Характеристика центральных систем отопления

Системы теплоснабжения предназначены для обеспечения потребителей необходимым количеством теплоты.

По типу источника теплоты различают три вида теплоснабжения:

1) централизованное теплоснабжение от ТЭЦ, называемое теплофикацией;

2) централизованное теплоснабжение от районных или промышленных котельных;

3) децентрализованное теплоснабжение от местных котельных или индивидуальных отопительных агрегатов.

ТЭЦ - тепловая электростанция, вырабатывающая электрическую энергию и теплоту, отпускаемую потребителям в виде пара и горячей воды. Комбинированное производство энергии двух видов способствует более экономичному использованию топлива по сравнению с другими электростанциями.

Как уже было сказано, ТЭЦ вырабатывает пар и горячую воду. Используемую для этих целей воду берут из природноговодоисточника (1 на рисунке), но прежде чем попасть в паровые котлы, она проходит сложнейшие этапы очистки в химическом цехе (2 на рисунке) и по качеству не уступает аптечной дистиллированной.

В качестве топлива для котлов на ТЭЦ используют природный газ. Он экономичнее и с точки зрения экологии - безопаснее. Природный газ поступает на ТЭЦ по газопроводу по основным и резервным линиям. Однако зимой, когда температура опускается ниже - 20 градусов, газа не хватает, и используют уголь. В такие дни сжигается до 60 железнодорожных вагонов угля в сутки при работе котлов на полную мощность.Образующийся при сгорании топлива дым проходит через электрофильтры и выводится через трубу.

При сжигании топлива вода в энергетических котлах(3 на рисунке) нагревается до нескольких сот градусов и превращается в пар высокого давления. Пар вращает лопасти турбины, которая в свою очередь вращает генератор (4 на рисунке), который вырабатывает электрический ток. Электрический ток поступает в электрические сети и передается в единую энергосистему страны. Часть отработанного пара с турбины поступает в теплообменники(5 на рисунке), где нагревает сетевую теплофикационную воду, которая поступает с ТЭЦ в систему централизованного теплоснабжения.Именно эта горячая вода на языке специалистов называется «теплоносителем» и, отправляясь в город по магистральным трубопроводам, отапливает наши квартиры.

Теплофикационная сеть состоит из двух трубопроводов: подающего теплоноситель в дома (красный) и обратного (синий), по которому остывшая вода возвращается на электростанцию, чтобы снова нагреваться до нужной температуры.(6 на рисунке)

На пути транспортировки тепла установлены перекачивающие насосные станции (7 на рисунке) центральные и индивидуальные тепловые пункты, которые обеспечивают циркуляцию воды в сетях и позволяют теплу доходить до потребителей, отдаленных от ТЭЦ, поддерживая нужное давление и температуру теплоносителя.

Центральный тепловой пункт (ЦТП) (8 на рисунке) - здесь с помощью входящего теплоносителя более высокой температуры подогревается холодная вода из водопровода для горячего водоснабжения (бытовые нужды) и горячая вода для целей отопления. ЦТП одновременно обслуживают целый микрорайон или район, всё зависит от типа застройки домов, этажности, количества квартир и т.д.

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) успешно заменяет ЦТП и работает только для вашего дома, он выполняет те же функции, что и ЦТП. В отличие от ЦТП, индивидуальные установки делают это более эффективно и экономично, снижая потери тепла и улучшая качество теплоснабжения.

От тепловых пунктов горячая вода по распределительным трубопроводам попадает к нам в дом и по батареям попадает к нам в квартиры.

В сельских населенных пунктах находят широкое при­менение бытовые отопительные и отопительно-варочные печи и аппараты, работающие на твердом, жидком и га­зообразном топливе.

Для отопления производственных, складских и вспо­могательных зданий применяют центральные системы во­дяного и парового отопления с температурой теплоноси­теля до 150 °С для воды и до 130°С для пара.

На сельскохозяйственных объектах для отопления по­мещений используют теплогенераторы на жидком топ­ливе, котлы на твердом, жидком или газообразном топ­ливе, различные виды электрических калориферов, воз­духонагревателей и котлов.

Из систем центрального отопления наиболее распро­страненными являются системы водяного и воздушного отопления. В системах с естественной циркуляцией тепловой генератор (водогрейный котел) снабжа­ет теплотой нагревательные приборы. Нагретая в котле вода по подающим трубопроводам поступает в нагрева­тельные приборы, где охлаждается, передавая часть теп­лоты в помещение через стенки приборов. Охладившись в приборах, вода по обратным трубопроводам возвраща­ется в котел для последующего нагревания. Расшири­тельный сосуд служит для вмещения прироста объема воды при ее нагревании и для удаления воздуха из сис­темы.

Системы водяного отопления в зависимости от схемы соединения труб с отопительными приборами подразде­ляются на двухтрубные и однотрубные. В двухтрубной системе отопительные приборы присоединяют к двум сто­якам — подающему и обратному. В однотрубной систе­ме приборы соединяют одной трубой, и вода протекает последовательно через все приборы.

Системы воздушного отопления относятся к низко­температурным системам (максимальная температура нагретого воздуха 70 °С). По способу создания циркуляции теплоносителя различают системы с естественной
циркуляцией воздуха (гравитационные) и с механическим побуждением воздуха вентилятором (вентиляторные). В гравитационной системе циркуляция происходит
за счет различия в плотности воздуха, нагретого до разной температуры. В вентиляторной системе для повышения давления воздуха и ускорения его движения применяют вентилятор с электродвигателем.

При воздушном отоплении воздух нагревают в калориферах, которые в зависимости от вида теплоносителя
делятся на паровые, водяные, газовые и электрические.

Воздушное отопление может быть местным и центральным. В местной системе воздух нагревается в калорифере, находящемся в самом обогреваемом помещении.

В центральной системе калорифер размещают в отдель­ной камере - тепловом центре, нагретый воздух переме­щается в помещение по воздуховодам. По схеме подачи теплоносителя (воздуха) системы воздушного отопления бывают прямоточные, с полной и частичной рециркуля­цией. При прямоточной схеме наружный воздух в необ­ходимом количестве нагревается и подается в помещение и после охлаждения в таком же количестве удаляется в атмосферу. При полной рециркуляции воздух из поме­щения направляется на калорифер для нагрева и снова подается в помещение. В системах с частичной рецирку­ляцией часть воздуха забирается снаружи и к нему подмешивается другая часть с более высокой темпера­турой.

Для отопления производственных и вспомогательных помещений применяют системы парового отопления низ­кого и высокого давления.

В системе парового отопления низкого давления (рис. 17.10) пар из котла по паропроводам поступает в нагре­вательные приборы, где конденсируется. Конденсат из приборов по конденсатопроводам отводится в бак, отку­да перекачивается насосом в котел. В паровых системах высокого давления (рис. 17.11) пар подается из завод­ской котельной по паропроводу к гребенке, откуда по от­ветвлениям после понижения давления поступает к стоя­кам и далее к нагревательным приборам. Конденсат по конденсатопроводам под давлением пара поступает в ко­тельную. Системы парового отопления могут быть двух­трубными и однотрубными, с верхней, нижней и средней разводкой паропроводов.