ما هي نسبة فقدان الحرارة في شبكات التدفئة. تحديد فقدان الحرارة في شبكات التدفئة

وزارة التربية والتعليم في جمهورية بيلاروسيا

مؤسسة تعليمية

"الجامعة التقنية الوطنية البيلاروسية"

خلاصة

الانضباط "كفاءة الطاقة"

حول الموضوع: "الشبكات الحرارية. فقدان الطاقة الحرارية أثناء النقل. العزل الحراري."

أكمله: شريدر أ.

المجموعة 306325

مينسك، 2006

1. شبكات الحرارة. 3

2. فقدان الطاقة الحرارية أثناء النقل. 6

2.1. مصادر الخسائر. 7

3. العزل الحراري. 12

3.1. مواد العزل الحراري. 13

4. قائمة الأدبيات المستخدمة. 17

1. شبكات التدفئة.

شبكة التدفئة عبارة عن نظام من خطوط الأنابيب الحرارية المرتبطة ببعضها البعض بشكل وثيق ومحكم، والتي يتم من خلالها نقل الحرارة من المصادر إلى مستهلكي التدفئة باستخدام المبردات (البخار أو الماء الساخن).

العناصر الرئيسية لشبكات التدفئة عبارة عن خط أنابيب يتكون من أنابيب فولاذية متصلة ببعضها البعض عن طريق اللحام، وهيكل عازل مصمم لحماية خط الأنابيب من التآكل الخارجي وفقدان الحرارة، وهيكل داعم يتحمل وزن خط الأنابيب والقوى الناشئة أثناء عملها.

العناصر الأكثر أهمية هي الأنابيب، التي يجب أن تكون قوية بدرجة كافية ومغلقة عند أقصى ضغوط ودرجات حرارة لسائل التبريد، ولها معامل تشوه حراري منخفض، وخشونة منخفضة السطح الداخلي، مقاومة حرارية عالية للجدران، مما يساعد على الاحتفاظ بالحرارة، وعدم تغير خصائص المواد أثناء التعرض لفترات طويلة درجات حرارة عاليةوالضغط.

توفير الحرارة للمستهلكين (التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة و العمليات التكنولوجية) يتكون من ثلاث عمليات مترابطة: توصيل الحرارة إلى سائل التبريد، ونقل المبرد، واستخدام الإمكانات الحرارية لسائل التبريد. يتم تصنيف أنظمة الإمداد الحراري وفقًا للخصائص الرئيسية التالية: الطاقة ونوع مصدر الحرارة ونوع سائل التبريد.

من حيث الطاقة، تتميز أنظمة الإمداد الحراري بنطاق نقل الحرارة وعدد المستهلكين. يمكن أن تكون محلية أو مركزية. أنظمة إمداد الحرارة المحلية هي أنظمة يتم فيها دمج ثلاث وحدات رئيسية وتقع في نفس الغرف أو الغرف المجاورة. في هذه الحالة، يتم الجمع بين استقبال الحرارة ونقلها إلى الهواء الداخلي في جهاز واحد ويقع في غرف ساخنة (أفران). الأنظمة المركزية التي يتم فيها إمداد العديد من الغرف بالحرارة من مصدر حراري واحد.

بناءً على نوع مصدر الحرارة، تنقسم أنظمة التدفئة المركزية إلى تدفئة المناطق وتدفئة المناطق. في نظام التدفئة المركزية، مصدر الحرارة هو غرفة غلاية المنطقة، أو محطة التدفئة المركزية، أو محطة الحرارة والطاقة المشتركة.

بناءً على نوع سائل التبريد، تنقسم أنظمة الإمداد الحراري إلى مجموعتين: الماء والبخار.

المبرد هو وسيلة تنقل الحرارة من مصدر الحرارة إلى أجهزة التدفئة وأنظمة التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة.

يتلقى المبرد الحرارة في غرفة المرجل بالمنطقة (أو CHP) ومن خلال خطوط الأنابيب الخارجية، والتي تسمى شبكات التدفئة، يدخل إلى أنظمة التدفئة والتهوية للمباني الصناعية والعامة والسكنية. في أجهزة التدفئة الموجودة داخل المباني، يقوم المبرد بإطلاق جزء من الحرارة المتراكمة فيه ويتم تفريغه عبر خطوط أنابيب خاصة إلى مصدر الحرارة.

