Реконструкция систем отопления

Энергосбережение в различных системах отопления и с различным уровнем автоматизации системы водяного отопления можно классифи- цировать следующим образом:

• традиционные однотрубные системы с вертикальным распреде- лением теплоносителя;

• традиционные двухтрубные системы с вертикальным распреде- лением теплоносителя;

• традиционные одно- и двухтрубные системы с вертикальным пофасадным регулированием теплоносителя;

• горизонтальные радиаторные системы с поквартирным распре- делением теплоносителя;

• горизонтальные низкопотенциональные системы с поквартир- ным распределением теплоносителя (типа «теплый пол»);

• системы отопления от автономных (квартирных) теплогенераторов.

Ввиду того, что факторы, определяющие режимы теплоснабжения и теплопотребления зданий, имеют в большей своей части вероятност- ный характер и зависят от особенностей условий функционирования данной конкретной системы (ее размера, состояния оборудования ме- теорологических условий, режима центрального регулирования отпуска тепла, тепло-физических характеристик ограждающих конструкций и др.), представляется возможным дать обобщенную количественную оценку потерь при распределении теплоносителя между отапливаемыми помещениями с учетом эффективности автоматического регулирования.

Вместе с тем, целесообразно оценить различные варианты схем сис- тем отопления и способы автоматического регулирования с точки зрения эффективности использования тепловой энергии и уровня поддержания теплового комфорта в отапливаемых помещениях (табл. 3.2.6).

Такая оценка сделана на основе материалов исследований и публи- каций большого количества авторов и обобщения имеющегося в на- стоящее время отечественного и зарубежного опыта. При этом вариан- ты технических решений изложены в такой последовательности, при которой каждый последующий вариант обладает более высокими по- тенциальными возможностями эффективного распределения тепловой энергии и обеспечения лучших условий теплового комфорта в отапли- ваемых помещениях.

В качестве базового варианта принят неавтоматизированный теп- ловой пункт с системой коммерческого учета энергоносителей.

Из табл. 3.2.6 видно, что эффективность энергосбережения в систе- мах водяного отопления существенно зависит от схемы отопления и

схемы теплового пункта, уровня автоматизации, степени децентрализа- ции теплоснабжения.

При снабжении теплом от автономной котельной или от теплового пункта с местным пиковым догревом в периоды стояния низких наруж- ных температур условия теплового комфорта в помещениях улучшаются, так как исключается недогрев в холодный период отопительного сезона.

Таблица 3.2.6

Наиболее распространенные варианты систем отопления и их эффективность

	Техническое решение	Факторы, повышающие значение КПД
1	Система отопления традиционная с верти- кальным распределением теплоносителя. Подключена к системе централизованного теплоснабжения. Местный тепловой пункт не автоматизирован. Установлена система ком- мерческого учета энергоносителей	Оплата фактически потребленного тепла, вели- чина которой, как правило, меньше размера оп- латы по проектным данным снижает затраты потребителя. Коммерческий учет энергоносите- лей стимулирует потребителя экономить энер- горесурсы
2	Система традиционная с вертикальным рас- пределением теплоносителя. Местный тепло- вой пункт автоматизирован	Корректировка режима подачи тепла с учетом тепловых характеристик конкретного здания, его удаленности от источника тепла, устранение перерасхода тепла в период нижней срезки тем- пературного графика (переходный период года)
3	Система традиционная с вертикальным рас- пределением теплоносителя. Снабжение теп- лом от автономной котельной либо от местно- го автоматизированного теплового пункта с пиковым газовым или электрическим нагрева- телем	Исключается недогрев зданий в холодный пе- риод отопительного сезона, когда температура теплоносителя в тепловой сети ниже, чем тре- буется по графику регулирования
4	Система отопления традиционная с верти- кальным распределением теплоносителя. Ме- стный тепловой пункт автоматизирован (с пофасадным регулированием тепла)	Учет при регулировании влияния ветра и сол- нечной радиации на тепловой режим зданий
5	Система отопления традиционная с верти- кальным регулированием теплоносителя. Ме- стный тепловой пункт автоматизирован (с пофасадным регулированием тепла): снабже- ние системы отопления теплом по п. 3	Учет при регулировании влияния ветра и сол- нечной радиации на тепловой режим зданий, исключается недогрев здания в холодный период
6	Система отопления традиционная с пофасад- ным программным автоматическим регулиро- ванием тепла	Эффект использования тепла по сравнению с п. 4 дополнительно повышается за счет снижения внутренней температуры в нерабочие часы в общественных зданиях, в ночные часы – в жи- лых зданиях
7	Система отопления традиционная с пофасад- ным программным автоматическим регулиро- ванием тепла, снабжение теплом систем ото- пления по п. 3	Исключается недогрев зданий в холодный пе- риод отопительного сезона, когда температура теплоносителя в тепловой сети ниже, чем тре- буется по графику регулирования. Учет при регулировании влияния ветра и солнечной ра- диации на тепловой режим зданий, исключается недогрев здания в холодный период

