Centrale autonome. Creșterea eficienței sistemelor de încălzire
Dacă considerăm o clădire rezidențială ca un obiect consumator de energie, atunci ponderea pierderilor de căldură din aceasta este perioada de iarna este: prin neizolat sau geamuri sparteși uși de intrare - 24, prin pereți - 26, prin subsol, tavane, scări -11, prin orificii de ventilație și coșuri -39% 2.
Pierderile de căldură se produc nu numai prin pereții clădirii. Acestea pot apărea în timpul accidentelor de pe autostrăzi și la unitățile de încălzire ale clădirilor rezidențiale.
O mare cantitate de energie termică se pierde din cauza construcției de proastă calitate: fisuri rame de ferestre, cusături între panouri, acoperișuri etc., precum și în casele cu dispozitive de încălzire instalate în pereți (cu 30% mai mult decât la dispozitivele convenționale de încălzire). Până la 15-20% din energia termică se pierde în rețelele de încălzire, așa cum demonstrează iarna iarna verde care crește deasupra rețelei de încălzire.
Această situație cu utilizarea căldurii în viața de zi cu zi a fost o consecință a conceptului care exista în fosta noastră mare țară că resursele minerale, inclusiv resursele de combustibil și energie, din țara noastră ar fi suficiente nu doar pentru prezent, ci și pentru generațiile viitoare. . Și la proiectarea clădirilor rezidențiale, costul funcționării acestora nu a fost niciodată luat în considerare, motiv pentru care au fost construite case relativ ieftine, dar reci.
Aproximativ 65% din energia termică este cheltuită pentru nevoile casnice în Republica Belarus. În același timp, pierderile de căldură în timpul producerii și transmiterii energiei termice în cazanele de încălzire ale republicii ajung la 30%. Pentru 1 m 2 de suprafață încălzită în țara noastră se cheltuiește de 2 ori mai mult combustibil echivalent decât în Germania și Danemarca.
Consumul anual de energie termică în țara noastră pentru încălzire și ventilare a 1 m 2 din suprafața totală într-o clădire cu 5 etaje este de 150-170 kW, în țările scandinave - 70-90 W. În Occident, după criza energetică din 1972-1973 și 1995, țările europene avansate au redus de 2 ori consumul de energie termică pentru încălzirea clădirilor rezidențiale. Și asta nu este doar economii Bani, dar și, cel mai important, o schimbare în însăși gândirea cetățenilor și a liderilor.
Conform standardelor sanitare 3, apa caldă trebuie furnizată în apartamente la o temperatură nu mai mică de 50 °C, dar este furnizată la o temperatură de 37... 38 °C. Temperatura aerului din apartament trebuie menținută la 18... 20 °C (zona de confort), iar în bucătărie 4 - 16... 18 °C. Familia plătește doar 16-17% din costul total al încălzirii casei și doar 20% din costul căldurii și energiei electrice generate. Cu asa sistem existent plata pentru căldură și electricitate consumată, realizarea unei schimbări radicale în îmbunătățirea afacerilor în sectorul casnic va fi dificilă până când locuitorii vor fi interesați din punct de vedere economic în economisirea energiei termice. Și pentru a face acest lucru, este necesar să se schimbe psihologia tuturor cetățenilor în ceea ce privește economisirea căldurii, apei și gazelor. Toată experiența europeană arată că doar un sistem continuu bine gândit de educație și educație face posibilă obținerea de rezultate reale în economisirea energiei în sectorul casnic și în sectorul industrial. În Vest, în special în Germania, 78% din toate locuințele primesc căldură de la centralele locale, al căror cost unitar este de 0,05 DM/kW * h, în timp ce în cazul încălzirii centralizate această cifră este de 0,08. Experiența furnizării descentralizate de căldură în țara noastră arată eficiența sa ridicată. Cazanele locale construite în capitală (Hotel „Belarus”, mai multe clădiri rezidențiale etc.) se plătesc singure în 1,5-3 ani 5 . În 1998 s-au produs 77 milioane Gcal de energie termică pentru a satisface nevoile țării, iar în 1999 - 70 milioane Gcal de energie termică. Pentru a satisface nevoile republicii pe an sunt suficiente 50 de milioane Gcal.
Acordând o mare importanță economisirii energiei în sectorul locativ și comunal al economiei, președintele Republicii Belarus A.G. Lukașenko a dat instrucțiuni la 13 iunie 2001 comitetelor executive regionale și Comitetului executiv al orașului Minsk, împreună cu ministerele și departamentele interesate. , să implementeze măsuri pentru creșterea eficienței construcției de locuințe, reducerea costurilor de dezvoltare a infrastructurilor de inginerie și transport și sociale datorită densificării clădirilor, utilizării surselor locale de căldură, sisteme autonomeîncălzire, alimentare cu apă și canalizare.”
Una dintre soluțiile tehnice de reducere a rețelei de alimentare cu încălzire și de economisire a energiei termice este generarea descentralizată de căldură folosind centrale automate autonome, inclusiv montate pe acoperiș, cazane (alimentate cu combustibil gazos. Avantajul acestui tip de alimentare cu căldură este următorul: capacitatea să construiască o boiler care să răspundă exact nevoii a acestei clădiri; economisire teren; economii de energie datorită absenței pierderilor; capacitatea de a controla căldura și combustibilul; setarea modului necesar de consum de căldură în funcție de durata zilei de lucru și de temperatura aerului exterior; randament ridicat (90%) a centralelor de cazane; temperaturi mai scăzute și presiuni ale lichidului de răcire, ceea ce crește durabilitatea sistemelor de încălzire.
Sistemele de încălzire a clădirilor rezidențiale și publice sunt unul dintre cei mai importanți consumatori de energie termică. Consumul de energie termică în aceste scopuri reprezintă mai mult de 30% din resursele energetice consumate de economia națională. în care clădire de apartamente, construit în anii 1950-1960, cheltuiește de la 350 la 600 kW * h pe 1 m 2 pentru nevoile de încălzire. Pentru comparație, subliniem că această cifră este de 260 kW * h în Germania și 135 kW * h 3 în Suedia și Finlanda.
Cele mai promițătoare domenii de economisire a energiei sunt introducerea sistemelor autonome de alimentare cu energie termică și electrică, instalarea de încălzire prin pardoseală, precum și instalațiile care utilizează surse regenerabile de energie și schimbătoare de căldură.
