Повышение эффективности систем теплоснабжения за счет их децентрализации - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Повышение эффективности систем теплоснабжения за счет их децентрализации

Маслова М.А. 1
1Ивановский государственный политехнический университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

На сегодняшний день теплоснабжение находится в критическом состоянии. Наиболее важными экономическими проблемами теплоснабжения являются разрозненность систем теплоснабжения, неучет сводного теплового баланса, значительные потери теплоносителя и значительный физический износ теплового оборудования.

В зависимости от размещения источника тепловой энергии по отношению к потребителям системы теплоснабжения они делятся на децентрализованные и централизованные.

Система централизованного теплоснабжения - это система, состоящая из одного или нескольких источников теплоты, тепловых сетей (независимо от диаметра, числа и протяженности наружных теплопроводов) и потребителей теплоты.

Децентрализованное теплоснабжение – это система, в которой источник теплоты и теплоприемники потребителей либо совмещены в одном агрегате, либо размещены так близко, что передача теплоты от источника до теплоприемников может осуществляться без тепловых сетей.

Теплоснабжение - самый энергоёмкий вид деятельности. Сейчас, наиболее часто учитывается появление в центральной технической литературе следующих двух взаимосвязанных утверждений обобщающего характера: об очевидных технико-экономических преимуществах автономных систем теплоснабжения по сравнению с централизованными; о том, что причиной низкой экономичности и надёжности существующих городских систем теплоснабжения является их излишняя централизация, рост тарифов. Решение этой проблемы приводит к переходу на децентрализованное (автономное) теплоснабжение.

Одним из главных показателей децентрализации или автономной системы является исключение тепловых распределительных сетей, тогда к понятию автономных источников теплоты относятся не только домовые (интегрированные со зданием), крышные, встроенные, пристроенные котельные, но и поквартирные системы от поквартирных теплогенераторов.

В исследованиях ЦНИИЭП инженерного оборудования отмечается, что эффективность и экономичность автономных систем на газообразном топливе всегда значительно выше, чем централизованных. А если мы используем твердое топливо, то из-за проблем доставки, хранения, сжигания, золошлакоудаления, снижения вредных выбросов система автономного теплоснабжения становится менее привлекательной. [1]

В настоящее время теплоснабжение городского фонда России производится от централизованных теплоисточников, и протяженность магистральных, распределительных и внутриквартирных участков теплосетей значительна.

На протяжении всей эксплуатации тепловых сетей происходят неизбежные потери теплоносителя от внешнего охлаждения и с утечками теплоносителя от расхода в сети. Они составляю определенную часть эксплуатационных затрат электроэнергии на перекачку теплоносителя, затраты на химводоподготовку в стоимости отпускаемой тепловой энергии. Значительное превышение нормативных потерь связано с высокой степенью износа оборудования централизованных систем теплоснабжения и особенно тепловых сетей. Поэтому именно тепловые сети являются самым ненадежным элементом системы централизованного теплоснабжения.

Трубопроводы тепловых сетей могут прокладываться в подземных проходных и непроходных каналах, бесканальной подземной прокладкой и надземной. Вследствие грунтовых или поверхностных вод, тепловые сети регулярно или постоянно затапливаются грунтовыми или поверхностными водами. Неудовлетворительное состояние тепловой и гидравлической изоляции трубопроводов, износ и низкое качество монтажа и эксплуатации оборудования тепловых сетей отражается статистическими данными по аварийности. Наличие наружной коррозии и некачественного монтажа (нарушение целостности сварного шва) трубопроводов влечет за собой многократные аварийные отказы в системе.

