+7 (495) 665-69-45
Москва,
Остаповский проезд, дом 5, стр. 1, оф. 151-172
БЦ "Контакт"

Применение теплового обоудования

Отопление зданий

В большинстве случаев теплоснабжение – это создание комфортной среды в помещении: дома, на работе или в общественном месте. Теплоснабжение включает в себя также подогрев водопроводной воды и воды в плавательных бассейнах, обогрев теплиц и т. д. 

 

Отопление зданий 

Использование нагретой воды для отопления помещений – дело совершенно обычное. При этом применяются самые различные методы переноса энергии воды для создания комфортной среды в помещении. Один из самых распространенных – использование радиаторов отопления. Цель отопления помещений обычно состоит в обеспечении комфортной температуры. Тепло может поступать от радиаторов отопления, «теплого» пола или от воздухонагревателей. Альтернативой радиаторам отопления служит система «теплого пола», когда отопительные контуры расположены под полом. Контур «теплого» пола возможно подключить к контуру радиатора отопления. Воздухонагреватели, подающие горячий воздух в помещение, обычно используются в общественных зданиях. Часто применяют комбинацию отопительных устройств, например радиаторов отопления и «теплого» пола или радиаторов отопления и воздухонагревателей, стоящих в раздельных контурах.

 

Цель отопления помещений обычно состоит в обеспечении комфортной температуры. Тепло может поступать от радиаторов отопления, «теплого» пола или от воздухонагревателей.

 

Особенности централизованного и местного теплоснабжения

Системы централизованного и местного теплоснабжения являются экологически безопасными и надежными способами обеспечения горячего водоснабжения и отопления. Тепло, вырабатываемое в центральной котельной, по трубам подается в здания. Очень широк выбор источников, которые служат для получения тепла: это и различные виды топлива – нефть, природный газ или биотопливо, и возобновляемые источники энергии. Успешная энергетическая компания должна иметь в распоряжении 6-8 различных источников тепла, использование которых можно было бы комбинировать в зависимости от обстановки – стоимости топлива, допустимого объема выбросов и т. п. Возможность использования неутилизированного тепла промышленных предприятий, излишков тепла от переработки отходов, промышленных процессов и канализации, теплоцентралей или теплоэлектростанций для централизованного теплоснабжения позволяет осуществить оптимальный выбор источника тепла с точки зрения энергоэффективности. Таким образом, вы оптимизируете издержки и обеспечиваете максимальную защиту окружающей среды.


Для конечного потребителя централизованное и местное теплоснабжение означает бесперебойное получение энергии. Системы централизованного и местного теплоснабжения более удобны и эффективны, чем небольшие индивидуальные системы отопления домов. Современные технологии сжигания топлива и очистки выбросов позволяют снизить негативное воздействие на окружающую среду. 

Теплообменники и тепловые пункты играют главную роль в осуществлении эффективного теплообмена между двумя системами для обеспечения отоплением и горячей водой конечных пользователей. Сегодня пластинчатые теплообменники и тепловые пункты компании Альфа Лаваль представляют собой идеальное решение для централизованных и местных систем теплоснабжения во всем мире. Альфа Лаваль предлагает различные типы пластинчатых теплообменников и тепловых пунктов, предназначенных для использования в системах централизованного и местного теплоснабжения.

Местное теплоснабжение

Системы местного теплоснабжения работают по тому же принципу, что и централизованные сети, но они меньше по масштабу. Даже для сети, в которую входит сравнительно небольшое число домов или жилых зданий, технология, изначально созданная для крупных сетей централизованного теплоснабжения, предоставляет целый ряд очевидных преимуществ. Одна крупная котельная заменяет несколько мелких. При этом могут использоваться различные местные источники энергии, например неутилизированное тепло промышленных предприятий, тепло от переработки отходов или солнечная энергия. Часто небольшие местные системы могут быть интегрированы в более крупные сети централизованного теплоснабжения, что обеспечивает экономию за счет роста масштаба, в то время как определенные инвестиции в оборудование уже сделаны.