Sistemele autonome de alimentare cu căldură sub formă de minicazane devin promițătoare V acele locuri în care gazele naturale sunt folosite drept combustibil. Din punct de vedere al mediului, ele ajută și la îmbunătățirea stării bazinului de aer, deoarece datorită scăderii cantității de gaz arse, cantitatea de gaze de ardere, iar emisiile de gaze conțin de 2-3 ori mai puține Substanțe dăunătoareîn 1 m 3 decât cazanele raionale mari. Dar furnizarea de căldură descentralizată, bazată pe cazane individuale mici, este eficientă cu o densitate scăzută a sarcinii termice (single, clădiri cu două etajeîn zonele rurale și în alte zone populate).
Desigur, cu rețelele de termoficare dezvoltate existente, este nerezonabil să vorbim despre o tranziție pe scară largă la casele de cazane autonome. Dar implementarea lor este posibilă în următoarele cazuri:
În timpul construcției de noi și reconstrucției clădirilor vechi în zonele în care așezarea rețelelor de încălzire este imposibilă din punct de vedere tehnic;
Să furnizeze căldură instalațiilor care nu permit fluctuații în furnizarea de căldură (școli, spitale), sau consumatorilor care suferă pierderi economice mari din cauza lipsei de căldură (hoteluri);
Atunci când furnizează căldură consumatorilor aflați la secțiunile de capăt ale rețelelor de încălzire existente și se confruntă cu o lipsă de căldură din cauza debitului scăzut al rețelelor de încălzire sau insuficient! diferența de presiune între liniile înainte și retur;
Atunci când se construiesc instalații în orașe mici, unde furnizarea centralizată de căldură este slab dezvoltată și instalațiile individuale sunt introduse separat.
Elementul principal al unei centrale electrice autonome este un încălzitor de apă combinat cu gaz montat pe perete, a cărui carcasă conține o pompă de circulație silențioasă și un expandator cu membrană. Apă caldă de la încălzitorul de apă prin țevi metalice așezate pregătirea betonului podea sau într-o plintă special concepută, distribuită în încăperi.
Experiență în operarea unei clădiri rezidențiale cu nouă etaje, cu 72 de apartamente, în microdistrictul nr. 17g. Gomel cu acest sistem fundamental nou de alimentare cu căldură pentru țara noastră, dezvoltat de Institutul Gomelgrazhdanproekt, și-a arătat fiabilitatea și eficiența. Deci, în noiembrie 1999, locuind în apartament cu trei camere o familie de 4 persoane a folosit 150 m 3 de gaz pentru încălzire, alimentare cu apă caldă și gătit, iar o treime din această sumă a fost cheltuită direct în bucătărie.Calculele au arătat că cu un sistem tradițional de alimentare cu căldură pentru un apartament similar dintr-o casă comună sistem cu racordare la o sursă externă pentru încălzire și alimentare cu apă caldă ar necesita aproximativ 500 m 3 de gaz.
Eficiența ridicată a sistemului de încălzire a apartamentului propus este obținută datorită:
Eficiență relativ ridicată încălzitoare de apă pe gaz(„85%)”;
Eliminarea pierderilor de căldură în afara apartamentelor;
Fără consum excesiv de căldură în perioadele extrasezon (conform datelor disponibile, este de până la 20%);
Posibilitatea de măsurare apartament cu apartament și control al temperaturii cameră cu cameră în interiorul apartamentului.
În plus, sistemul de încălzire și alimentare cu apă caldă a apartamentului a redus semnificativ numărul de dispozitive de contorizare. În locul contoarelor de gaz, încălzire, apă caldă și rece utilizate în prezent, este suficient să instalați doar două dispozitive pentru măsurarea consumului de gaz și apă rece. În plus, nu este necesar să se instaleze rețele de încălzire externe. Poate unul dintre cele mai importante avantaje ale acestui sistem de încălzire față de cel tradițional este că permite proprietarului apartamentului să creeze o temperatură confortabilă a aerului nu prin deschiderea ferestrei și cercevelei ferestrei, ci prin utilizarea unei supape de reglare controlată manual sau a unui cap termostatic automat. , economisind astfel banii pentru încălzirea apartamentului și resursele energetice ale statului.
Economiile în consumul de căldură datorită avantajelor de mai sus ale încălzirii apartamentelor ajung la 30% pe an.
Construirea de clădiri rezidențiale cu un sistem similar de suport ingineresc este foarte justificată în zonele de dezvoltare urbană existente, unde nu există capacitate de rezervă a surselor de alimentare centralizate existente de căldură.
Experiența în exploatarea cazanelor autonome arată că acestea sunt fiabile și economice. Atunci când este alimentat cu căldură din aceste cazane, consumatorul primește energie termică la tarife de 3 ori mai mici decât cele actuale. Datorită acestui fapt, construcția unor astfel de cazane se amortizează de la sine în aproape un sezon.
În toate țările industrializate și dezvoltate energetic se înregistrează o creștere foarte rapidă a utilizării încălzirii electrice, realizată de obicei prin așezarea cablurilor de încălzire în pardoseală. Utilizarea încălzirii electrice este permisă prin SNIP 2.04.05-91. Pentru spațiile cu ocupare permanentă se stabilește că temperatura medie pentru podele încălzite nu trebuie să depășească 26 ° C, iar pentru căile din jurul piscinelor - nu mai mult de 30 ° C. Unul dintre astfel de sisteme de încălzire electrică este sistemul de cablu Teplolux. Este instalat în grosimea podelei, ceea ce transformă întreaga suprafață încălzită într-o sursă de căldură, a cărei temperatură este doar cu câteva grade mai mare decât temperatura aerului. Acest sistem, ca și altele similare cu acesta, este folosit ca principal separat clădiri în picioare, cabane si in cazurile in care nu este posibila conectarea la centrala termica a apei. Poate fi folosit ca sistem suplimentar de încălzire (împreună cu altele) pentru a obține temperatura camerei.
