4.5 Трубопроводы

Трубопроводы для подводки теплоносителя к отопительным приборам могут быть изготовлены из стальных водогазопроводных труб, из медных труб и из полимерных материалов (металлопластиковые трубы, полипропиленовые трубы и трубы из поперечно шитого полипропилена). Магистрали из стальных труб не подходят для скрытой подводки к радиаторам. Все остальные трубы можно «прятать» под отделочными материалами с соблюдением определенных технологий монтажа системы. Еще необходимо отметить, что не допускается монтаж системы отопления из медных труб, если в качестве отопительных приборов выбраны алюминиевые секционные радиаторы.

4.6 Котельное оборудование

Как правило, отопление городского жилья обеспечивается от централизованных котельных и городских теплосетей, в то время как отопление загородных домов в основном осуществляется от собственных (автономных) источников тепла и лишь изредка от котельной, работающей на группу зданий.

Рынок котельного оборудования в России достаточно насыщен. Практически все ведущие западные фирмы, производящие котельное оборудование, имеют у нас свои представительства. Российские котлы хотя и широко представлены на рынке, но конкуренции с импортными образцами по потребительским качествам пока не выдерживают. В тоже время практически все западные производители разрабатывают и поставляют на российский рынок котлы, адаптированные к нашим условиям:

·  многотопливные котлы;

·  газовые котлы, работающие без электричества.

Многотопливные котлы

Практически все фирмы выпускают котлы, работающие на жидком топливе и газе, а некоторые фирмы добавляют опцию твердого топлива. Необходимо заметить, что многотопливные котлы, в силу конструкции горелки достаточно шумные.

Газовые котлы, работающие без электричества

Сейчас основная масса котлов предназначена для работы в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, и, в типичном для России случае отключения электроэнергии котел просто останавливается и не работает пока нет электричества.

Системы управления котельной

Система управления котельным оборудованием в зависимости от предназначения котельной (только отопление одного здания, отопление и горячее водоснабжение, наличие контуров теплых полов, отопление и ГВС нескольких зданий), может варьироваться от простейшей, выполненной на термостатических регуляторах, до сложной с микропроцессорным регулированием.

5. Перспективы развития теплоснабжения в России

К числу основных факторов, определяющих перспективы развития теплоснабжения в России, следует отнести:

1. Курс на реструктуризацию единой энергетической системы с формированием 3-уровневой системы предприятий: производители тепла, тепловые сети и продавцы энергии. Реструктуризация будет сопровождаться переделом собственности в энергетическом комплексе в пользу частного предпринимательства. Ожидается привлечение крупных инвестиций, в том числе из-за рубежа. В данном случае реструктуризация затронет «большую» энергетику.

2. Жилищно-коммунальная реформа, связанная с сокращением и снятием дотаций населению в оплате коммунальных услуг, в том числе тепловой энергии.

3. Стабильный рост экономики в строительном комплексе.

4. Интеграция в экономику страны передовых теплоэнергетических технологий западных стран.

5. Пересмотр нормативно-правовой базы теплоэнергетики с учетом интересов крупных инвесторов.

6. Приближение внутренних цен на топливно-энергетические ресурсы к мировым. Формирование на внутреннем рынке «дефицита» топливных ресурсов экспортного потенциала, в первую очередь – природного газа и нефти. Увеличение доли угля и торфа в топливном балансе страны.

7. Формирование баланса муниципальных и рыночных механизмов организации и управления теплоснабжением регионов.

8. Становление современных учетно-биллинговых систем на рынке производства, поставки и потребления тепловой энергии.

Закон «О теплоснабжении» [4]

27 июля 2010 г. Президент РФ Д.А. Медведев подписал закон «О теплоснабжении» (Федеральный закон от 27 июля 2010 г. № 190-ФЗ «О теплоснабжении»).

При разработке законопроекта «О теплоснабжении» Минэнерго России (как ответственное министерство за подготовку законопроекта) были учтены поручения Д.А. Медведева, отраженные в Указе Президента РФ от 4 июня 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».

Федеральный закон от 27 июля 2010 г. № 190 «О теплоснабжении» устанавливает правовые основы экономических отношений, возникающих в связи с производством, передачей и потреблением тепловой энергии (мощности) и теплоносителя в системах теплоснабжения, создания, функционирования и развития таких систем, а также определяет полномочия органов государственной власти и органов местного самоуправления по регулированию и контролю в сфере теплоснабжения. Закон «О теплоснабжении» в полной мере описал роль и место всех уровней власти в организации надежного обеспечения потребителей теплом.

