О рекуперации энергии в тепловых сетях

Размещено на http://www.allbest.ru/

О рекуперации энергии в тепловых сетях

К.т.н. В.И. Рябцев, доцент, Фонд энергосбережения Курской области, г. Курск

Дальнейшее повышение эффективности работы теплосети, в частности, возможно путем возврата в полезный (рабочий) цикл транспортировки теплоты хотя бы долей ранее затраченных электрической и тепловой энергии. А в настоящее время применяемые всюду тепловые схемы автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) практически не обходятся без регулирующих клапанов, с помощью которых всегда бесполезно пропадает потенциальная энергия поступающей сетевой греющей воды. Такие схемы вслепую были скопированы с зарубежных или насаждаются у нас в России дилерами иностранных компаний. Хотя пьезометр российских теплосетей и регулирующий клапан вместе сочетаются с точки зрения энергосбережения не совсем удачно. Однако давно известны решения, позволяющие частично решать проблему рекуперации [1] и потреблять от 8 до 10 раз меньше электроэнергии. По имеющимся данным, ни один проект ИТП, к сожалению, не содержит таблиц сравнения удельных проектных затрат электроэнергии для транспортировки и передачи этой проектируемой тепловой нагрузки с предыдущими или с наилучшими образцами.

Аналогичная ситуация и с тепловой энергией при возврате обратной сетевой воды с температурой 70^ОС (хотя иногда такое значение является и рабочей температурой у греющей воды). И она снова отправляется на источник тепла без дальнейшего использования такого высокого потенциала. В [2] показано, что даже теоретический общий показатель работы теплосети Кэф часто бывает значительно ниже 100%. Этого можно избежать, применив иной алгоритм работы автоматики (контроллера) ИТП и другую схему расположения мест забора импульсов на эту автоматику. Такое решение сохранит количество поступающей теплоты, но при этом значительно сократит величину требуемой сетевой воды. В результате произойдет ощутимое уменьшение потребления электроэнергии сетевыми насосами котельной. Также значительно снизится температура обратной сетевой воды, и сократятся ее тепловые потери. При наличии таких новых технических возможней ИТП, возникает необходимость провести корректировку действующего директивного (проектного) температурного графика - 150/70 ОС.

индивидуальный тепловой электропотребление

С точки зрения правильности выбора принципа регулирования необходимого количества подаваемой воды в систему ГВС, он не является экономичным, потому что насос с частотным приводом получает импульс от значений расхода или давления, которые многократно меняются в течение суток. Это справедливо для зарубежных стран, когда регулирующий клапан работает на небольшое число потребителей, а в России - часто на весь большой многоквартирный дом. И для различающихся расходов давление на напоре насоса диктуется строго постоянным. Такая схема регулирования давления рабочей среды ГВС не является экономичной. Уместно упомянуть о том, что данное замечание и предложение можно отнести и к водопроводной городской сети. У автора существует решение данного несоответствия - при уменьшении потребления воды будет снижаться напор насоса (рис. 1), а значит, и сократится электропотребление. Это решение особенно будет эффективным при небольших расходах воды (в ночные часы). Следует отметить, что трехходовой клапан, обеспечивающий необходимую температуру воды в системе ГВС, должен иметь не типовую характеристику, а различную для каждого пьезометрического графика теплосети.

Нерационально используется и часто появляющееся избыточное количество теплоты (высокая температура обратной воды) вентиляционных установок или других вспомогательных теплоприемников. Место подключения возвращаемой от них воды в обратный общий трубопровод следует перенести ближе к циркуляционному насосу (рис. 2). Аналогичное решение можно применить при открытом водозаборе из теплосети.

Автором сделаны проработки новой схемы ИТП, в которой нет циркуляционного насоса, но сохраняются возможности создавать любые энергосберегающие режимы при самом минимальном электропотреблении. Эта схема сохраняет дежурное теплоснабжение и в аварийных условиях (когда пропадает напряжение на объекте). В нашей стране все жилые дома и здания не являются электропотребителями первой категории и рискуют замерзнуть при длительном отсутствии напряжения.

Есть смысл обращать внимание при проектировании ИТП и на то, как избегать и уменьшать потери давления, связанные с «внезапным расширением потока воды» и с перпендикулярным сочетанием/объединением двух встречающихся водяных потоков сетевой воды. Для зарубежной теплосети (например, в Дании) эти замечания совсем не применимы. Также не должны иметь больших перепадов давления расходомеры-преобразователи, клапаны и др. Все еще достаточно часто применяются стеклянные термометры, гильзы которых создают дополнительное излишнее сопротивление движущемуся потоку сетевой воды. Манометрические термометры не имеют этого недостатка, просты при монтаже и более удобны в эксплуатации. Практикой замечено, что сетчатые магнитные фильтры для воды очень часто забиваются и создают дополнительное сопротивление поступающей сетевой воде. Целесообразно упомянутые фильтры применять на один типоразмер больше труб расходомеров-преобразователей. Встречаются случая, когда излишне применяются регуляторы перепада давления, тем самым создаются новые условия потери потенциальной энергии.

Изложенные замечания и предложения следует учитывать при проектировании тепловых пунктов.

Литература

1. Рябцев В.И. Показатели, оценивающие эффективность работы тепловых распределительных пунктов теплосетей // Новости теплоснабжения. 2008. № 10. С. 45-46.

2. Рябцев В.И. «Методика расчета анализа эффективности работы тепловых сетей». М.: Изд-во «Новости теплоснабжения». 2004, с. 32.

Размещено на Allbest.ru