Absolut Metoda noua incalzirea spatiului în diverse scopuri dezvoltat la BITU de profesorul V.P. Lysov. Cablajul electric de încălzire polimerizat pe care l-a creat, format din sute dintre cele mai fine fibre polimerice, prelucrate folosind o tehnologie originală cu o soluție specială și conectate într-un pachet, asigură, la același consum de energie, o creștere a temperaturii mult mai mare decât cea a unui metal. conductor, deoarece fibrele se încălzesc în mod constant între ele. Acest cablaj, sau mai degrabă, un set de fire, este așezat conform diagramei pe o bază de beton pregătită și cimentat. De asemenea, puteți pune fire sub gresie, diverse linoleum, covoare, sub scânduri și parchet. În orice caz, temperatura podelei recomandată de medici va fi de 25°C, iar temperatura aerului va fi de 20... 22°C. Pentru fiabilitate, puteți conecta și un termostat automat la rețea.
Costurile de încălzire și de operare a acestei metode sunt de 1,5-2 ori mai mici în comparație cu alte metode cunoscute, inclusiv sisteme străine similare de încălzire prin pardoseală care folosesc conductori metalici. Dar dezavantajul conductorilor metalici este curenții turbionari însoțitori, care sunt nedoriți pentru organism. Conductorul polimer generează un câmp electromagnetic de 2-10 ori mai slab, care nu se apropie de limita inferioară.
Domeniul de aplicare al acestei metode de încălzire este foarte larg: case, apartamente, birouri, clădiri pentru animale etc. Avantajele sale sunt apreciate de mulți proprietari de case proprii, manageri, dar managerii fermelor de stat sunt deosebit de mulțumiți, unde noile produsul este folosit de 3 ani și, pe lângă economisirea resurselor energetice pentru încălzire, contribuie foarte mult la păstrarea efectivelor de animale și la creșterea în greutate a acestora. Conform studiilor efectuate de oamenii de știință de la Institutul de Cercetare a Zootehniei BelRussian în zonele de creștere a animalelor cu pardoseală încălzită, s-a stabilit că siguranța și creșterea în greutate a purceilor crește, în timp ce consumul de energie electrică este redus de la 250 W cu încălzirea lămpii la 120- 130 W cu încălzire prin pardoseală la 1 loc de animale. Această metodă de încălzire prin pardoseală a fost introdusă în multe ferme din țară.
Ușurința instalării și exploatării pardoselilor încălzite, costurile reduse și consumul de energie în comparație cu tehnologiile tradiționale de încălzire au fost apreciate de proprietarii a peste 1,5 mii de apartamente și case private, case de țară și garaje, birouri și magazine din republică, crescându-le. confortul vieții și al muncii. De adăugat că costul amenajării încălzirii este de 10-12 dolari SUA și este compensat de economiile realizate pe parcursul a 5-6 luni de funcționare în sezonul rece.
Pentru a furniza spațiilor publice, rezidențiale și industriale căldură ieftină folosind combustibili locali, este rentabil din punct de vedere economic să se utilizeze încălzirea cu aer pe bază de generatoare de căldură.
Într-un DNE bine izolat, multe surse de căldură libere reduc semnificativ cererea de încălzire în comparație cu o locuință prost izolată. Cantitatea din această energie liberă poate fluctua foarte mult pe parcursul zilei. Prin urmare, sistemul de încălzire trebuie să răspundă rapid și precis la aceste fluctuații pentru a utiliza eficient energia liberă. Furnizarea căldurii trebuie reglată și, dacă nu este nevoie de căldură, oprită. În interesul reglementării dinamice
masa totală a sistemului de încălzire trebuie să fie cât mai mică posibil în raport cu cantitatea de căldură degajată. Încălzitoarele plate cu conținut scăzut de apă, convectoarele sau așa-numitele încălzitoare cu cadru s-au dovedit bine.
Sunt importante supapele termice speciale cu dispozitive de reglare analogice încorporate.Sistemele sunt de asemenea eficiente încălzire cu aer, combinate cu sisteme de reutilizare a căldurii aerului Nu sunt recomandate din cauza inerției sistemului de încălzire prin pardoseală, cu excepția cazului în care sunt asociate cu utilizarea energiei solare stocate. Sistemele de încălzire trebuie bine gândite pe baza calculelor rețelei de încălzire. Folosind supape de siguranță sau o pompă diferențială, este necesar să se asigure că supapele de control nu sunt supraîncărcate atunci când cererea de căldură este scăzută. De asemenea, este imposibil să refuzi reglarea generală a încălzirii centrale, care reduce sau mărește debitul de căldură în funcție de schimbarea zilei și a nopții și, de asemenea, oprește sistemul atunci când nu este nevoie de căldură.
Transfer de căldură. Criteriul de selecție pentru un sistem de transfer de căldură ar trebui să fie consumul de energie primară și emisiile de substanțe nocive per unitate de căldură necesară produsă. Ținând cont de consumul scăzut de căldură al unui DNE unifamilial, buna alegere din punct de vedere financiar este gaz-combi-term (incalzirea locuintei cu incalzirea simultana a apei). Gas-combi-therm este un încălzitor de apă pe gaz cu control automat al puterii, care încălzește apa într-un sistem de încălzire care menține o temperatură setată în fiecare cameră separat. De asemenea, menține apa fierbinte (60°C) într-un rezervor termoizolat pentru nevoile casnice. Dacă se dorește, acest rezervor poate fi conectat la un colector solar, care se amortiza în câțiva ani. Unitatea de automatizare controlează funcționarea întregului sistem.
Tehnica de utilizare a căldurii produselor de ardere
Ținând cont de conservarea energiei primare și de sarcina totală de energie pe mediu inconjurator poate fi recunoscut cea mai bună soluție mecanism de utilizare a căldurii produselor de ardere. Investiția mare de capital a acestui sistem se plătește datorită utilizare mai bună energie (pentru gaz aproximativ 10%) și un ciclu lung de funcționare.
Când cantitatea de energie consumată este mare sau când sunt conectate mai multe gospodării, este posibil să se utilizeze centrale termice combinate (căldură de la o centrală termică pe motorină, cărbune sau gaz). Aceasta este cea mai bună soluție pentru comunicații scurte.
Datorită posibilității de recuperare a căldurii aerului, se recomandă utilizarea sistemelor de încălzire cu aer în locul sistemelor cu radiatoare panou și apa fierbinte. În acest caz, volumul de aer adus de sistemul de schimb este încălzit într-un mod dat. Deși astfel de sisteme de încălzire sunt foarte scumpe în comparație cu încălzirea convențională cu abur, ele au totuși avantajul de a fi integrate cu un sistem de ventilație.