По мнению одного из основных разработчиков ФЗ «О теплоснабжении» председателя Комитета по энергетике Государственной Думы Ю.А. Липатова, текст закона является четкой инструкцией организации взаимодействия органов местного самоуправления с теплоснабжающими и теплосетевыми организациями по вопросам теплоснабжения.

ФЗ «О теплоснабжении» вступил в силу (за исключением отдельных его положений, которые вступят в силу 1 января 2011 г.), которым предусмотрена разработка в кратчайшие сроки 19-ти подзаконных актов к нему, большая часть из которых будет утверждаться Правительством РФ, оставшаяся часть – уполномоченным Федеральным органом исполнительной власти (которым может статьи Министерство энергетики РФ или Министерство регионального развития РФ; по нашему мнению, таким уполномоченным органом должно быть Минэнерго России).

Эффективность работы современного энергоэффективного оборудования в России сегодня.

В последние годы (начиная с 1990-х гг.) на российском рынке появилось достаточно большое количество современного эффективного оборудования (в основном зарубежного производства) и технологий.

В 2002 г. вступил в силу ФЗ «О техническом регулировании», с выходом которого фактически рухнула нормативно-техническая система (это ГОСТы, СНиПы и другие нормативные документы), создаваемая лучшими техническими умами страны долгие годы и действовавшая в советское время. В соответствии с этим федеральным законом, каждый индивидуум фактически получил право выполнять проектные и строительные работы различных объектов, в частности, энергообъектов. Этим правом стало пользоваться достаточно большое количество людей, часто не имеющих профильного образования. В результате в большом количестве стали происходить технологические отказы и повреждения на ряде вновь вводимых объектов теплоснабжения (источники энергии, тепловые сети, тепловые пункты), что во многих случаях приводило к дискредитации внедряемых современных технологий.

Одним из выходов из сложившейся ситуации видится в создании (в рамках действующего федерального законодательства, в частности ФЗ «О техническом регулировании») системы качества в сфере теплоснабжения, которая позволила бы на добровольной основе со стороны участников рынка теплоснабжения добиваться повышения качества выполняемых работ на объектах теплоснабжения.

Такая система на добровольной основе несколько лет активно разрабатывается силами НП «Российское теплоснабжение» (НП РТ).

В первую очередь, НП РТ решило сосредоточить свои усилия на решении задачи повышения качества тепловых сетей (в первую очередь, в пенополиуретановой (ППУ) изоляции), являющихся сегодня самым «больным» местом в системе теплоснабжения.

В Японии ежегодно производится около 3 млн. тепловых насосов,   в США   около 1 млн. тепловых насосов. В Германии предусмотрена дотация в 400 марок за каждый кВт установленной   мощности тепловых насосов. В России в Новосибирске на практически единственном в России предприятии "Энергия", производящем крупные тепловые насосы, за 10 лет произведено порядка сотни промышленных тепловых насосов. За рубежом выгодно использовать низкопотенциальное тепло, а в России, в стране холода, проще построить котельную, чем использовать   сбросные   низкопотенциальные   источники тепла.

Энергии сбросного тепла,   поступающего на градирни Омских ТЭЦ, достаточно, чтобы остановить в резерв все,   даже   самые крупные  котельные   города при понижении температуры наружного воздуха до   –8 ° С!   Но почему-то   даже зимой,   когда из градирен ТЭЦ   выбрасывается огромное количество   тепла, в зоне   действия тепловых сетей работают десятки котельных,   нагрузку которых могут взять на себя ТЭЦ. Потери топлива от   неумения организовать совместное потребление сбросной   энергии от ТЭЦ   различными   собственниками котельных    по Омску    составляет не менее 630 тыс. т.у.т/ год   на сумму до 200-800 млн. рублей в год.

В Российской   теплоэнергетической системе "ТЭЦ - тепловой потребитель"   получается замкнутый   круг,   тепловые насосы не применяются   потому что   на их нет спроса,   и с другой стороны нет   предложений потому, что    нет спроса.   Есть сбросное тепло   в градирни, есть невостребованные   тепловые   мощности, (которые замещаются местными котельными, в зоне действия ТЭЦ), есть возможные технические   решения,    но   нет   экономической выгоды. Сбросное тепло от ТЭЦ продается   по цене тепла,   получаемое от котельной.  Конечно, с таким уровнем цен никакой   тепловой насос не будет   конкурентоспособен.