Основой, на которой строится концепция местного теплоснабжения, являются тепловые пункты. Основная их задача – точное поддержание необходимой температуры при одновременном сокращении энергопотребления и уменьшении вредного воздействия на окружающую среду. За последние несколько лет были созданы компактные и высокоэффективные тепловые пункты, специально предназначенные для применения в небольших сетях. Поскольку они обеспечивают возможность индивидуального учета потребленной энергии, жители получают стимул к ее экономии, при этом с помощью датчиков температура в здании регулируется в соответствии с колебаниями температуры наружного воздуха.

Экономия энергии в условиях централизованного теплоснабжения

 

Сегодня развитие систем централизованного теплоснабжения различного масштаба идет от регулирования со стороны поставщика к регулированию со стороны потребителя. В системе, регулируемой со стороны поставщика, количество тепла, подаваемого потребителям, определяет энергоснабжающая организация. У жителей нет технической возможности изменять количество тепла, поступающего в их квартиры, поскольку температура в системе может быть установлена только в месте выработки энергии.


В системе, регулируемой со стороны потребителя, каждое здание имеет свой тепловой пункт, оснащенный датчиком температуры наружного воздуха. Используя данные датчика, аппаратура управления автоматически регулирует температуру подаваемой воды с учетом требуемого уровня теплоснабжения здания. Таким образом, тепловой пункт забирает из сети только действительно необходимое количество энергии. Возможность точного регулирования температуры в помещении также означает, что разница температур подаваемой и обратной воды может быть увеличена. В результате можно использовать трубы меньшего диаметра, что снижает инвестиционные затраты и расходы на оплату потребляемой насосами электроэнергии.


Практически доказано, что наилучший результат достигается при установке своего теплового пункта в каждый дом (или даже в каждое жилое помещение), поскольку это дает возможность осуществлять индивидуальный контроль энергопотребления и обеспечивает экономию средств.

 

Сети централизованного и местного теплоснабжения должны рассматриваться как единая система, требующая, как и все системы, комплексного подхода: то есть необходимо осуществлять оптимизацию и эксплуатацию всей системы в целом, а не только отдельных ее частей. При организации системы централизованного теплоснабжения исключительно важно использовать в ней оборудование и компоненты, способные обеспечивать оптимальные характеристики как индивидуально, так и при совместной работе в системе.


Стратегия


• Использовать двухтрубные системы


• Ликвидировать протечки в трубах и избыточный расход воды


• Оборудовать каждый дом своим тепловым пунктом


• Оборудовать каждый дом своими приборами учета


• Организовать индивидуальный учет потребляемой энергии для каждого жилого помещения


• Подключить небольшие районные и местные системы централизованного теплоснабжения к главным городским теплосетям


• Провести анализ наиболее оптимального энергоснабжения


• Обеспечить энергоэффективность каждого здания


Предотвращение потерь рассеиваемого тепла


У многих компаний и во многих отраслях существуют значительные резервы для утилизации бесполезно теряемой тепловой энергии. Она может уходить вместе с выбрасываемым в атмосферу паром или спускаемой в океан горячей водой. Утилизация этого тепла в системах централизованного теплоснабжения позволяет получить от топлива дополнительную энергию, практически удвоив эффективность его использования. Громадные потери тепла происходят на электростанциях, нефтеперерабатывающих предприятиях и в ходе различных производственных процессов. Большая часть его может быть утилизирована и передана через системы централизованного теплоснабжения в городские здания и сооружения. Система централизованного теплоснабжения обеспечивает необходимую тепловую нагрузку для высокоэффективных ТЭЦ, позволяя в то же время использовать возобновляемые источники энергии.

