ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Система, у которой вода для горячего водоснабжения берется из горячего водопровода и подогревается теплоносителем в поверхностных теплообменных аппаратах до требуемой температуры. Теплообменники располагают в центральных или индивидуальных тепловых пунктах. Циркулирующая в системе теплоснабжения вода используется только как теплоноситель. Пройдя через подогреватели горячего водоснабжения, нагревательные приборы систем отопления и калориферы систем вентиляции и отдав там свою теплоту, она возвращается к источнику теплоты для очередного нагрева. Следовательно, система теплоснабжения закрыта от окружающей среды.

В схеме закрытой системы теплоснабжения источником теплоты служит теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Охлажденная вода из района теплоснабжения поступает в теплоприготовительную установку ТЭЦ. Потери теплоносителя, связанные с его утечками из тепловой сети, восполняются подпиточной водой. Подача необходимого количества ее обеспечивается регулятором подпитки, импульс на который подается с перемычки циркуляционного насоса. Перемычка моделирует гидравлический режим тепловой сети и с помощью задвижек воспроизводит давление в нейтральной точке, где оно всегда поддерживается постоянным, равным статическому. Теплоноситель проходит через основные теплофикационные подогреватели, куда пар поступает из отборов турбины, и там нагревается примерно до 120 С. Нижний отбор имеет давление 0,03—0,2, верхний — 0,05—0,25 МПа. Максимальный уровень давления верхнего отбора определяет максимальный подогрев воды. Расчетная температуpa подогрева — 150 С. Поэтому при пиковых нагрузках вода догревается до требуемого значения в пиковых водогрейных котлах ТЭЦ. Вода от сконденсировавшегося в верхнем теплообменнике пара проходит через конденсатоотводчик и присоединяется к конденсату нижнего теплообменника, из которого весь конденсат подается насосом в питательную линию энергетических котлов ТЭЦ. Подачу теплоты потребителям регулируют центрально, качественным методом, при котором количество циркулирующей воды поддерживается постоянным, а расход теплоты изменяется путем изменения температуры теплоносителя. Однако чисто качественное регулирование осуществить не удается, т.к. расход теплоты на горячее водоснабжение не связан с температурой наружного воздуха, и регулятор температуры осуществляет количественное регулирование подачи теплоты на горячее водоснабжение.

Теплоноситель из ТЭЦ поступает в подающие линии тепловых сетей и транспортируется к центральным тепловым пунктам районов потребления. У большинства функционирующих закрытых систем теплоснабжения они имеют тепловую мощность 5—10 МВт. В центральных тепловых пунктах водопроводная вода подогревается от температуры tx до температуры tr, равной 60°С. Водопроводная вода поступает в подогреватель, который присоединен по отношению к системе отопления последовательно, и здесь подогревается до промежуточной температуры tn. Далее вода поступает в теплообменник, присоединенный к системе отопления параллельно. Остывание воды в трубопроводах системы горячего водоснабжения компенсируется с помощью циркуляционной линии. Циркуляционный насос возвращает часть охладившейся воды в теплообменник, где она вновь нагревается. Т.к. температуpa горячей воды должна быть не ниже 60 С, температуpa теплоносителя не должна быть ниже 70 С. В результате в осенне-зимний период, когда на нужды отопления зданий необходимо подавать теплоноситель с температурой ниже 70 С, а от источника теплоты поступает теплоноситель с более высокой температурой, приходится в системах отопления устанавливать дополнительную автоматику для количественного регулирования подачи теплоты. Регулятор расхода поддерживает постоянный расход теплоносителя через системы отопления, обеспечивая тем самым несвязанное регулирование подачи теплоты на отопление и горячее водоснабжение. Таким образом, в течение времени, когда температуpa наружного воздуха соответствует изменению температуры подаваемого теплоносителя в пределах 150—70 С, системы отопления и горячего водоснабжении работают по несвязанным режимам, а их регулирование обеспечивает спрос потребителей на теплоту. При более высоких температуpax наружного воздуха потребителю подается горячая вода требуемой температуры и в необходимых количествах, а в системы отопления — теплоноситель с температурой, более высокой, чем необходимо, что вызывает перегрев помещений. Во избежание этого вводят дополнительное автоматическое регулирование, например элеватор с регулируемым соплом, который устанавливают в отапливаемом здании, где монтируют местную систему горячего водоснабжения и систему отопления.

Схема закрытой системы теплоснабжения предусматривает несвязанное регулирование подачи теплоты на отопление и горячее водоснабжение, т.к. перед последней установлен регулятор температуры, а перед системой отоплений — регулятор расхода. При таком регулировании теплопроводы должны быть рассчитаны на максимальный расход воды. Для сокращения его, а следовательно, уменьшения капиталовложений в тепловую сеть, применяют связанное регулирование подачи теплоты потребителям. При нем в момент пика потребления горячей воды теплота в системы отопления недодается, а в периоды провалов недоданная теплота возмещается. Достигается это установкой регулятора расхода перед теплообменниками горячего водоснабжения. В результате пиковая нагрузка с тепловой сети снимается. Но связанное регулирование приводит к колебанию температуры воздуха внутри помещения на 1—1,5°С. Чтобы эти колебания не выходили за допустимые границы, такие системы используют, когда максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение составляет не более 0,6 расчетного расхода теплоты на отопление. Если этот расход составляет 0,6—1,2, то применяют обычную двухступенчатую схему. При расходе теплоты на горячее водоснабжение более 1,2 расхода на отопление используют параллельную схему.

Для сокращения расхода теплоносителя по тепловым сетям применяют "повышенный" график температур, т.е. ведут регулирование по совмещенной нагрузке на отопление и горячее водоснабжение. В этом случае по сети идет теплоноситель, рассчитанный исходя из нагрузки на отопление и вентиляцию без учета расхода теплоты на горячее водоснабжение. Без учета горячего водоснабжения рассчитывают и диаметры тепловых сетей. Теплота на горячее водоснабжение транспортируется тем же теплоносителем, но за счет повышения его температуры. В ЦТП поступает теплоноситель с температурой более высокой, чем по отопительному графику. Теплота, соответствующая этой разности температур, идет на нагрев горячей воды, соответствующая разница температур — на отопление, а теплота — на горячее водоснабжение. Следовательно, теплота, соответствующая остыванию теплоносителя от начальной температуры, должна быть равна теплоте, расходуемой на горячее водоснабжение. Исходя из этого условия и определяют температуру нагрева воды в источнике теплоты, соответствующую повышенному графику. Таким образом, при расходовании теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение применяют регулирование по совмещенной нагрузке. Если доля расхода теплоты на горячее водоснабжение мала, то можно использовать центральное регулирование по отопительной нагрузке.

Основным достоинством закрытой системы теплоснабжения по сравнению с открытой системой является высокое качество горячей воды, т.к. она получается в результате нагрева водопроводной воды в поверхностных теплообменниках, располагаемых в непосредственной близости от мест ее разбора. Основной недостаток — раздробленность тепловых пунктов, где приготовляется горячая вода, что осложняет водоподготовку.

По материалам сайта: http://engineeringsystems.ru