Схема теплоснабжения сверхстесненной застройки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Схема теплоснабжения сверхстесненной застройки

Арешкин А.А.

1. Описание и особенности сверхстесненной застройки

Отличительной особенностью рассматриваемой застройки в Московской области является сверхвысокая плотность нагрузок за счет строительства торгово-офисных комплексов, использования систем вентиляции (кондиционирования) как в общественных, так и в жилых зданиях, повсеместное использование подземных автостоянок. В застройке фактически отсутствует внутриквартальное пространство, поскольку занято сплошной стилобатной частью кварталов (стилобатная часть - верхняя часть ступенчатого цоколя здания или общий цокольный этаж, объединяющий несколько зданий - прим. ред.). Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) расположены у наружных стен стилобатной части кварталов, в связи с чем нет необходимости в прокладке внутриквартальных разводящих сетей.

Подключение ИТП возможно осуществить только путем непосредственного присоединения абонентских вводов к магистральным теплопроводам 2Ду800-600 мм. На территории проложен кольцеобразный канал с пятью мостами, которые не позволяют осуществить прокладку закольцованных квартальных теплопроводов. Таким образом, рассматриваемая застройка с позиций теплоснабжения существенно отличается от традиционной застройки жилых кварталов. Поэтому при разработке схемы теплоснабжения были использованы новые технические решения, отличные от положений СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети" [1].

С целью снижения нагрузок и диаметров теплопроводов расчет тепловых нагрузок зданий на источник тепла и тепломагистрали производился с учетом энергосберегающих факторов, изложенных в работе [2], в результате чего тепловая нагрузка на источник тепла и тепломагистрали была снижена на 15%.

Суммарная максимальная нагрузка зданий составила 630 Гкал/ч, а усредненная максимальная нагрузка на источник тепла с учетом суточной неравномерности потребления тепла на вентиляцию и на горячее водоснабжение (ГВС) 560 Гкал/ч. При этом нагрузка на отопление составила 45% от суммарной, общеобменная вентиляция жилых и общественных зданий - 27%, вентиляция подземных автостоянок - 13%, тепловые завесы - 5% и ГВС - 10%.

2. Этапы работ

На первом этапе работ была выполнена традиционная трассировка тепломагистралей и квартальных теплопроводов, исходя из положений СНиП 41-02-2003 с прокладкой трубопроводов в опорах мостов и по границе природоохранной зоны (рис. 1).

Согласно данному варианту от котельной прокладываются две закольцованные тепломагистрали 2Ду1000-800 мм, между которыми прокладывается 6 квартальных теплопроводов 2Ду400 мм. Общая протяженность тепломагистралей и квартальных теплопроводов диаметром 2Ду1000-300 мм ориентировочно составляет 16040 м. Диаметр головных участков теплопроводов 2Ду1000 мм, в соответствии со СНиП 41-02-2003, определялся по аварийной нагрузке в количестве 75% от суммарной на одну тепломагистраль (в случае перекрытия другой). В трех точках закольцованных тепломагистралей 2Ду1000-800 мм предусматривается монтаж секционирующих задвижек, позволяющих разделить район теплоснабжения на две зоны. Квартальные теплопроводы 2Ду400 мм своими концами присоединены к двум различным зонам закольцованных тепломагистралей 2Ду1000-800 мм, что приводит к абсолютному резервированию последних. Абонентские вводы ИТП диаметром 2Ду250-150 мм присоединены к квартальным теплопроводам 2Ду400 мм, что позволяет производить ремонтные работы в кратчайшие сроки, т.е. в течение 12 ч и менее. Однако по архитектурным, техническим и природоохранным соображениям данный вариант был отклонен.

На втором этапе была выполнена трассировка тепломагистралей и квартальных теплопроводов, исходя из условия прокладки теплопроводов и архитектурного оформления застройки с разработкой специальных мероприятий по недопущению замерзания тепловых сетей и теплопотребляющих систем зданий при аварийных ситуациях (рис. 2). При этом была исключена прокладка теплопроводов в природоохранной зоне и в опорах мостов, что позволило сохранить архитектурный облик застройки.

Аварийная нагрузка определялась исходя из конкретных условий эксплуатации - возможности отключения нагрузки общеобменной вентиляции и ГВС, а также снижения нагрузки отопления до 85%.