Схемы подключения

Существует много различных схем подключения зданий к системам централизованного и местного теплоснабжения. Наиболее широко распространены следующие:

1.Зависимое подключение
2.Независимое параллельное подключение
3.Независимое подключение с двухступенчатой системой ГВС

 

 

Зависимое подключение

Независимое параллельное
подключение

Независимое подключение
с двухступенчатой системой ГВС

Предусматривает использование теплообменника только для ГВС, тогда как контур отопления подключается к теплосети напрямую. То есть во вторичном контуре (радиаторы отопления, системы «теплых» полов и т. п.) циркулирует та же сетевая вода.При зависимом подключении для снижения давления во вторичном контуре необходимо установить регулятор перепада давления. Схема зависимого подключения рекомендуется для систем с низким давлением.

 Предусматривает использование теплообменника для ГВС и отдельного теплообменника для отопления, отделяющего контур отопления от теплосети. При этой схеме подключения в некоторых случаях можно использовать регулятор перепада давления.

 

Предусматривает использование двухсекционного теплообменника для ГВС и отдельного теплообменника для отопления, отделяющего контур отопления от теплосети. Такое подключение обеспечивает максимальное использование тепла и низкую температуру обратной воды при водоразборе из системы ГВС.

 

Возобновляемые источники энергии

В связи с тем, что запасы ископаемых видов топлива (угля, нефти и природного газа) расходуются гораздо быстрее, чем они разрабатываются, а также вследствие необходимости сокращения выбросов СОвозникает масштабная задача совершенствования технологий во многих областях человеческой деятельности. 

Использование энергии из возобновляемых источников представляет собой «технологию будущего», и Альфа Лаваль уже имеет соответствующие решения для систем теплоснабжения, основанные на переходе на альтернативные источники тепла. Главная особенность современных систем централизованного и местного теплоснабжения – это их эксплуатационная гибкость, в частности – в отношении возможности работы на альтернативных видах энергии. Переход с одного вида энергии на другой может осуществляться без регулировок или смены оборудования в жилых домах и квартирах потребителей. Готовность к будущим сменам источника энергии заранее заложена в конструкцию системы. Районная или местная теплосеть может подключаться к местным источникам вторичного тепла, таким как системы утилизации тепла промышленных предприятий, мусороперерабатывающих заводов и предприятий по переработке биомассы. Также для получения тепла может использоваться геотермальная и солнечная энергия.

Теплоснабжение с использованием солнечной энергии

Для теплоснабжения можно использовать солнечную энергию, аккумулирующуюся в солнечных коллекторах. Плоская поверхность солнечного коллектора поглощает солнечную энергию и передает ее специальной жидкости. Греющий теплоноситель может использоваться для нагрева воды в системах ГВС и отопления.

Получение тепла за счет энергии солнца является типичным примером использования возобновляемого источника энергии, который может служить альтернативным или
дополнительным источником тепла для централизованного теплоснабжения. Во время пиковых нагрузок или в периоды, когда продолжительность дня слишком мала, могут использоваться другие источники энергии. Желательно, чтобы первичный и вторичный контуры системы были разделены посредством пластинчатого теплообменника или теплового пункта. Для обеспечения нормальной работы системы ГВС в период пикового водоразбора необходимо использовать бак- накопитель. Альфа Лаваль предлагает соответствующие модули для организации гелиотермального теплоснабжения систем ГВС и отопления.

 

Принцип работы модуля SolarFlow

 

Принцип работы


По первичному контуру SolarFlow подключен к баку-накопителю, в который подается вода, нагреваемая от возобновляемого источника тепловой энергии. Датчик температуры S4, расположенный на входе воды вторичного контура, контролирует температуру воды, подаваемой в SolarFlow для нагрева. Это может быть вода из водопроводной сети (ХВС) или из контура циркуляции (циркуляция ГВС). Значение измеренной датчиком S4 температуры сравнивается с показаниями датчика S5, установленного в верхней части бака-накопителя первичного контура.