Intr-o cladire cu un singur apartament, comunicatii pt apa fierbinte ar trebui să fie planificat foarte scurt, deoarece în acest caz pierderile de căldură pot fi efectiv reduse. Folosind un cronometru, este, de asemenea, necesar să opriți alimentarea cu căldură în perioadele în care nu este nevoie de căldură.
Producerea apei calde folosind energia solara. Pentru parțial gospodărie acesta este cel mai eficient mod de a utiliza energia regenerabilă. Panouri solare poate asigura aproximativ 50% din necesarul anual de apă caldă. Mai mult, din mai până în septembrie pot satisface pe deplin această nevoie. Dacă există o lipsă de lumină solară, acest sistem asigură cel puțin încălzirea apei în partea superioară a schimbătorului de căldură. În acest fel, este posibil să se asigure distribuția rațională a energiei între sisteme. Toate componentele sistemului, cum ar fi plăcile colectoare, schimbătoarele de căldură, schimbătoarele de căldură, pot fi instalate în funcție de necesități și conectate rațional între ele. Puteți face singur instalarea și astfel reduceți costul total.
Sistemele electrice de încălzire nu sunt recomandate. Sistemele de încălzire reflex (de exemplu încălzirea electrică cu acumulare) nu pot fi recomandate din punct de vedere al mediului, deoarece consumul de energie primară și emisiile sunt mai mult de două ori mai mari decât sistemele cu combustibil cu ardere. Pompele electrice de căldură sunt aproximativ la fel de eficiente ca sistemele de încălzire pe gaz în ceea ce privește utilizarea energiei primare și emisiile de substanțe nocive. În plus, pompele de căldură electrice sunt mult mai scumpe decât sistemele pe gaz.
civilizație naturală ecologică
Sarcini de control
Efectuați o evaluare economică și o analiză a posibilității de a obține profit suplimentar pentru un sistem energetic care include 5 centrale termice.
Costul căldurii și energiei electrice:
Cm = 32 ruble/Gcal;
Se = 0,4 ruble/kWh.
Prețul energiei termice și electrice furnizate:
Tsm = 70 ruble/Gcal;
Tse = 1 rub./kWh.
Date pentru calcul
Să determinăm factorul de emisie relativ (pentru fiecare poluant):
E = P / F = ?iAimi(1) / ?iAi(0) (1)
Unde, P este concentrația maximă admisă;
F - concentrația reală;
Ai - pericolul relativ al emisiilor;
mi este masa emisiilor.
E=8,233/6,318=1,303
Valoarea coeficientului economic este estimată:
în cazul nerespectării standardelor (E > 1)
K = log E - 1(2)
K = log (1,303) - 1 = -0,885
Să calculăm profitul sistemului energetic:
Electricitate: Tse-Se=1-0,4=0,6 rub./kWh,
Profit: Noi* K = 12,40 * 0,6 = 7,44 milioane de ruble
Căldură: Ct-St=70-32=38 frec. /Gcal;
Profit: 2168*38=82384 rub.
Prin=7440000+82384= 7522384 rub.
Profitul suplimentar va fi:
P = Po [(log E + 1) - 1] = Po (K-1) (3)
În acest articol continuăm subiectul început despre sistemul de încălzire al unei case private cu propriile noastre mâini. Am învățat deja cum funcționează un astfel de sistem, am vorbit despre ce tip să alegem, acum să vorbim despre cum să creștem eficiența. 
Deci, ce trebuie făcut pentru a crește eficacitatea acestuia. 
Avem nevoie de lichidul de răcire din interior să se miște în direcția de care avem nevoie și în cantitatea potrivită la o viteză mai mare, degajând în același timp mai multă căldură. Lichidul din sistem trebuie să se miște mai repede nu numai prin conductă, ci și prin bateriile conectate la aceasta. Permiteți-mi să explic principiul de funcționare folosind exemplul unui sistem cu două țevi cu cablare inferioară.
Pentru ca apa să curgă în bateriile conectate la conductă, este necesar să faceți o frână la capătul acestei conducte de alimentare, adică să creșteți rezistența la mișcare. Pentru a face acest lucru, la final (măsurătoarea trebuie luată de la intrarea în radiatorul exterior) instalăm o țeavă de diametru mai mic.
Pentru ca tranziția să fie lină, acestea trebuie instalate în această ordine: Dacă intrarea în radiator este de 20 mm (standard pentru baterii noi), atunci conducta de alimentare (ieșire pentru calorifere) trebuie să fie de cel puțin 25 mm.
Apoi, fără probleme, după 1-2 metri, trece într-o țeavă al cărei diametru este de 32 de milimetri, apoi conform aceleiași scheme - 40 de milimetri. Restul distanței sistemului sau aripii acestuia va fi o conductă de alimentare cu un diametru de 40-60 mm sau mai mult.
În acest caz, atunci când cazanul este pornit, lichidul de răcire începe să se miște prin sistem și, întâmpinând rezistență pe drum, va începe să se miște în diferite alte direcții (până la radiatoare), egalând presiunea totală.
Am crescut astfel randamentul conductei de alimentare si a primei jumatati a sistemului. Și ce se întâmplă în cealaltă jumătate, care este, parcă, o reflectare a primei.
Și deoarece aceasta este o reflexie în oglindă, procesele din ea au loc exact invers: în conducta de retur de alimentare, presiunea scade (datorită scăderii temperaturii lichidului și creșterii diametrului) și apare un efect de aspirație, care ajută presiunea inițială să crească viteza de mișcare a apei nu numai în conductă, ci și în radiatoarele de încălzire.
Prin creșterea eficienței, nu numai că îți vei face casa mai caldă, dar vei economisi mulți bani.
Video: Căldura în casă - încălzire: Creșterea eficienței unui acumulator/radiator de încălzire a apei
Eficiența termică a dispozitivului de încălzire în cameră și alegerea puterii termice instalate a sistemului de încălzire.