Абсурдность существующих тарифов заключается и в том, что цена не отражает количество потребленной энергии по времени. Так, при равномерном потреблении 1000 Гкал в течение года достаточно источника тепла с мощностью 0.11 Гкал/час. Для производства этого же количества тепла, требуемого для того, чтобы обеспечить зимний максимум нагрузок за расчетную пятидневку требуется уже 8.3 Гкал/час. Разница мощностей установленного оборудования составляет 73­-кратную величину. Соответственно нужны дополнительные специалисты, площади, оборудование. Оборудование находится в резерве 97% времени и работает только 3% времени, а стоимость покупки энергии одинакова в обоих случаях. Но для общества нет никакой разницы в оплате затрат. Тепловые насосы в отопительном процессе могут использоваться в водо­ и пароподогревателях. Еще несколько лет тому назад они представляли собой лишь ориентиры в экономии энергии. Сейчас они нашли уже довольно широкое применение. Однако не во всех случаях тепловые насосы позволяют экономить энергию. Особенно это касается тепловых насосов с электроприводом, которые потребляют значительное количество электроэнергии. Совсем по­другому обстоит дело при использовании двигателей внутреннего сгорания с дизельным или газовым топливом, равно как и абсорбционных тепловых насосов. Принцип работы. Тепловой насос по принципу работы не отличается существенно от холодильника, где тепло с помощью вспомогательного источника энергии извлекается из объема охлаждаемого тела и передается в воздух помещения. Тепловой насос «качает» энергию из окружающего воздуха, земли или воды и использует это тепло для подогрева воды и отопления. В зависимости от привода различают компрессионные и абсорбционные тепловые насосы. Тепловой насос извлекает энергию из окружающей среды при относительно низких температурах. Для использования этой энергии при отоплении или паро­ и водоподогреве температурный уровень энергии необходимо повысить. Это может быть сделано, например, путем сжатия пара. Электрические компрессионные тепловые насосы осуществляют сжатие пара за счет электродвигателей небольшой мощности. Газокомпрессионные тепловые насосы обеспечивают сжатие пара путем использования небольшого газового мотора. Поскольку уносимое мотором тепло может вовлекаться в циркуляцию, осуществляемую тепловыми насосами, выработанная первичная энергия используется хорошо. Так, из 100% произведенной первичной энергии с учетом использования энергии окружающей среды можно получить до 160% полезной энергии. Компрессионные тепловые насосы с дизельными моторами сравнимы с газовыми тепловыми насосами, однако здесь возникает проблема с отводом выхлопных газов. Абсорбционные тепловые насосы, в сущности, отличаются от компрессионных тепловых насосов только элементами привода. Сжатие осуществляется не при помощи двигателя, а рабочим телом и теплом сгорания жидкого или газового топлива. Так как абсорбционные тепловые насосы почти не имеют подвижных элементов, они отличаются высокой долговечностью (большим рабочим ресурсом). Абсорбционные тепловые насосы весьма перспективны для отопления жилых домов, поскольку их узлы невелики по размерам и в серийном производстве недороги. Источники тепла. Все тепловые насосы используют тепло окружающей среды, источником которого, в конечном счете, является солнечное излучение. В результате сжатия испаряющейся жидкости насос переходит на высокий температурный уровень. Так как все же со снижением температуры окружающей среды расход электроэнергии сильно повышается, некоторые природные источники тепла не могут в течение всего года использоваться экономно. Область применения тепловых насосов в системе теплофикации. Законодателям, определяющим энергетическую стратегию региона, необходимо полностью отказаться от услуг так называемого “физического метода” распределения экономии топлива и перейти на применение “эксергетического метода” анализа. Методические указания по составлению отчета электростанции о тепловой экономичности оборудования должны быть пересмотрены и должны отвечать технологической сути комбинированного производства энергии. Чем ниже температура сетевой воды, используемой тепловым потребителем, тем меньше требуется топлива на ТЭЦ для его дополнительного производства как тепловой, так и электрической энергии. Низкотемпературное тепло на уровне 45 °С как раз и является той экономической нишей, где применение тепловых насосов технически и экономически выгодно. Не надо строить дополнительных теплообменников для забора тепла из систем охлаждения конденсаторов! Достаточно забирать это тепло непосредственно в центре тепловых потребителей из обратной сетевой воды, “захолаживая” обратную сетевую воду от 45­70° С до температуры +10°С. Цена на это тепло должна зависеть от числа часов использования сбросного тепла. Если же это тепло не будет забираться в часы максимума тепловых нагрузок, то цена должна быть в 10­20 раз ниже цены пикового тепла. Тепловые насосы и теплофикация являются взаимно исключающими и взаимно дополняющими энергосберегающими технологиями. Теплофикация является более эффективным технологическим решением, чем тепловые насосы. Применять тепловые насосы непосредственно на ТЭЦ, ГРЭС, где имеются круглогодичные сбросы тепла в градирни, пруды охладители, нет никакого смысла. Греть воду, получать пар необходимых параметров необходимо производить непосредственно с отборов паровых турбин, без сложной трансформации тепла с помощью тепловых насосов. Однако если на ТЭЦ имеются сбросы тепла в атмосферу или водоем, то можно применять тепловой насос для сверхбалансовой нагрузки, непосредственно забирая тепло из обратной сетевой воды у удаленного потребителя по цене сбросного тепла. Это означает, что, если на ТЭЦ имеется сбалансированная тепловая и электрическая нагрузка, то область применения тепловых насосов возможно только в те периоды, когда нет пиковых нагрузок. Для условий г. Омска этот внепиковый период времени составляет порядка 7000­-7500 часов. Экономическая ниша в схеме балансов тепловой и электрической энергии на ТЭЦ позволяет сделать технологический прорыв в применении тепловых насосов в “Энергетике крупного города”. Так, с применением тепловых насосов можно и нужно:

-значительно расширить область комбинированного производства и комбинированного потребления тепловой и электрической энергии;

-пересмотреть концепцию теплоснабжения населения городов: ­ базовая низкотемпературная нагрузка до 115° С ­ от теплофикационных отборов ТЭЦ;

-пиковая нагрузка ­ от пиковых котельных, абсорбционных тепловых насосов, компрессионных тепловых насосов, находящихся в центре тепловых нагрузок;

-применять низкотемпературный транспорт базовой нагрузки тепловых сетей по графику: для полубазовых нагрузок ТЭЦ ­ 65-­10° С, для пиковых нагрузок ТЭЦ ­ 115-­10° С, для пиковых нагрузок тепловых сетей ­ количественно ­ и качественное регулирование;

-использовать полиэтиленовые трубы для невысоких температур до 95° С и невысоких давлений до 0.6 Мпа;

-применять трехтрубные системы: две трубы ­ отопление, третья труба­ только для горячего водоснабжения;

-получать пар из сетевой воды и закрыть сотню низкоэффективных паровых котельных.

Заключение

Россия относится к странам с высоким уровнем централизации теплоснабжения. Энергетическое, экологическое и техническое преимущество централизованного теплоснабжения над автономным в условиях монополии государственной собственности считалось априорным. Автономное и индивидуальное теплоснабжение отдельных домов было выведено за рамки энергетики и развивалось по остаточному принципу.

В системе централизованного теплоснабжения большое распространение получили ТЭЦ – предприятия по комбинированной выработке электроэнергии и теплоты. Технологически ТЭЦ ориентированы на приоритет электроснабжения, попутно производимое тепло востребовано в большей степени в холодный период года, сбрасываемое в окружающую среду – в теплый период. Гармонизировать режимы производства тепловой и электрической энергии с режимами их потребления удается далеко не всегда. Тем не менее, высокий уровень большой энергетики предопределил «технологическую независимость» и даже определенный экспортный потенциал страны, чего нельзя сказать о малой теплоэнергетике. Низкие цены на топливные ресурсы, экономически не обоснованная цена тепловой энергии не способствовали развитию технологий «малого» котлостроения.

Теплоснабжение является важной отраслью в нашей жизни. Оно приносит тепло в наш дом, обеспечивает уют и комфорт, а также горячее водоснабжение необходимое каждый день в современном мире.

Современные системы теплоснабжения значительно экономят ресурсы, более удобны в эксплуатации, соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям, менее габаритные и выглядят более эстетично.

Список используемой литературы

1. http://www.rosteplo.ru

2. http://dom.ustanovi.ru

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

4. https://www.consultant.ru/

5. Тихомиров К.В. Сергеенко Э. С. "Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция." Учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. = 480 с.:ил.