Возобновляемая энергия вместо энергии органического топлива


Если возобновляемая энергия может использоваться (показания S5 выше показаний S4), система SolarFlow работает штатно. Датчик температуры S, установленный на выходе воды ГВС из вторичного контура модуля, измеряет значение температуры и регулирует положение регулирующего клапана (РК) таким образом, чтобы температура в системе ГВС постоянно поддерживалась как можно ближе к заданному значению. Если возобновляемая энергия в резервуаре не может использоваться (показания S5 меньше показаний S4) это система SolarFlow находится в режиме ожидания.Клапан закрыт, насос (Н) отключен, а SolarFlow совсем не потребляет энергии. В этом случае весь нагрев воды ГВС должен осуществляться от другого источника энергии.


Экономичный режим


Для еще большего сокращения затрат SolarFlow может переключаться в экономичный режим, при котором потребление электроэнергии насосом ограничивается, когда температура в сети находится на постоянном уровне. Модуль SolarFlow оснащен системой электронного управления, обеспечивающей возможность проведения целого ряда пользовательских настроек и точный контроль максимальной температуры в теплообменнике, позволяющий снизить интенсивность образования накипи.

 

Геотермия – это раздел геофизики, изучающий тепловое состояние Земли и распределение температуры ее источников в недрах. Теплосодержание (энтальпия) Земли составляет 1031 Дж, а выделяемая ею в атмосферу энергия в два раза превышает энергию, потребляемую нами. Сегодня мы потребляем лишь ничтожную долю (0,07 %) располагаемой геотермальной энергии. Поэтому в нашем распоряжении находится огромный не использующийся энергетический ресурс.


Использование энергии геотермальных вод – относительно дешевый и экологически безопасный метод получения тепла. Земля является неисчерпаемым источником тепла, а сезонные колебания температуры почвы сглаживаются с увеличением глубины. На глубине 15-18 м температура земли практически неизменна круглый год и находится в пределах 9-12 °С. При дальнейшем увеличении глубины через каждые 100 м температура повышается примерно на 3 °С.

Существует два основных способа практического применения геотермального тепла:


– прямое использование геотермальной энергии из геологических аномалий или очагов вулканической деятельности для получения пара (с помощью которого можно вырабатывать электричество) или отопления зданий и ГВС;


– использование геотермальной энергии с низким теплосодержанием: этот способ состоит в том, что тепло из почвы или грунтовых вод, выполняющих функцию теплового резервуара, извлекается посредством тепловых насосов.


Сильный рост в области использования низкотемпературного геотермального тепла произошел с появлением широкодоступных и высокоэффективных тепловых насосов. На современном уровне развития техники применение тепловых насосов обеспечивает высокую надежность системы, при этом не требуются дополнительные источники энергии (например,котельные, работающие на природном газе) для восполнения теплоснабжения в периоды пиковых нагрузок или в случаях падения производительности.


Поскольку геотермальные воды часто содержат химические вещества и твердые частицы, оказывающие агрессивное воздействие на пластины теплообменника, очень важно подобрать нужный материал пластин главного теплообменника. Ввиду высокого содержания в геотермальных водах кальция, обычно используются пластины, изготовленные из титана или легированной стали SMO. В системах геотермального теплоснабжения обычно используются разборные пластинчатые теплообменники – они удобны в техническом обслуживании, имеют максимальный коэффициент теплопередачи, высокую производительность, а их мощность можно изменять в зависимости от потребности.

Подача геотермального тепла может осуществляться по системам, аналогичным сетям местного или централизованного теплоснабжения: их отличие только в типе использующегося источника. Типичные конечные потребители геотермального тепла – индивидуальные и многоквартирные дома, оборудованные тепловыми
пунктами. От источника тепла К источнику тепла Геотермальная энергия используется также в промышленных целях, для нужд рыбоводческих хозяйств, отопления теплиц и в оздоровительных комплексах с горячими минеральными источниками.