Dispozitivul de încălzire trebuie să compenseze lipsa căldurii din cameră. Utilizarea dispozitivelor de un design sau altul și instalarea lor în diferite locuri din cameră nu ar trebui să conducă la o pierdere vizibilă de căldură. Un indicator care evaluează aceste proprietăți este efectul de încălzire al dispozitivului, care arată raportul dintre cantitatea de căldură consumată de dispozitiv pentru a crea condițiile termice specificate în cameră și pierderile de căldură calculate în cameră.
Se crede că cel mai bun efect de încălzire este obținut de dispozitivele radiante cu panouri instalate în zona superioară a încăperii sau încorporate în structura tavanului. Efectul de încălzire al unor astfel de dispozitive este de 0,9-0,95, adică transferul de căldură al panourilor radiatoare de tavan poate fi chiar puțin mai mic decât pierderea de căldură calculată a încăperii, fără a deteriora confortul condițiilor interne. Efectul de încălzire al panoului situat în structura podelei este de aproximativ 1,0.
Cele mai comune aparate, caloriferele, sunt instalate de obicei în nișe sau lângă suprafața unui perete exterior. Suprafața instrumentului se supraîncălzi prin această parte perete exterior ceva căldură se irosește inutil. Ca urmare, efectul de încălzire al caloriferelor este estimat la 1,04-1,06. În acest sens, convectoarele situate de-a lungul peretelui exterior sunt mai eficiente. Efectul de încălzire, de exemplu, al unui convector cu plită este de aproximativ 1,03.
Un panou de pervaz încorporat într-o structură de perete exterior poate avea pierderi de căldură risipitoare, iar efectul său de încălzire este redus la 1,1.
Aparatele de încălzire au de obicei o anumită etapă din intervalul de nomenclatură acceptat, care în SNiP este exprimat prin transfer de căldură, kW, element individual dispozitive din această serie. Ca urmare, numărul de elemente ale dispozitivului este instalat în cameră, rotunjit peste valoarea calculată. Creșterea asociată a fluxului de căldură de la dispozitive este recomandată a fi luată în considerare de coeficientul β 1, care variază de la 1,02 la 1,13 în funcție de modificarea transferului de căldură al unui element individual al dispozitivului de la 0,12 la 0,3 kW.
Pierderile suplimentare de căldură de la un dispozitiv de încălzire instalat lângă gardul exterior sunt luate în considerare de coeficientul β 2. Valoarea acestuia, în funcție de tipul dispozitivului și de metoda de instalare în apropierea gardului exterior, variază de la 1,02 la 1,1.
Pe lângă pierderile asociate cu amplasarea dispozitivelor de încălzire, în sistemul de încălzire apar pierderi inutile de căldură prin conducte încorporate în structurile gardurilor exterioare, precum și în punctul de încălzire și în alte elemente ale sistemului. Se determină și pierderile suplimentare de căldură Qtr de către conductele din încăperile neîncălzite asociate cu răcirea lichidului de răcire.
Potrivit SNiP, valoarea pierderilor suplimentare totale (în afara zonelor gardurilor externe și conductelor de căldură în încăperi neîncălzite) nu trebuie să depășească 7% din puterea termică a sistemului de încălzire.
Caracteristicile termice specifice unei clădiri și calculul necesarului de căldură pentru încălzire cu ajutorul contoarelor agregate
Pentru evaluarea ingineriei termice a soluțiilor de planificare și proiectare a spațiului și pentru calcularea aproximativă a pierderilor de căldură ale unei clădiri, este utilizat un indicator - caracteristica termică specifică a clădirii q, care, cu pierderea de căldură cunoscută a clădirii, este egală cu:
q = clădirea Q ∕
unde Q clădire este pierderea de căldură estimată prin gardurile exterioare ale tuturor încăperilor clădirii, W; V este volumul clădirii încălzite în funcție de dimensiunile exterioare, m 3, (t in – t n) este diferența de temperatură calculată pentru încăperile principale ale clădirii.
Valoarea q, W/(m 3 °C), determină pierderea medie de căldură de 1 m 3 a clădirii, raportată la diferența de temperatură calculată de 1 °. Se poate stabili în prealabil
q = q 0 β t
unde q 0 este caracteristica termică specifică de referință corespunzătoare diferenței de temperatură ∆t 0 =18 - (- 30) = 48 °C; β t - coeficient de temperatură ținând cont de abaterea diferenței de temperatură efectivă calculată de la ∆t 0
Caracteristica termică specifică de referință poate fi determinată ținând cont de cerințele SNiP.
Indicatori economici ai sistemelor de încălzire
Eficiența unui sistem de încălzire este determinată de costul materialelor și echipamentelor, de fabricație și asamblare, precum și de funcționare. Indicatorii eficienței sunt fabricabilitatea designului, masa elementelor, costurile cu forța de muncă și timpul de producție și instalare, costurile de instalare, management și reparații.
Fabricabilitatea designului include măsuri reale precum simplificarea circuitului, unificarea și reducerea numărului de piese, utilizarea normalelor, ușurința de asamblare, care asigură producția și instalarea cu costuri minime timp, bani și muncă.
Efectul economic este relevat atunci când se efectuează o comparație tehnică și economică a diferitelor solutii de proiectare. Comparația vă permite să alegeți sistemul de încălzire care este cel mai economic în anumite condiții specifice.
La compararea economică a opțiunilor, se folosesc următorii indicatori: investiții de capital K, costuri de exploatare I, durata lucrărilor de instalare și funcționarea sistemului de încălzire. De obicei, unii dintre acești indicatori sunt utilizați. Cel mai simplu este să compari sistemele de încălzire cu diferite dispozitive, dar cu un singur tip de lichid de răcire și un singur circuit, deoarece acest lucru se face doar pentru investiții de capital. Cel mai adesea, sistemele sunt comparate pe baza investițiilor de capital și a costurilor de operare. Mai rar iau în considerare instalarea și durata de viață a sistemelor și disponibilitatea rezervelor de muncă.
Cea mai economică opțiune este cea care are investiții de capital totale minime și costuri de operare. De obicei, trebuie să comparați două opțiuni, dintre care una are investiții de capital mai mici, cealaltă are costuri de operare mai mici. Astfel, atunci când diametrul conductelor unui sistem de încălzire cu apă prin pompare scade, investițiile de capital scad, dar consumul de energie electrică crește; Automatizarea sistemului mărește investiția de capital, dar reduce costurile de operare. O opțiune mai eficientă din punct de vedere economic este identificată în astfel de cazuri în funcție de perioada z, ani și rambursarea investițiilor de capital suplimentare.