في أنظمة تسخين المياه يكون سائل التبريد هو الماء، وفي أنظمة البخار يكون البخار. في بيلاروسيا، يتم استخدام أنظمة تسخين المياه للمدن والمناطق السكنية. يستخدم البخار في المواقع الصناعية للأغراض التكنولوجية.

يمكن أن تكون أنظمة خطوط أنابيب تسخين المياه عبارة عن أنبوب واحد أو أنبوب مزدوج (في في بعض الحالاتمتعدد الأنابيب). الأكثر شيوعا هو نظام إمدادات الحرارة من أنبوبين (يتم توفير الماء الساخن للمستهلك من خلال أنبوب واحد، ويتم إرجاع الماء المبرد إلى محطة الطاقة الحرارية أو غرفة المرجل من خلال أنبوب العودة الآخر). هناك أنظمة إمدادات الحرارة المفتوحة والمغلقة. في النظام المفتوح، يتم إجراء “السحب المباشر للمياه”، أي. يتم تفكيك الماء الساخن من شبكة الإمداد من قبل المستهلكين لتلبية الاحتياجات المنزلية والصحية والنظافة. في الاستخدام الكاملبالنسبة للمياه الساخنة، يمكن استخدام نظام أنبوب واحد. ويتميز النظام المغلق تقريبا العودة الكاملةشبكة المياه في محطة الطاقة الحرارية (أو بيت المراجل بالمنطقة).

تنطبق المتطلبات التالية على مبردات أنظمة التدفئة المركزية: صحية وصحية(يجب ألا يؤدي المبرد إلى تفاقم الظروف الصحية في الأماكن المغلقة - لا يمكن أن يتجاوز متوسط ​​درجة حرارة سطح أجهزة التدفئة 70-80)، التقنية والاقتصادية (بحيث تكون تكلفة خطوط أنابيب النقل ضئيلة، وكتلة أجهزة التدفئة صغيرة والحد الأدنى يتم ضمان استهلاك الوقود لتدفئة المباني) والتشغيل (القدرة على ضبط نقل الحرارة لأنظمة الاستهلاك مركزيًا بسبب درجات حرارة الهواء الخارجية المتغيرة).

يتم اختيار اتجاه أنابيب الحرارة وفقًا للخريطة الحرارية للمنطقة، مع الأخذ بعين الاعتبار مواد المسح الجيوديسي، ومخططات الهياكل الموجودة والمخطط لها فوق الأرض وتحت الأرض، وبيانات عن خصائص التربة، وما إلى ذلك. مسألة اختيار نوع الحرارة يتم تحديد الأنابيب (فوق الأرض أو تحت الأرض) مع مراعاة الظروف المحلية والمبررات الفنية والاقتصادية.

مع ارتفاع مستوى المياه الجوفية والمياه الخارجية، فإن كثافة الهياكل الموجودة تحت الأرض على طريق خط أنابيب الحرارة المصمم، والتي تعبرها الوديان ومسارات السكك الحديدية بشكل كبير، تُعطى الأفضلية في معظم الحالات لخطوط أنابيب الحرارة فوق الأرض. كما يتم استخدامها غالبًا في أراضي المؤسسات الصناعية عند وضع خطوط أنابيب الطاقة والعمليات بشكل مشترك على الجسور المشتركة أو الدعامات العالية.

في المناطق السكنية، ولأسباب معمارية، عادة ما تستخدم شبكات التدفئة تحت الأرض. ومن الجدير بالذكر أن الشبكات الموصلة للحرارة فوق الأرض متينة وقابلة للإصلاح، مقارنة بالشبكات الموجودة تحت الأرض. ولذلك، فمن المستحسن استكشاف الاستخدام الجزئي على الأقل لخطوط أنابيب الحرارة تحت الأرض.

عند اختيار مسار خط أنابيب الحرارة، ينبغي للمرء أن يسترشد، أولا وقبل كل شيء، بشروط موثوقية إمدادات الحرارة، وسلامة عمل موظفي التشغيل والسكان، والقدرة على القضاء بسرعة على المشاكل والحوادث.

