Теплоснабжение от местных источников теплоты

Массовый переход от централизованных систем теплоснабжения к местным (децентрализо­ванным) системам за последние 15 лет вызван, с одной стороны, насыщением рынка различ­ным теплогенерирующим оборудованием, а с другой – снижением качества теплоснабжения от централизованных систем.

То есть массовое применение децентрализованных систем вызвано желанием потребителей обеспечить себя тепловой энергией, а не стремлением к энергосбере­жению.

Необходимо также отметить, что отличительной особенностью современных систем отопле­ния является наличие регулирующего оборудования. Поскольку до 1995 года исполь­зовались системы отопления с постоянными гидравлическими характеристиками, регулирование количества тепла, подаваемого системой отопления, выполнялось изменением температуры теплоносителя. При этом работа районных котельных и ТЭЦ также осуществлялась по темпера­турному графику, в зависимости от наружной температуры. В связи с изменением N2 к СНиП 2.04.05-91 все нагревательные приборы должны быть оборудованы терморегуляторами. Кро­ме энергосберегающего эффекта это требование вызвало конфликт между системами отопления, которые перешли в разряд гидравлических изменяемых систем (то есть с количественным регу­лированием), и тепловыми сетями с постоянным гидравлическим режимом. Данное обстоя­тельство также способствовало переходу к местным системам теплоснабжения.

Рассматривая применяемые в настоящее время теплогенерирующие установки, необходимо отметить, что основные производители предлагают котлы, работающие преимущественно на га­зообразном топливе, а для экономии и рационального использования последнего предлагается ряд стандартных мероприятий – модульные котлы, многорежимная работа горелок, конденсат­ные котлы. При этом, необходимо отметить, что ряд фирм начинает предлагать котлы, работающие на возобновляемом топливе. Так с учетом роста стоимости ископаемого углеводо­родного топлива все более актуальным становится применение котлов, использующих в качестве топлива возобновляемую биомассу в виде отходов древесины, в том числе гранулированные от­ходы древесины в виде пеллет. Дополнительны­ми положительными свойствами биомассы является наличие значительных запасов СО2 нейтральный статус такого топлива. Типы водогрейных котлов, использующих в качестве топлива биомассу для индивидуального и централизованного теплоснабжения про­изводства компании Герц Арматурен.

Устройство котлов малой мощности предполагает наличие нескольких газоходов, камеры сжигания газа и, в случае конденсатных котлов, значительную поверхность теплообмен­ника. Необходимо отметить, что такие котлы высокоэффективны и долговечны. Однако, в отличие от котельных централизованных систем теплоснабжения, данные агрегаты работают практиче­ски весь период не в номинальном режиме, то есть ниже указанного КПД, а сами котлы не предназначены для реализации в их топках высокофорсированных огневых процессов. Также следует учесть то обстоятельство, что определение КПД зарубежных котлов выполнено в соот­ветствии с нормами стран-производителей (как правило, при температурном перепаде 75-60 С). Учет же снижения тепловой нагрузки и уменьшение КПД котла в связи с уменьшением эффектив­ности использования тепловоспринимающей поверхности не указаны.

Кроме того, повышение эффективности котлов не всегда положительно для систем отопления зданий — в частности снижение температуры горячей воды в системе отопления требует уве­личения площади нагревательных приборов (вследствие уменьшения температурного напора), увеличения диаметров магистральных трубопроводов, то есть увеличения эксплуатационных и капитальных затрат. То же можно сказать и о регулировании систем отопления — поскольку регуляторы устанавливаются в среднем положении на нагревательные приборы, то площадь по­следних необходимо увеличить на 15 — 20 % по сравнению с необходимой по расчету. То есть проблему энергосбережения жилых зданий необходимо рассматривать в комплексе всех состав­ляющих тепловой системы.

Также необходимо учесть, что тепло, которое полезно использует потребитель, не соответ­ствует количеству выработанного тепла. То есть коэффициент используемого тепла определяет­ся по зависимости:

n = n_к + n_т.c. + n_с.о. + n_н.п.

n_к n_т.c. n_с.о. n_н.п. — соответственно, коэффициенты полезного действия котельной, тепловых се­тей, системы отопления и нагревательных приборов.

В результате процент полезно использованной теплоты не превышает 50 %, вследствие чего децентрализация энергоснабжения оказывается выгодной для конечного потребителя, который может быть владельцем независимого источника энергоснабжения.

Однако, уменьшая таким способом теплопотери при транспортировке теплоносителя, умень­шается эффективность работы котельного агрегата, вынужденного работать практически весь отопительный период в не номинальном режиме.