Z = (K 1 – K 2)∕ (I 1 – I 2)
Dacă această perioadă z< z н - нормативного срока окупаемости дополнительных капитальных вложений за счет снижения эксплуатационных затрат, то целесообразно осуществить вариант с большими капитальными вложениями K 1 и меньшими средними годовыми эксплуатационными затратами И 1 . Если z >z n, atunci este recomandabilă o opțiune cu investiții de capital mai mici K 2 și un cost mediu de operare I 2 mai mare în cursul anului. Perioada standard z pentru rentabilitatea investiției în sistemul de încălzire este considerată egală cu 8,33 ani (12,5 ani pentru tehnologie nouăşi măsuri de economisire a energiei) indiferent de tipul clădirii.
La compararea economică a mai multor sisteme sau opțiuni de sistem, se constată costurile reduse pentru fiecare dintre ele
3= (K ∕z n) +I,
și, opțiunea care are cele mai mici costuri reduse în perioada standard de rambursare este considerată mai eficientă.
Investițiile de capital în sistemul de încălzire se fac de obicei în decurs de un an. Costurile de operare variază anual; în plus, acestea depind de durata de viață atât a sistemului, cât și a elementelor sale individuale.
Costurile anuale de exploatare constau în costurile directe de întreținere a sistemului de încălzire și costurile de amortizare
I = I pr + A
unde Ipr sunt costuri directe de exploatare, constând din costurile anuale ale energiei termice primite (combustibil), energie electrică, salariile personal de serviciu, managementul sistemului și întreținere; A - cheltuielile cu amortizarea, inclusiv costurile anuale pentru reparațiile majore ale sistemului și deducerile pentru refacerea integrală a investițiilor de capital.
Deducerile pentru refacerea investițiilor de capital sunt legate de durata de viață standard a sistemului, determinată în funcție de perioada de uzură fizică a elementelor acestuia: radiatoare (40 de ani), conducte de apă (30 de ani), conducte de abur, pompe centrifuge. , supape (10 ani), ventilatoare, aeroterme, unitati de incalzire(8 ani), filtre (6 ani), conducte de condens (4 ani).
Durata de viață este determinată nu numai de fizică, ci și de uzura sistemului de încălzire, iar uzura este considerată a fi pierderea capacității de a menține temperatura în toate încăperile deservite la nivelul necesar. Durata de viață standard a sistemelor comune de încălzire a apei se presupune în prezent a fi de 30 - 35 de ani (mai scurtă pentru convectoare).
La compararea diferitelor sisteme de încălzire, se observă indicatori de performanță egali sau cel puțin similari pentru toate opțiunile: sistemele trebuie să asigure conformitatea cu cerințele sanitare, igienice, de incendiu și de explozie și trebuie să aibă, de asemenea, o eficiență echivalentă.
Durata de viață a sistemelor de încălzire a apei, așa cum se știe deja, este cea mai lungă. Prin reducerea costurilor de amortizare și economisirea energiei electrice și termice se reduc costurile de exploatare și, în consecință, costurile reduse. Prin urmare, un sistem de încălzire a apei devine de obicei mai rentabil decât un sistem de încălzire cu abur.
Diferența de confort termic creată în incintă cu sistemele de încălzire comparate este luată în considerare prin modificarea duratei de viață și a gradului de utilizare a suprafeței incintei. Pentru un sistem care oferă condiții mai confortabile, durata de viață a proiectării este mărită cu 5-10 ani (având în vedere mai puțină uzură). În plus, acestea iau în considerare utilizarea zonei de lucru a incintei în timpul sezonului rece (prin modificarea dimensiunii zonei de disconfort), adăugând o parte din costurile lucrărilor de construcție pentru zona amortizată la valoarea estimată. costul altui sistem.
Totuși, principalul indicator al eficienței unui sistem de încălzire este consumul de căldură în timpul funcționării acestuia. Se știe că numai costurile anuale de exploatare depășesc jumătate din costul sistemului. Iar cea mai mare parte a costurilor provine din plata căldurii consumate. Consumul de căldură pentru încălzirea cu un sistem de abur sau aer central depășește consumul de căldură într-un sistem de încălzire a apei din cauza creșterii pierderilor de căldură asociate prin pereții conductelor de abur și ai conductelor de aer, care sunt inutile pentru încălzirea spațiilor de lucru.
Incalzire combinata
Sistemele de încălzire centrală cu două lichide de răcire se numesc de obicei combinate, atunci când lichidul de răcire primar (apă, abur) este utilizat pentru încălzirea secundarului (apă, aer). Datorită utilizării pe scară largă a încălzirii centralizate a apei în țara noastră, majoritatea sistemelor de încălzire centrală au devenit de fapt combinate - apă-apă sau apă-aer.
În prezent, încălzirea combinată a ajuns să fie înțeleasă ca o combinație a două moduri de funcționare a unui sistem sau a două sisteme pentru încălzirea aceleiași încăperi cu un regim termic variabil. Funcționarea și proiectarea sistemelor de încălzire sunt, de asemenea, îmbunătățite pentru a îmbunătăți condițiile termice ale spațiilor și pentru a reduce costurile cu căldura pentru încălzirea clădirilor. Din punct de vedere structural, o soluție similară a fost întâlnită anterior, când au fost prevăzute două sisteme de încălzire de capacități diferite pentru încălzirea unui spatiu industrial utilizat periodic: unul pentru perioada de timp de lucru, celălalt (de serviciu) pentru perioada nelucrătoare.
Există două tipuri de încălzire combinată: cu două moduri, cu două componente și intermitentă.
Mod dual se numește încălzire care funcționează la temperaturi diferite ale aceluiași lichid de răcire în momente diferite ale zilei. Un sistem de încălzire a apei în două moduri este în care apa circulă la o temperatură mai scăzută în timpul perioadei de lucru (pentru utilizarea benefică a căldurii interne) și la o temperatură mai mare în perioada de nefuncționare (sau invers). Pentru a scădea temperatura, porniți pompa de amestec; pentru a o crește, utilizați un flux direct de lichid de răcire din conducta de căldură externă, fără a amesteca apă răcită.