من أجل سلامة وموثوقية الإمداد الحراري، لا يتم وضع الشبكات في قنوات مشتركة مع خطوط أنابيب الأكسجين وخطوط أنابيب الغاز وخطوط أنابيب الهواء المضغوط التي يزيد ضغطها عن 1.6 ميجا باسكال. عند تصميم خطوط أنابيب الحرارة تحت الأرض لتقليل التكاليف الأولية، يجب عليك اختيار الحد الأدنى لعدد الغرف، وتشييدها فقط في نقاط التثبيت للتجهيزات والأجهزة التي تتطلب الصيانة. يتم تقليل عدد الغرف المطلوبة عند استخدام منفاخ أو معوضات العدسات، بالإضافة إلى المعوضات المحورية طويلة الشوط (المعوضات المزدوجة)، والتعويض الطبيعي لتشوهات درجة الحرارة.

على غير الطريق، يسمح بأسقف الغرف وأعمدة التهوية، جاحظ على سطح الأرض إلى ارتفاع 0.4 متر، لتسهيل إفراغ (الصرف) من أنابيب الحرارة، يتم وضعها بمنحدر نحو الأفق. لحماية خط أنابيب البخار من دخول المكثفات من خط أنابيب المكثفات خلال الفترة التي يتوقف فيها خط أنابيب البخار أو ينخفض ​​ضغط البخار، يجب تركيب صمامات أو بوابات فحص بعد مصائد البخار.

يتم إنشاء مقطع طولي على طول مسار شبكة التدفئة، حيث يتم تطبيق التخطيط والعلامات الأرضية الحالية، ومستويات المياه الجوفية، والاتصالات تحت الأرض الحالية والمصممة، وغيرها من الهياكل التي يعبرها خط أنابيب التدفئة، مما يشير إلى العلامات الرأسية لهذه الهياكل.

2. فقدان الطاقة الحرارية أثناء الإرسال.

لتقييم كفاءة أي نظام، بما في ذلك الحرارة والطاقة، عادة ما يتم استخدام المؤشر الفيزيائي المعمم - المعامل عمل مفيد(كفاءة). المعنى المادي للكفاءة هو نسبة مقدار العمل المفيد (الطاقة) المستلمة إلى المبلغ المنفق. وهذا الأخير بدوره هو مجموع العمل المفيد (الطاقة) المستلم والخسائر الناشئة في عمليات النظام. وبالتالي، فإن زيادة كفاءة النظام (وبالتالي زيادة كفاءته) لا يمكن تحقيقها إلا من خلال تقليل مقدار الخسائر غير المنتجة التي تنشأ أثناء التشغيل. هذا هو ما هو عليه المهمة الرئيسيةتوفير الطاقة.

المشكلة الرئيسية التي تظهر عند حل هذه المشكلة هي تحديد أكبر مكونات هذه الخسائر واختيار الحل التكنولوجي الأمثل الذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من تأثيرها على قيمة الكفاءة. علاوة على ذلك، فإن كل كائن محدد (هدف توفير الطاقة) له عدد من الخصائص ميزات التصميموتختلف مكونات فقدان الحرارة في الحجم. وعندما يتعلق الأمر بزيادة كفاءة معدات الحرارة والطاقة (على سبيل المثال، نظام التدفئة)، قبل اتخاذ قرار لصالح استخدام أي ابتكار تكنولوجي، فمن الضروري إجراء فحص مفصل للنظام نفسه وتحديد أكثر قنوات هامة لفقدان الطاقة. سيكون الحل المعقول هو استخدام التقنيات التي من شأنها أن تقلل بشكل كبير من أكبر المكونات غير المنتجة لفقد الطاقة في النظام، وبأقل تكلفة، ستزيد بشكل كبير من كفاءته التشغيلية.

2.1 مصادر الخسائر.

لغرض التحليل، يمكن تقسيم أي نظام للحرارة والطاقة إلى ثلاثة أقسام رئيسية:

1. منطقة إنتاج الطاقة الحرارية (غرفة المرجل)؛

2. منطقة نقل الطاقة الحرارية للمستهلك (خطوط أنابيب شبكة التدفئة).

