Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование зависимых и независимых систем отопления и результаты модернизации системы в условиях ПАО «Уралкалий»

Д.т.н. Д.Г. Закиров, профессор, главный научный сотрудник ГИ УрО РАН;

к.т.н. А.В. Николаев, Пермский национальный исследовательский политехнический университет;

А.А. Рюмкин, главный энергетик - начальник управления главного энергетика,

А.В. Кисляков, главный специалист по теплотехническому оборудованию управления главного энергетика, ПАО «Уралкалий»

г. Березники, Пермский край

В ПАО «Уралкалий» большое внимание уделяется повышению эффективности теплоснабжения, поскольку в энергетических затратах доля теплоснабжения составляет 40%. Поэтому в компании были проведены научно-исследовательские работы по экономии топливно-энергетических ресурсов, по снижению потерь тепловой энергии, выбору эффективных систем теплоснабжения.

Объектом исследования было принято административное здание ПАО «Уралкалий» постройки 1980 г.

Система отопления по проекту подключена по зависимой схеме от магистральных тепловых сетей ТЭЦ-2 по температурному графику 150/70 ^ОС со срезкой 130 ^ОС. Регулирование теплосети качественно-количественное на источнике. Регулирование системы отопления здания осуществляется на элеваторном узле по графику 95/70 ^ОС. Система отопления двухтрубная с нижней разводкой.

Параметры теплосети в точке подключения здания: Р₁=7,0 кг/см²; Р₂=3,5 кг/см², Т₁=130 ^ОС, Т2=70 ^ОС.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,98 для данного района, составляет -36 ^ОС [5].

Недостатки схемы теплоснабжения исследуемого здания: регулирование происходит путем подмеса на элеваторе, что не позволяет регулировать температуру сетевой воды и, следовательно, температуру в помещениях здания. При этом температура сетевой воды должна быть не ниже 70 ^ОС для обеспечения нагрева воды в системах ГВС, температура которой должна поддерживаться на уровне 60 ^ОС. Однако, при положительных температурах наружного воздуха в период отопительного сезона создается необходимость снижать температуру ниже 70 ^ОС, но этому мешает необходимость выдерживать температуру ГВС (нерегулируемая зона отопления). Создается «перетоп» помещений (т.н. «эффект открытых форточек»).

В результате система отопления здания была модернизирована путем монтажа сертифицированного блочного индивидуального теплового пункта (далее БИТП) российского производства по независимой схеме. Монтаж был произведен в 3 кв. 2013 г. Подключение по независимой схеме выполнено в феврале 2014 г.

Независимая система регулирования, в отличие от нерегулируемого элеваторного узла, позволяет точно настраивать систему отопления здания в соответствии с погодными условиями независимо от параметров сетевой воды, поступающей от источника теплоснабжения (ТЭЦ). В результате потребитель получает более комфортные температурные параметры в помещении.

Рис.1. Модернизированная система теплоснабжения административного здания.

Принципиальная схема модернизированной системы теплоснабжения представлена на рис. 1 (система ГВС также закрытая, на схеме показано условно. - Прим. авт.).

БИТП состоит из четырех модулей (рис. 1):

1. Модуль узла ввода с узлом учета тепловой энергии: 1 - кран шаровой; 2 - фильтр магнитно-механический; 3 - расходомер электромагнитный; 4 - комплект термометров сопротивления; 5 - датчик давления; 6 - термометр показывающий; 7 - манометр показывающий; 8 - грязевик абонентский.

2. Модуль контроля.

3. Модуль независимого присоединения системы отопления: 1,6- кран шаровой; 2 - фильтр магнитно-механический; 3 - клапан обратный; 4 - насос циркуляционный; 5 - двухходовой регулирующий клапан; 6 - кран шаровой; 7 - термометр сопротивления; 8 - термометр показывающий; 9 - манометр показывающий; 10 - манометр электроконтактный; 11 - клапан балансировочный; 12 - клапан обратный; 13 - расходомер крыльчатый; 14 - регулятор давления «после себя»; 15 - теплообменник пластинчатый; 16 - клапан предохранительный.

4. Модуль управления для одной системы регулирования.

Главным достоинством погодозависимой регулируемой системы отопления является возможность снижения затрат на отопление здания, т.к. для более точного регулирования в контроллер были внесены условия снижения температуры в здании после 18:00 с нормативных +21 ^ОС до +12 ^ОС и подъема температуры до нормативной к 8:00 утра в рабочие дни, и снижение температуры до +12 ^ОС в выходные и праздничные дни.

Рис. 2. График теплопотребления здания осенью 2015 г. (отопление + ГВС).

Рис. 3. График теплопотребления здания весной 2016 г. (отопление + ГВС).

На рис. 2, 3 представлены графики теплопотребления здания весной и осенью 2015 и 2016 гг., где отчетливо видно понижение теплопотребления здания в 2-2,5 раза в ночные часы, в выходные и праздничные дни: в апреле, мае 2015 г. (до монтажа БИТП) теплопотребление здания составило 535 Гкал, а в апреле, мае 2016 г. - 322 Гкал. Экономия составила 40%. В целом экономия теплопотребления административного здания за год составила порядка 38%.

Срок окупаемости БИТП по независимой схеме составил 2 года.

Модернизация системы отопления дает большую экономическую эффективность, что подтверждает большое преимущество независимой системы теплоснабжения.

тепловой энергия погодозависимый

Литература

1. Федеральный закон от 23.11.2009 г. № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

2. Теплоэнергетика и централизованное теплоснабжение России в 2012-2013 годах. Министерство энергетики Российской Федерации. Российское энергетическое Агентство, Москва, 2015 г., 99 стр.

3. Правила по охране труда при эксплуатации тепловых энергоустановок (Зарегистрировано в Минюсте России 05.10.2015 № 39138).

4. Свод правил СП 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. № 279).

5. Свод правил СП 124.13330.2012 «СНиП 41-02-2003. Тепловые сети» (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. № 280).

6. Свод правил СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99*. Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. № 275).

7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (Зарегистрировано в Минюсте России 19.05.2014 г. № 32326).

8. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

Размещено на Allbest.ru