Современное оборудование и схемы тепловых пунктов

Современное оборудование и схемы тепловых пунктов

В последнее время все чаще поднимаются вопросы о несовершенстве принятой в России системы тепловодоснабжения с центральными тепловыми пунктами (ЦТП), о больших потерях тепла и воды в разводящих сетях, о низкой эффективности установленного оборудования. Уже появились «революционные» предложения, призывающие сломать существующие ЦТП и вместо них в каждом доме построить собственный тепловой пункт - ИТП.

Несомненно, что системы тепловодоснабжения с ИТП имеют определенные преимущества по сравнению с тепловодоснабжением через ЦТП - это более тонкая регулировка теплового режима на отопление, дифференцированное давление холодной и горячей воды, сокращение тепловых потерь и утечек воды в системах горячего водоснабжения. Под ИТП не надо отводить дорогостоящую городскую территорию, в системах с ИТП отсутствуют внутридворовые сети горячего водоснабжения, в них может быть упрощен учет энергоресурсов.

Данные преимущества наиболее полно будут видны при строительстве новых зданий, при условии, что оборудование будет полностью установлено, налажено и затем грамотно эксплуатироваться.

Но так ли велик выигрыш в сокращении расхода энергоресурсов, чтобы затевать коренную и очень дорогостоящую ломку сложившейся системы тепловодоснабжения (рис. 1)?

Рисунок 1. Объем работ при переходе с ЦТП на ИТП

Кадровые работники ЖКХ помнят, что представляли собой ЦТП 10-12 лет назад. Это действительно были облупленные сооружения с выбитыми стеклами, текущими крышами, недосчитывалось половины насосов, сальники подтекали, большая часть задвижек не работала. О каком-либо автоматическом регулировании, режимной наладке, учете тепла и энергосбережении не могло быть и речи.

Сравнивая ЦТП того периода с лучшими образцами современных ИТП, действительно можно говорить о целесообразности кардинальных перемен.

На рис. 2 представлен один из современных тепловых пунктов в блочном исполнении, такие пункты выпускает фирма «Теплопрогресс-М». Это малогабаритный тепловой пункт, укомплектованный современным оборудованием, полностью автоматизированный, обеспеченный всеми приборами учета расхода тепла, воды, давления и температуры, подготовленный для передачи технологических и коммерческих параметров в любую диспетчерскую систему, допускающий дистанционное управление работой основного оборудования. Подключите к нему одно здание, и он будет называться ИТП, подключите второе здание, и он станет ЦТП.

Рисунок 2. Блочный тепловой пункт

В соответствии с нормативными и эксплуатационными требованиями, действующими на территории России, в БТП предусмотрено:

- регулирование давления и температуры воды в системе горячего водоснабжения;

- регулирование давления, расхода и температуры теплоносителя на отопление в зависимости от погодных условий;

- отсечка системы отопления при гидравлических ударах в тепловой сети;

- ограничение максимального расхода теплоносителя на БТП;

- ограничение расхода в системе отопления и на циркуляцию ГВС в соответствии с договорными условиями;

- ультразвуковая защита теплообменников и трубопроводов ГВС от накипеобразования;

- контроль и сигнализация при повышении жесткости воды в БТП (при возникновении утечек в водоподогревателях).

Трудозатраты на монтаж и эксплуатацию такого теплового пункта минимальны. Собственные тепловые потери незначительны. Только в ГУП «Мосгортепло» с 1995 года внедряются и успешно экс-плуатируются более 2 тыс. таких БТП, за это время ни один из них не вышел из строя. По прогнозам специалистов, БТП отработают еще не менее 10-15 лет. Вопрос, зачем же их ломать, что мы хотим выиграть?

Холодное водоснабжение на современных ЦТП обеспечивается моноблочными, в основном отечественными, хозяйственными насосами. Насосы подобраны в соответствии с расчетными расходами и напорами, давление воды на выходе из ЦТП регулируется с помощью частотных преобразователей, а там, где их применение нецелесообразно, высокоточными гидравлическими регуляторами давления. Серийная блочная насосная станция состоит из двух насосов и щита управления с одним частотным преобразователем. Это и энергоэффективно, и малозатратно при внедрении и эксплуатации. Срок окупаемости за счет экономии электроэнергии и воды составляет 1-2 года.