3. مجال استهلاك الطاقة الحرارية (منشأة ساخنة).

وطالب باسترداد الأضرار في شكل تكلفة خسائر الطاقة الحرارية. على النحو التالي من مواد القضية، تم إبرام اتفاقية إمداد الحرارة بين منظمة إمداد الحرارة والمستهلك، حيث تعهدت منظمة إمداد الحرارة (المشار إليها فيما يلي باسم المدعي) بتزويد المستهلك بالطاقة الحرارية في الماء الساخن (المشار إليها فيما يلي إلى المدعى عليه) من خلال الشبكة المتصلة لمؤسسة النقل على حدود الميزانية العمومية، والمدعى عليه - دفعها في الوقت المناسب والوفاء بالالتزامات الأخرى المنصوص عليها في العقد. يتم تحديد حدود تقسيم المسؤولية عن الصيانة التشغيلية للشبكات من قبل الأطراف في ملحق الاتفاقية - في عملية تحديد ملكية الميزانية العمومية لشبكات التدفئة والمسؤوليات التشغيلية للأطراف. وبموجب القانون المذكور، فإن نقطة التسليم هي كاميرا حرارية، ويجري تشغيل قسم الشبكة من هذه الكاميرا إلى منشآت المدعى عليه. في البند 5.1 من الاتفاقية، نص الطرفان على أن يتم تحديد كمية الطاقة الحرارية المستلمة وسائل التبريد المستهلكة على حدود الميزانية العمومية المنصوص عليها في ملحق الاتفاقية. خسائر الطاقة الحرارية في قسم شبكة التدفئة من الواجهة إلى محطة القياس منسوبة إلى المدعى عليه، ويتم تحديد مقدار الخسائر وفقا لملحق العقد.

ولتلبية المطالبات، قررت المحاكم الابتدائية ما يلي: مقدار الأضرار هو تكلفة فقدان الطاقة الحرارية في قسم الشبكة من الغرفة الحرارية إلى مرافق المدعى عليه. وبالنظر إلى أن هذا القسم من الشبكة كان يديره المدعى عليه، فقد تم تكليفه بحق بالالتزام بدفع هذه الخسائر من قبل المحاكم. تتلخص حجج المدعى عليه في عدم وجود التزام قانوني بالتعويض عن الخسائر التي يجب أخذها في الاعتبار في التعريفة. وفي الوقت نفسه، تحمل المدعى عليه هذا الالتزام طوعا. كما وجدت المحاكم، التي رفضت اعتراض المدعى عليه، أن تعرفة المدعي لم تشمل تكلفة خدمات نقل الحرارة، وكذلك تكلفة الخسائر في الجزء المتنازع عليه من الشبكة. وأكدت الهيئة العليا: أن المحاكم خلصت بشكل صحيح إلى أنه لا يوجد سبب للاعتقاد بأن الجزء المتنازع عليه من الشبكة لا يملكه، ونتيجة لذلك، لا توجد أسباب لإعفاء المدعى عليه من دفع ثمن الطاقة الحرارية المفقودة في شبكته.

من المثال أعلاه، يتضح أنه من الضروري التمييز بين ملكية الميزانية العمومية لشبكات التدفئة والمسؤولية التشغيلية عن صيانة وخدمة الشبكات. تعني ملكية الميزانية العمومية لبعض أنظمة الإمداد الحراري أن المالك لديه حق ملكية هذه الأشياء أو حق ملكية آخر (على سبيل المثال، حق الإدارة الاقتصادية، أو حق الإدارة التشغيلية، أو حق الإيجار). في المقابل، تنشأ المسؤولية التشغيلية فقط على أساس عقد في شكل التزام بصيانة وصيانة شبكات التدفئة ونقاط التدفئة وغيرها من الهياكل في حالة صالحة للعمل وسليمة من الناحية الفنية. ونتيجة لذلك، في الممارسة العملية، غالبا ما تكون هناك حالات عندما يكون من الضروري حل الخلافات التي تنشأ بين الطرفين في المحكمة عند إبرام الاتفاقيات التي تنظم العلاقات بشأن توفير الطاقة الحرارية للمستهلكين. يمكن استخدام المثال التالي كتوضيح.