При отключении одной тепломагистрали аварийная нагрузка на другую тепломагистраль принималась на уровне 56% (отопление 38%, вентиляция подземных автостоянок 13%, тепловые завесы 5%), что сравнимо с их пропускной способностью при нормальном режиме эксплуатации (по 50% от суммарной нагрузки на тепло- магистраль). С целью снижения расхода сетевой воды в качестве температурного графика тепловой сети принят повышенный отопительный график 150/70 ОС со срезкой на 130 ОС с "точкой излома" 80 ОС вместо 70 ОС (рис. 3). В результате чего удельный расход сетевой воды был снижен с 14,7 до 13,4 м3/Гкал, что в свою очередь привело к снижению диаметра головных тепломагистралей до 2Ду800 мм.

Для сокращения периода проведения ремонтных работ (за счет ускоренного определения места утечки, слива и заполнения трубопроводов сетевой водой) в 7 точках предусмотрен монтаж секционирующих задвижек, разделяющих район теплоснабжения на 7 зон. Общая протяженность тепломагистралей и квартальных теплопроводов диаметром 2Ду800-300 мм ориентировочно составляет 12900 м. Тупиковые квартальные теплопроводы 2Ду500-400 мм и половина абонентских вводов ИТП диаметром 2Ду250-150 мм непосредственно присоединены к тепломагистралям 2Ду800-700 мм. При этом период проведения ремонтных работ составит более 12 ч, что может привести к замерзанию теплопотребляющих систем здания. Схемой теплоснабжения предусмотрены мероприятия, предохраняющие от замерзания системы отопления зданий при авариях на подающем или обратном теплопроводах, т.е. мероприятия по обеспечению живучести теплопотреблящих систем зданий для поддержания температуры в помещениях здания на уровне +3 ОС.

Для ИТП с независимым присоединением наиболее простым вариантом является временный переход на открытую систему теплоснабжения со сливом сетевой воды после системы отопления здания в водосток или канализацию. Для чего на ИТП достаточно предусмотреть перемычку перед подогревателем и отдельный сливной трубопровод для отвода сетевой воды в водосток или канализацию (поскольку температура обратной сетевой воды составит менее 40 ОС). Схема рассматриваемого варианта присоединения системы отопления здания к тепловым сетям приведена на рис. 4.

При аварии на обратном теплопроводе в первую очередь проводятся мероприятия, обеспечивающие бесперебойную подачу прямой сетевой воды на ИТП. Затем на ИТП открывается задвижка 4 на отводящем трубопроводе, закрывается задвижка 2 на обратном теплопроводе и остается закрытой на перемычке задвижка 3.

застройка здание офисный тепломагистраль

При аварии на подающем теплопроводе в первую очередь проводятся мероприятия, обеспечивающие бесперебойную подачу обратной сетевой воды на ИТП. Затем открывается задвижки 4 на отводящем трубопроводе, открываются задвижки на перемычке 3 и закрываются задвижки 1 и 5. При необходимости подачу тепла по отдельным домам можно осуществлять методом "пропуска" с периодической подачей прямой или обратной сетевой воды на ИТП. Например, в течение 4 ч подавать сетевую воду в подогреватель отопления, а затем на 2 ч отключать его.

Аварийный режим эксплуатации систем отопления зданий с отводом обратной сетевой воды в водосток или канализацию требует резкого увеличения подпитки тепловых сетей. Поэтому, приведенные мероприятия, которые предохраняют от замерзания теплопотребляющие системы зданий, возможно осуществить только при согласовании с организацией, эксплуатирующей источник тепла и разработки специального регламента аварийного режима эксплуатации системы централизованного теплоснабжения, включая ИТП зданий.

Для обеспечения аварийного режима эксплуатации на источнике тепла предусматривается установка баков химочищенной воды соответствующего объема и более мощные подпиточные насосы с частотным регулированием привода электродвигателя. По предварительным расчетам в данный кратковременный аварийный режим (до 24 ч) без ущерба источнику тепла может быть переведено до 20% потребителей.

Капитальные затраты по второму варианту схемы теплоснабжения оказались несколько ниже первого, поскольку капитальные затраты, связанные с увеличением точек с секционирующими задвижками и дополнительные мероприятия на котельной и на ИТП, компенсируются снижением капитальных затрат на прокладку тепловых сетей.

В заключение необходимо отметить, что технические решения по предотвращению от замерзания теплопотребляющих систем зданий с независимым присоединением системы отопления могут быть использованы при проектировании ИТП и ЦТП других застроек. В настоящее время данный вопрос является наиболее актуальным для высотных зданий с двумя зонами отопления.

Литература

1. СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети".

2. Липовских В.М., Арешкин А.А. Снижение капитальных затрат и платы за присоединенную нагрузку в закрытых системах теплоснабжения //Новости теплоснабжения. 2009. № 7. С. 43-47.

Размещено на Allbest.ru