تولید برق از گاز و زغال سنگ استفاده نمی شود، بلکه از انرژی خورشید، باد و آب استفاده می شود. اینها منابع انرژی سازگار با محیط زیست هستند که محیط زیست را با انتشار و تخلیه آلوده نمی کنند.