تم الإعلان عن تسوية الخلافات التي نشأت خلال إبرام اتفاقية تقديم خدمات نقل الطاقة الحرارية. أطراف الاتفاقية هم مؤسسة الإمداد الحراري (المشار إليها فيما يلي باسم المدعي) ومؤسسة شبكة التدفئة بصفتها مالك شبكات التدفئة على أساس عقد إيجار عقار (يشار إليها فيما يلي باسم المدعى عليه).

اقترح المدعي، في استئنافه لـ ، صياغة البند 2.1.6 من الاتفاقية على النحو التالي: "يحدد المدعي الخسائر الفعلية للطاقة الحرارية في خطوط أنابيب المدعى عليه على أنها الفرق بين حجم الطاقة الحرارية الموردة إلى التدفئة الشبكة وحجم الطاقة الحرارية التي تستهلكها أجهزة استقبال الطاقة المتصلة للمستهلكين، حتى قيام المدعى عليه بإجراء تدقيق للطاقة لشبكات التدفئة والاتفاق على نتائجها مع المدعي في الجزء ذي الصلة، الخسائر الفعلية في شبكات التدفئة للمدعى عليه. تعتبر تساوي 43.5% من إجمالي الخسائر الفعلية (الخسائر الفعلية على خطوط الأنابيب البخارية للمدعي وفي الشبكات الداخلية للمدعى عليه)."

قبلت الحالة الأولى البند 2.1.6 من الاتفاقية بصيغته المعدلة من قبل المدعى عليه، والذي ينص على "الخسائر الفعلية للطاقة الحرارية - خسائر الحرارة الفعلية من سطح عزل خطوط أنابيب شبكات التدفئة والخسائر مع التسرب الفعلي لسائل التبريد من خطوط الأنابيب يتم تحديد شبكات التدفئة الخاصة بالمدعى عليه لفترة الفاتورة من قبل المدعي بالاتفاق مع المدعى عليه عن طريق الحساب وفقًا لـ التشريعات الحالية". واتفقت محاكم الاستئناف والنقض مع استنتاج المحكمة. ورفضت المحاكم نسخة المدعي من الفقرة المذكورة، وانطلقت من حقيقة أنه لا يمكن تحديد الخسائر الفعلية باستخدام الطريقة التي اقترحها المدعي، لأنه لا يوجد مستهلكون نهائيون للحرارة الطاقة، وهي عبارة عن مباني سكنية متعددة الشقق، واعتبرت المحاكم حجم خسائر الحرارة التي اقترحها المدعي (43.5% من إجمالي حجم خسائر الحرارة في إجمالي الشبكات للمستهلكين النهائيين). مبالغ فيه.

وخلصت السلطة الإشرافية إلى أن تلك المعتمدة في القضية لا تتعارض مع قواعد التشريع التي تنظم العلاقات في مجال نقل الطاقة الحرارية، ولا سيما الفقرة الفرعية 5 من الفقرة 4 من الفن. 17 من قانون إمدادات الحرارة. لا يجادل المدعي في أن البند المتنازع عليه لا يحدد حجم الخسائر القياسية التي تؤخذ في الاعتبار عند الموافقة على التعريفات، ولكن الخسائر الزائدة، التي يجب تأكيد حجمها أو مبدأ تحديدها بالأدلة. وبما أن هذه الأدلة لم يتم تقديمها إلى محاكم الدرجة الأولى والاستئناف، فقد تم اعتماد البند 2.1.6 من الاتفاقية بشكل قانوني بصيغته المعدلة من قبل المدعى عليه.

