Системы централизованного теплоснабжения и их структуры

Системы централизованного теплоснабжения характеризуются сочетанием трёх основных звеньев: теплоисточников, тепловых сетей и местных систем теплоиспользования отдельных зданий или сооружений.

В теплоисточниках осуществляется получение теплоты за счет сжигания различных видов топлива. Такие источники называются котельными.В случае использования в теплоисточниках теплоты, выделяемой при распаде радиоактивных элементов, они называются атомнымистанциямитеплоснабжения(АСТ). В отдельных системах теплоснабжения используются, в качестве вспомогательных, возобновляемые источники теплоты – геотермальная энергия, энергия солнечного излучения (лучистая) и др.

Если теплоисточник расположен вместе с теплоприемниками в одном здании, то трубопроводы для подачи теплоносителя, проходящие внутри здания, рассматриваются как элемент системы местного теплоснабжения.

В системах централизованного теплоснабжения теплоисточники располагаются в отдельно стоящих зданиях, а транспорт теплоты от них осуществляется по трубопроводам тепловых сетей, к которым присоединены системы теплоиспользования отдельных зданий.

Масштабы систем централизованного теплоснабжения могут изменяться в широких пределах: от небольших, обслуживающих несколько соседних зданий, до крупнейших, охватывающих ряд жилых или промышленных районов и даже город в целом. Независимо от масштаба, эти системы по контингенту обслуживаемых потребителей подразделяются на коммунальные, промышленные и общегородские.

К коммунальным относятся системы, снабжающие теплотой в основном жилые и общественные здания, а также здания промышленного и коммунально-складского назначения, размещение которых в селитебной зоне городов допускается нормами.

Соответствующие системы централизованного теплоснабжения можно охарактеризовать как групповые (квартальные), микрорайонные и районные. Теплоисточники, обслуживающие эти системы, по одному на каждую систему, могут быть отнесены соответственно к категории групповых (квартальных), микрорайонных и районных котельных.

При больших масштабах выработки теплоты, в особенности в общегородских системах, является целесообразной совместная выработка теплоты и электроэнергии.

Тепловые эл/станции, предназначенные для совместной выработки теплоты и эл/энергии, называются теплоэлектроцентралями(ТЭЦ).

Атомные электростанции, использующие теплоту, выделяемую при распаде радиоактивных элементов, для выработки электроэнергии, также иногда целесообразно использовать как теплоисточники в крупных системах теплоснабжения. Эти станции называются атомнымитеплоэлектроцентралями(АТЭЦ).

Системы централизованного теплоснабжения, использующие ТЭЦ в качестве основных теплоисточников называются теплофикационными.

Вопросы сооружения новых систем централизованного теплоснабжения, а также расширения и реконструкции существующих систем требуют специальной проработки, исходя из перспектив развития соответствующих населенных пунктов на ближайший период (10 – 15 лет) и расчетный срок (25 – 30 лет).

Нормами предусматривается разработка специального предпроектного документа, а именно схемытеплоснабженияданного населенного пункта. В схеме прорабатывается несколько вариантов технических решений по системам теплоснабжения и, на основании технико-экономического сопоставления, обосновывается выбор предлагаемого к утверждению варианта. Последующая разработка проектов теплоисточников и тепловых сетей должна, согласно нормативным документам, производиться только на основе решений, принятых в утвержденной схеме теплоснабжения данного населенного пункта.

Итак, основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством тепла требуемых параметров.

В зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям системы теплоснабжения разделяются на децентрализованные и централизованные.

В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей размещены в одном агрегате или размещены столь близко, что передача теплоты от источника до теплоприемников может производиться без промежуточного звена – тепловой сети. Системы децентрализованного теплоснабжения разделяются на индивидуальные и местные. В индивидуальных системах теплоснабжение каждого помещения (участок цеха, комната, квартира) обеспечивается от отдельного источника. К таким системам, в частности, относятся печное и поквартирное отопление. В местных системах теплоснабжение каждого здания обеспечивается от отдельного источника теплоты, обычно от местной котельной (автономный источник теплоты). К такой системе, в частности, относится так называемое центральное отопление зданий.

В централизованных системах процесс теплоснабжения состоит из трех последовательных операций:

- подготовка теплоносителя;

- транспорт теплоносителя;

- использование теплоносителя.

Подготовка теплоносителя производится в специальных, так называемых, теплоподготовительных установках на ТЭЦ, а также в городских, районных, групповых (квартальных) или промышленных котельных.

Транспортируется теплоноситель по тепловым сетям.

Используется теплоноситель в теплоприемниках потребителей.

Комплекс установок, предназначенных для подготовки, транспорта и использования теплоносителя, составляет систему централизованного теплоснабжения.

Для транспорта теплоты на большие расстояния применяются два теплоносителя: вода и водяной пар. Как правило, для удовлетворения сезонной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения (ГВС) в качестве теплоносителя используется вода, а для промышленной технологической нагрузки – водяной пар.