Un sistem de încălzire cu aer combinat cu ventilație forțatăîn timpul perioadei de lucru, iar recirculare în perioada nelucrătoare. Temperatura aerului de alimentare în prima perioadă este mai mică decât în a doua.
BicomponentăÎncălzirea este considerată a fi două sisteme care se completează pentru a asigura alimentarea necesară cu căldură a incintei. Primul sistem, de obicei încălzirea apei, numit fundal sau bază, este instalat la o putere redusă (de exemplu, 30% din necesarul de căldură calculat al încăperilor obișnuite) pentru funcționare constantă nereglementată pe tot parcursul sezonului de încălzire. Sarcina acestui sistem este de a egaliza deficitul de căldură pe unitate de suprafață sau volum de rând și colț, camere inferioare și superioare de același tip într-o clădire (creați artificial caracteristici termice specifice identice ale încăperilor principale).
Un al doilea sistem de apă, aer, gaz sau incalzire electrica, numită încălzire suplimentară, oferă putere suplimentară pentru menținerea temperaturii necesare a aerului, atât în timpul perioadelor de timp de lucru, cât și în timpul nefuncționării. Funcționarea sistemului de reîncălzire este automatizată pentru a funcționa conform unui program dat.
Încălzirea combinată poate funcționa intermitent, iar apoi regimul termic al încăperii este caracterizat de trei stări: temperatură constantă în timpul orelor de lucru, o scădere liberă a temperaturii atunci când sistemul de încălzire suplimentar este oprit și încălzirea încăperii înainte de începerea lucrului sau pornire. sărbători (despre încălzirea intermitentă). Sunt posibile, de asemenea, diferite combinații ale tipurilor de încălzire combinată enumerate, atunci când este prevăzută funcționarea în mod dublu a unuia sau ambelor sisteme de încălzire cu două componente.
Îmbunătățirea eficienței încălzirii clădirii
Etapa finală a algoritmului de dezvoltare a unei clădiri cu utilizare eficientă a energiei este evaluarea eficienței metodei de încălzire adoptate ca parte integrantă a SCM al clădirii. Tehnicile de inginerie discutate în această secțiune vizează acest lucru.
Proprietatea complexă a SCM al unei clădiri de a-și îndeplini eficient funcțiile este de obicei o caracteristică probabilistică. Eficiența unui sistem de încălzire este determinată de trei proprietăți principale: fiabilitate, controlabilitate (sau stabilitate) în timpul funcționării și disponibilitate.
Fiabilitate- asigurarea probabilistică a funcționării fără defecțiuni a părții mecanice a sistemului de încălzire, a unităților structurale și a elementelor acestuia în timpul funcționării în termenii și condițiile de proiectare.
Controlabilitate- menținerea probabilistică a abaterilor specificate în funcționarea părților și zonelor individuale ale sistemului de încălzire în timpul procesului de control și în timpul funcționării în timpul sezonului de încălzire.
Securitate- întreținerea acceptată în proiect cu probabilitatea admisă de abateri ale condițiilor interne calculate în clădire.
Reglarea sistemului de incalzire
Reglarea unui sistem de încălzire este înțeleasă ca un ansamblu de măsuri care vizează aducerea transferului de căldură al elementelor sale cât mai aproape de necesarul curent variabil de căldură a încăperii încălzite în timpul sezonului de încălzire pentru a menține temperatura de proiectare a încăperii.
Există controlul de pornire și operațional al sistemului. Aceste tipuri de reglare au propriile caracteristici pentru sistemele de încălzire cu apă, aer și abur.
La pornirea sistemului de încălzire al unui grup de clădiri conectate la conductele de termoficare, distribuția lichidului de răcire între clădirile individuale este asigurată proporțional cu necesarul lor de căldură calculat. De obicei, o astfel de reglare se efectuează în punctele centrale de încălzire (CHS) și în rețelele de încălzire intra-bloc. Metodele de reglare, atât cu conectare dependentă, cât și independentă a sistemului de încălzire la conductele de încălzire, sunt discutate în disciplina „Alimentarea căldurii”.
Controlul pornirii elementelor și componentelor sistemului de încălzire este asociat cu asigurarea debitului de lichid de răcire calculat în acestea.
Reglarea operațională a sistemului de încălzire se realizează pentru a asigura alimentarea cu căldură a încăperilor încălzite corespunzătoare cererii curente de căldură. Metodele de control diferă și în funcție de lichidul de răcire utilizat în sistem. În funcție de locația reglării în sistemul de alimentare cu căldură, se disting reglementări centrale, de grup, locale și individuale.
Într-un sistem de alimentare cu apă caldă, reglarea centrală se realizează la o stație termică (CHP, boiler) conform așa-numitului program de încălzire, care stabilește o legătură între parametrii lichidului de răcire (temperatura pentru calitativ sau debitul pentru cantitativ). reglare) și temperatura aerului exterior ca principal factor care determină natura variabilă a componentelor clădirilor bilanț termic în timpul sezonului de încălzire
Reglarea centrală la o stație termică pentru alimentarea cu căldură a clădirilor cu destinații diverse (rezidențiale, publice, industriale etc.) și regimul de consum de căldură al sistemelor lor inginerești (încălzire, alimentare cu apă caldă, ventilație etc.) nu poate asigura funcționarea stabilă a sisteme de incalzire.
Stabilitatea funcționării crește pe măsură ce locul de reglare se apropie de consumatorul de căldură datorită unei luări mai complete a diverșilor factori care determină cererea de căldură a spațiilor clădirilor încălzite. Astfel, odată cu reglarea de grup în centrele de încălzire centrală, devine posibilă distribuirea căldurii în funcție de programe de temperatură rafinate, ceea ce ajută la creșterea eficienței de încălzire a fiecărei clădiri. Atunci când reglementarea locală se efectuează la punctul de încălzire al unei clădiri, se iau în considerare caracteristicile modului său de funcționare, orientarea către părțile laterale ale orizontului, efectul vântului și al radiației solare.