Замена одной насосной станции в ЦТП на 5-10 станций в ИТП за счет учета разноэтажности зданий должна дать некоторую экономию расхода воды, но капитальные и особенно эксплуатационные затраты очень велики, потребуется применение малошумных насосов, перекладка разводящих сетей холодного водоснабжения (к расходу холодной воды добавляется расход горячей воды), обслуживание насосов и частотных преобразователей. Проще эту экономию получить за счет установки хороших отечественных регуляторов давления в малоэтажных зданиях.

Наиболее уязвимым звеном в системах тепловодоснабжения с ЦТП является коррозия разводящих сетей отопления и особенно горячего водоснабжения. Нормативом для них установлен самый минимальный срок эксплуатации - 12 лет, но и его теплосети зачастую не выдерживают. Каждое лето сотни дворов Москвы оказываются раскопанными для очередной замены теплопроводов.

Но ведь уже на нескольких предприятиях России организовано серийное производство, а затем и массовое внедрение пластиковых трубопроводов в заводской теплоизоляции. Для них отсутствует понятие коррозии, они практически не имеют тепловых потерь и утечек воды, а гибкая конструкция и улучшенная теплоизоляция как нельзя лучше подходят для прокладки сетей в стесненных дворовых условиях на небольшую глубину залегания. Лучшие образцы теплопроводов рассчитаны на температуру 95 °C, давление - 10 атмосфер и имеют расчетный срок службы до 50 лет, диаметр теплопроводов - до 160 мм. Этим условиям практически полностью отвечают сети горячего водоснабжения и сети отопления, присоединенные к ЦТП по независимой схеме. Уже сейчас проводимая в рамках капитального ремонта замена стальных сетей на пластиковые, а это только по изделиям ЗАО «Газтрубпласт» уже более 500 км, полностью снимает проблему ремонта и обслуживания разводящих сетей.

Исходя из вышеизложенного, представляются перспективными несколько направлений совершенствования существующей системы коммунального тепловодоснабжения.

1. При новом строительстве использование систем тепловодоснабжения ИТП.

2. При модернизации существующих систем в зависимости от размещения ЦТП, состояния оборудования и здания, количества присоединенных строений и перспективы сохранения существующей застройки следует рассматривать как минимум два варианта:

а) ликвидация ЦТП с устройством ИТП в зданиях и одновременной заменой сетей отопления и холодного водоснабжения;

б) модернизация ЦТП с переводом на независимую схему, замена сетей ГВС и отопления на пластиковые и при необходимости установка регуляторов давления в зданиях, а по возможности и систем пофасадного регулирования в домах.

3. При новом строительстве, капитальном ремонте и модернизации ЦТП и ИТП надо преимущественно ориентироваться на установку современного оборудования в блочном исполнении как наиболее полно отвечающем существующим требованиям тепловодоснабжения и энергосбережения.

Проведенные расчеты показывают, что переход от циклического капитального ремонта ЦТП (1 раз в 9 лет) к их модернизации не на много увеличивает стоимость работ, и она многократно перекрывается четырехкратным увеличением срока службы тепловых сетей (рис. 3, 4, таблица).

Рисунок 3. Объем дополнительных работ при модернизации ЦТП.

Рисунок 4. Объем дополнительных работ при капитальном ремонте ЦТП (обозн. ___ )

Прогнозируемые препятствия модернизации ЦТП - ликвидация элеваторных узлов в домах, замена транзитных сетей в случае их низкой пропускной способности, возможный дефицит электрической мощности потребует разработки программы модернизации на городском уровне.

Практическая реализация проекта модернизации существующих ЦТП, бесперспективных для ликвидации и замены на ИТП, представляется в несколько этапов, а именно:

1. На базе объектов «МОЭК» в рамках титула капитального ремонта 2006 года провести комплексную реконструкцию 5-10 ЦТП и теплотрасс с переводом ЦТП на независимую схему и устройством пластиковых теплопроводов.

2. Проанализировать одно из предприятий «МОЭК» на предмет сохранения и ликвидации существующих ЦТП и наметить долгосрочную программу модернизации системы тепловодоснабжения на базе одного предприятия.

3. Подготовить долгосрочную городскую программу модернизации системы теплоснабжения.

Таблица. Сравнительная стоимость капитального ремонта и реконструкции ЦТП вместе с разводящими сетями (тыс. руб.)

* по сведениям на 2003 год

** норматив срока службы стальной трубы - 12 лет, пластиковой - 47 лет

Список использованных источников

1 Журнал «Энергосбережение» №1 2006 В.К. Ильин Пути модернизации городских тепловых пунктов.

2 Журнал «АВОК» №№ 4, 6 2004, № 10 2005.

3 Глобальная компьютерная сеть «Internet».