На основе всего выше сказанного, децентрализованное теплоснабжение, к которому относится как поквартирные системы отопления и горячего водоснабжения, так и домовые, включая многоэтажные здания с крышной или пристроенной автономной котельной. Переход на децентрализованное теплоснабжение позволяет лучше приспособить систему теплоснабжения к условиям потребления тепловой энергии определенного обслуживаемого объекта, а исключение внешних распределительных сетей практически исключает непроизводственные потери теплоты при транспортировке теплоносителя. Повышенный интерес к автономным источникам теплоты (и системам) в последние годы в значительной степени обусловлен финансовым состоянием и инвестиционно-кредитной политикой в стране, так как строительство централизованной системы теплоснабжения требует от инвестора значительных единовременных капитальных вложений в источник, тепловые сети и внутренние системы здания, причем с неопределенным сроком окупаемости или практически на безвозвратной основе. Децентрализацией возможно достичь не только снижения капитальных вложений за счет отсутствия тепловых сетей, но и переложить расходы на стоимость жилья (т.е. на потребителя). Именно поэтому сейчас увеличился спрос на автономное теплоснабжение для объектов нового строительства жилья. Организация автономного теплоснабжения позволяет осуществить реконструкцию объектов в городских районах старой и плотной застройки при отсутствии свободных мощностей в централизованных системах. Одним из наиболее важных достоинств децентрализованной системы перед централизованной состоит в том, что она базируется на современных и высокоэффективных теплогенераторах последних поколений (в том числе конденсационные котлы), с энергосберегающими автоматическими системами управления. Этих факторов хватит чтобы удовлетворить запросы самого требовательного потребителя.

Таким образом, переход на децентрализованное теплоснабжение приводит к повышению энергетической эффективности за счет исключения потерь теплоносителя по длине трубопроводов, сокращению энергетических расходов при эксплуатации, а также снижению капитальных затрат.

Степень разработанности проблемы.

Исследованиями в области сравнения эффективности централизованного и децентрализованного теплоснабжения занимались ученые Е.Б. Филатова, А.И. Щелоков, Доронин М.С. и др.

Целесообразность применения автономного теплоснабжения с точки зрения технико-экономическим обоснованием зон теплоснабжения рассмотрено Яковлевой Б.В., Трутаевой В.И.

В соответствии с изложенным, целью диссертационной работы являетсяоценка эффективности использования в сфере жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) децентрализованных систем теплоснабжения жилых зданий г. Геленджик. Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи: обоснованное использование поквартирной системы теплоснабжения с индивидуальными газовыми теплогенераторами, перевод потребителей социальной инфраструктуры на автономное теплоснабжение с пристроенными, встроенными и крышными котельными без тепловых сетей, в которых возможно использовать высокоэффективное оборудование.

Предметом исследования является система теплоснабжения жилых и общественных зданий.

Объектом исследования является применение децентрализованных систем в теплоснабжении.

Информационной базой исследования послужили справочные, статистические и нормативные материалы по исследуемой проблематике, проекты стратегии развития отрасли в целом по России. Методические рекомендации по повышения эффективности системы теплоснабжения за счет их децентрализации.

Практическая значимостьдиссертационнойработы состоит в том, что переход от централизованного теплоснабжения к децентрализованному влечет за собой ряд преимуществ. К ним относится не только сокращение потерь теплоты за счет отсутствия теплосетей, но и как следствие уменьшение расхода топлива, капитальных затрат, исключение человеческого фактора. Предложенный материал, выводы, данные способствуют развитию в сфере теплоснабжения и выявлению потенциала от децентрализации.

Апробация работы.Основные положения диссертации были представлены на молодежной научно-технической конференции «Молодые ученые – развитию Национальной технологической инициативы» («ПОИСК-2019») и на круглом столе «Современные проблемы теории и практики организационно-технологических и экономических решений в строительстве».

Публикации. По теме диссертации опубликована 1 печатная работа, общим объемом 0,188 п.л.

Список используемой литературы:

Вестник МГСУ. Издательство: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (Москва), 2012. «Развитие, перспективы и состояние децентрализованных систем теплоснабжения в РФ» Хаванов П.А.

Просмотров работы: 59