Impulsat de hotărârile ultimului congres al Comitetului Central al PCUS, poporul sovietic a acceptat cu bucurie și inspirație decizia Sovietului Suprem al URSS cu privire la următoarea răpire a proletariatului lumpen și lichidarea pensionarilor și a persoanelor cu handicap ca un clasa, la o rată de nu mai puțin de 10% pe an. (Aplauze furtunoase)
În societatea noastră, tovarăși, s-a dezvoltat o practică vicioasă - de a trăi până la vârsta de pensionare fără a avea bani. Dar nu este atât de înfricoșător, este mult mai rău că pensionarii, persoanele cu handicap și veteranii au îndrăzneala de a supraviețui. Iar motivul pentru aceasta sunt beneficiile. Ca o ieșire din această situație, este necesară introducerea monetizării peste tot, ceea ce nu ar permite pensionarilor să crească în număr. (Aplauze transformându-se în ovații).
Toți cei care se trezesc fără muncă aude așa ceva. Și oricât de roz ar fi declarațiile media, toată lumea înțelege că ceva nu este în regulă aici. Este imposibil să rezolvi o astfel de problemă cu o abordare atât de primitivă într-un singur pas precum monetizarea. problema complexa. Este la fel ca să iei șah-mat într-o singură mișcare în șah. Și dacă încerci să analizezi consecințele, atunci nu vor fi deloc curcubee. Ar fi naiv să credem că o mulțime de economiști, care știu să fure milioane offshore fără consecințe, nu ar putea veni cu nimic mai bun decât distribuirea directă a banilor. Și aici încep să se strecoare îndoielile că unui unchi îi pasă cu adevărat de bunăstarea ta. Pentru a înțelege ce ne așteaptă, nu este deloc necesar să fii un văzător, este suficient să ai pur și simplu o amintire. Amintiți-vă cum era încălzirea apartamentului dvs. în urmă cu douăzeci de ani și comparați-o cu astăzi. Amintiți-vă ce parte dintr-un salariu de 100 de ruble. ai plătit atunci și cât plătești acum, câștigând cei 100 USD? Anticipând obiecții despre subvenții, voi spune imediat - prostii. În perioada sovietică, chiria era subvenționată doar în cămine, personal militar, familii numeroase și veterani. Restul a plătit cel mai mult nu vreau, de la 20 la 40 de ruble. pentru o familie de 4 persoane într-o casă Hrușciov cu trei camere fără apă caldă (dolarii costă apoi 48-65 copeici, o tonă de cărbune - 9-12 ruble). Dar, oricum ar fi, viața a devenit mai bună acum, viața este mai distractivă acum. Dacă nu mă credeți, porniți televizorul. Este suficient să atingi caloriferele de încălzire, să te uiți la termometrul din apartamentul tău sau pur și simplu să-ți scoți cizmele de pâslă pentru a simți tot farmecul suflului răcoros și răcoritor al vieții noi. Aceasta nu este căldura împuțită a vremurilor trecute, stagnante.
Cea mai mare parte a populației preferă, în general, fără alte prelungiri, să conecteze un încălzitor electric și să nu creeze probleme pentru ei sau fogăriști. Dar pentru asta ai nevoie de un încălzitor și de bani. Puțini dintre frații stoker vor îndrăzni să ridice temperatura în cazan peste 70-75C. Și ele pot fi și înțelese. Fierul este fier și nu-i plac sporturile extreme. Puțini oameni ar îndrăzni să-și asume riscul de a opri șemineul în mijlocul iernii pentru reparații, deși specificațiile oricărui cazan de apă permit creșterea temperaturii până la 100C. Limita 120C la o presiune de 0,7 atm.
De aceea avem ceea ce avem. Poți face greve, dar temperatura alimentării cu apă a casei tale nu va fi mai mare de 70C și, prin urmare, nici în apartamentul tău nu va fi căldură.
Între timp, există o modalitate de a „face” bateriile să vă încălzească casa și de a le crește eficiența de două sau trei ori.
Metoda este simplă și nu necesită multă muncă. Trebuie să instalați ventilatorul astfel încât să sufle de-a lungul bateriei. Chiar și un ventilator obișnuit de la o sursă de alimentare a computerului este suficient pentru a menține temperatura în cameră cu 3-5C mai mare decât de obicei. Acest lucru este echivalent cu conectarea unui încălzitor electric suplimentar de 1 kW sau cu adăugarea a încă o duzină de secțiuni la bateria standard cu 6-8 secțiuni.
Pentru a face acest lucru, îndoim o farfurie în formă de U din tablă și îndoim marginile astfel încât placa să fie ținută ferm de marginile bateriei. În mijlocul plăcii, tăiați un orificiu pentru aer și faceți 4 găuri mici pentru suportul ventilatorului. Fixăm ventilatorul cu 4 șuruburi autofiletante. Ventilatorul de la computer este proiectat pentru alimentare de 12 V DC. Deci o sursă de alimentare de la un magnetofon vechi și un încărcător de baterie vor fi de folos, dar puteți face una de casă cu reglare a tensiunii. Apoi se va putea regla atât viteza ventilatorului, cât și zgomotul care provine din acesta. Atașăm această structură la baterie, cât mai aproape de podea, o conectăm și așteptăm... primăvara))). Costurile acestui hiperboloid împreună cu o sursă de alimentare de casă sunt comparabile cu costul a 100 kW/h de energie electrică. Consumul de energie nu depășește 4 wați. Dacă sursa de alimentare are o tensiune de ieșire reglabilă, atunci prin reglarea vitezei ventilatorului, puteți regla temperatura în cameră.
Cel mai important lucru este că, folosind o astfel de loțiune pentru baterie, reduceți dependența temperaturii din camera dvs. de starea de spirit a pompierului.
Pentru cei care decid să facă afaceri cu asta, aș sfătui să realizeze un circuit care să oprească automat ventilatorul atunci când temperatura aerului din cameră este mai mare decât temperatura bateriei. Acest lucru se întâmplă în cazul în care cazanul din aragaz este oprit pentru curățare.
Vara, aceeași unitate poate fi folosită ca un ersatz aer condiționat. Și încă un plus: deoarece rata de putrezire (ruginire) a conductelor principale depinde direct de temperatura apei, în acest fel este posibil, prin reducerea temperaturii apei la limite acceptabile, să se prelungească durata de viață a conductelor și a cazanelor.
Vă puteți gândi la afaceri, la economii și la posibilele venituri din asta...