Окончание табл. 3.2.6

8	Система отопления традиционная, вертикаль- ная, однотрубная. Отопительные приборы оснащены индивидуальными терморегулято- рами (комнатными термостатами)	Учет при регулировании влияния ветра, солнеч- ной радиации и бытовых тепловыделений. Потребитель настраивает терморегулятор на желаемое значение внутренней температуры. Возможность индивидуального регулирования температуры ограничена из-за большой оста- точной теплоотдачи при полном отключении отопительных приборов
9	Система низкопотенциального водяного ото- пления («теплый пол») с поквартирным рас- пределением и коммерческим учетом тепло- носителя	Уменьшается недогрев помещений при переры- вах в подаче тепла от тепловой сети и при тем- пературе в подающем трубопроводе ниже тре- буемой по графику регулирования. Не обеспе- чивает быстрой реакции на изменения внешних и внутренних воздействий.
10	Система отопления традиционная, вертикаль- ная, двухтрубная. Отопительные приборы оснащены комнатными термостатами	Дополнительно к п.п. 8 и 9 возможность инди- видуального регулирования выше из-за сущест- венно меньшей остаточной теплоотдачи отопи- тельных приборов при их отключении
11	Система отопления традиционная, вертикаль- ная однотрубная. Отопительные приборы ос- нащены индивидуальными терморегулятора- ми (комнатными термостатами), снабжение системы отопления по п. 3	Исключается недогрев зданий в холодный пе- риод отопительного сезона, когда температура теплоносителя в тепловой сети ниже, чем тре- буется по графику регулирования. Учет при регулировании влияния ветра и солнечной ра- диации на тепловой режим зданий, исключается недогрев здания в холодный период
12	Совмещенная система отопления и горячего водоснабжения от индивидуального теплоге- нератора с комнатными термостатами и про- граммным регулированием отпуска тепла	Полностью исключает потери, обеспечивает гибкое регулирование тепловой нагрузки по желанию потребителя

Пофасадное автоматическое регулирование отпуска тепла позволя- ет улучшить температурные условия в здании за счет учета при регули- ровании влияния ветра и солнечной радиации.

Дополнительный эффект дает программное регулирование, преду- сматривающее снижение отпуска тепла в ночные часы в жилых зданиях и в нерабочее время – в общественных и промышленных.

Еще более высокие показатели достигаются при установке комнат- ных термостатов, особенно в двухтрубных системах отопления.

Наибольший энергосберегающий эффект имеют системы с поквар- тирным распределением теплоносителя, системы низкопотенциального отопления с кондиционерами-доводчиками и, наконец, системы отопле- ния и горячего водоснабжения от индивидуальных теплогенераторов с комнатными термостатами и программным регулированием отпуска те- пла.

Изложенные выше соображения дают основания при оценке ры- ночной стоимости жилья помимо общепринятых критериев учитывать

энергоэкономичность здания (теплозащитные качества наружных огра- ждений, совершенство принятых технических решений инженерных систем, уровень их автоматизации).

Понятно, что повышение уровня применяемых технических реше- ний вызывает увеличение капитальных затрат в строительство зданий. Однако эти дополнительные затраты, учитывая неизбежный рост тари- фов на отпускаемую тепловую энергию и постепенный переход на 100% оплату населением коммунальных услуг, являются, безусловно оправ- данными как с точки зрения экономии топливно-энергетических ресур- сов, так и с позиции социальной защиты населения.

 

Вентиляционные установки

На промышленных предприятиях применяются следующие виды установок:

1) вытяжные, предназначенные для удаления из цеха пыли и газов;

2) приточные, обеспечивающие подачу в цеха свежего воздуха взамен удаленного вытяжной вентиляцией (в зимнее время этот воздух проходит через калориферы и подогревается до определенной темпера- туры);

3) отопительно-циркуляционные, применяемые в относительно чистых цехах, с небольшим выделением вредностей;

4) тепловые завесы, широко применяемые в промышленных пред- приятиях для сокращения количества холодного воздуха, поступающего в цех при открывании ворот, и его подогрева;

5) производственные, предназначенные для подачи воздуха, без которого невозможно проведение технологического процесса.

Сокращения расхода электроэнергии на вентиляционные установки можно добиться:

• заменой старых вентиляторов новыми, более экономичными;

• внедрением экономичных способов регулирования производи- тельности вентиляторов;

• блокировкой вентиляторов тепловых завес с устройствами от- крывания и закрывания ворот;

• отключением вентиляционных установок во время перерывов в работе цехов;

• устранением эксплуатационных дефектов и отклонений от про- екта;

• внедрением автоматического управления вентиляционными ус- тановками.

Регулировать производительность вентиляторов можно следую- щими способами:

1. применением многоскоростных электродвигателей вместо ре- гулирования шаберами в напорной линии вентиляционной установки (экономия электроэнергии до 20–30 %);

2. регулированием подачи воздуходувок шиберами на всосе вме- сто регулирования на нагнетании (экономия электроэнергии до 15 %);

3. регулированием вытяжкой вентиляции шиберами на рабочих местах вместо регулирования на нагнетании (экономия электроэнергии до 10 %);

4. регулированием подачи дымососа с помощью цилиндрических направляющих аппаратов вместо дроссельных (экономия электроэнер- гии до 25 %).

При монтаже, сборке и ремонте вентиляционных установок иногда допускаются отступления от проекта, что приводит к нерациональным расходам электроэнергии. К этим дефектам можно отнести:

1) работу осевого вентилятора с перевернутым колесом, при этом снижается КПД вентиляторов на 20–40 %;

2) увеличение зазора между рабочим колесом и всасывающим пат- рубком у центробежных вентиляторов, что также приводит к снижению КПД;

3) снятие обтекателя перед входом в рабочее колесо (снижает КПД на 10 %);

4) укороченный диффузор или его отсутствие у осевых вентилято- ров (снижает их КПД на 6 %);

5) некачественное изготовление и монтаж отводов, тройников, ко- лен, вмятины, плохая штукатурка каналов (значительно увеличивают сопротивление системы и соответственно расход электроэнергии);

6) неплотности во фланцевых соединениях, негерметичность под- соединения воздуховодов к вентиляторам и другие источники присосов (вызывают увеличение расхода электроэнергии).

Устройство автоматического регулирования и управления вентиля- ционными установками в зависимости от температуры наружного воз- духа дает экономию электроэнергии до 10–15 %.