يشير تحليل وتعميم المنازعات المتعلقة باسترداد الأضرار في شكل تكلفة خسائر الطاقة الحرارية إلى الحاجة إلى وضع قواعد إلزامية تحكم إجراءات تغطية (تعويض) الخسائر الناشئة في عملية نقل الطاقة إلى المستهلكين. تعتبر المقارنة مع أسواق بيع الكهرباء بالتجزئة مفيدة في هذا الصدد. اليوم، يتم تنظيم العلاقات المتعلقة بتحديد وتوزيع الخسائر في الشبكات الكهربائية في أسواق الطاقة الكهربائية بالتجزئة من خلال قواعد الوصول غير التمييزي إلى خدمات نقل الطاقة الكهربائية، المعتمدة. مرسوم حكومة الاتحاد الروسي بتاريخ 27 ديسمبر 2004 N 861، أوامر دائرة التعريفات الفيدرالية لروسيا بتاريخ 31 يوليو 2007 N 138-e/6، بتاريخ 6 أغسطس 2004 N 20-e/2 "عند الموافقة المبادئ التوجيهية المنهجية لحساب التعريفات وأسعار الطاقة الكهربائية (الحرارية) في سوق التجزئة (الاستهلاكية)."

منذ يناير 2008، يقوم مستهلكو الطاقة الكهربائية الموجودون على أراضي الموضوع المقابل للاتحاد والذين ينتمون إلى نفس المجموعة، بغض النظر عن الانتماء الإداري للشبكات، بدفع تكاليف خدمات نقل الطاقة الكهربائية بنفس التعريفات، والتي تخضع لـ الحساب باستخدام طريقة المرجل. في كل موضوع من مواضيع الاتحاد، تحدد الهيئة التنظيمية "تعريفة غلاية موحدة" لخدمات نقل الطاقة الكهربائية، والتي بموجبها يدفع المستهلكون إلى مؤسسة الشبكة التي يتصلون بها.

يمكن تسليط الضوء على السمات التالية لـ "مبدأ المرجل" لتحديد التعريفة في أسواق بيع الكهرباء بالتجزئة:

• - لا تعتمد إيرادات مؤسسات الشبكة على كمية الطاقة الكهربائية المنقولة عبر الشبكة. بمعنى آخر، تم تصميم التعرفة المعتمدة لتعويض مؤسسة الشبكة عن تكاليف صيانة الشبكات الكهربائية في حالة صالحة للعمل وتشغيلها وفقًا لمتطلبات السلامة؛
• - فقط معيار الخسارة التكنولوجية ضمن التعريفة المعتمدة هو الذي يخضع للتعويض. وفقا للفقرة 4.5.4 من اللائحة التنفيذية لوزارة الطاقة الاتحاد الروسي، موافقة بموجب مرسوم حكومة الاتحاد الروسي الصادر في 28 مايو 2008 رقم 400، مُنحت وزارة الطاقة الروسية سلطة الموافقة على معايير الخسائر التكنولوجية للكهرباء وتنفيذها من خلال توفير الخدمة الحكومية المقابلة.

ويجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الخسائر التكنولوجية القياسية، على عكس الخسائر الفعلية، لا مفر منها، وبالتالي، لا تعتمد على الصيانة المناسبة للشبكات الكهربائية.

تشكل الخسائر المفرطة في الطاقة الكهربائية (المبلغ الذي يتجاوز الخسائر الفعلية عن المعيار المعتمد عند تحديد التعرفة) خسائر لتنظيم الشبكة التي سمحت بهذه التجاوزات. من السهل أن نرى: هذا النهج يشجع تنظيم الشبكة على صيانة مرافق شبكة الطاقة بشكل صحيح.

في كثير من الأحيان هناك حالات عندما يكون من الضروري، من أجل ضمان عملية نقل الطاقة، إبرام عدة عقود لتوفير خدمات نقل الطاقة، لأن أقسام الشبكة المتصلة تنتمي إلى منظمات شبكات مختلفة ومالكين آخرين. في ظل هذه الظروف، تكون منظمة الشبكة التي يتصل بها المستهلكون، باعتبارها "صاحب المرجل"، ملزمة بإبرام عقود لتوفير خدمات نقل الطاقة مع جميع المستهلكين مع الالتزام بتنظيم العلاقات مع جميع منظمات الشبكة الأخرى والجهات الأخرى أصحاب الشبكة. لكي تحصل كل مؤسسة شبكة (وكذلك مالكي الشبكة الآخرين) على إجمالي الإيرادات المطلوبة والمبررة اقتصاديًا، توافق الهيئة التنظيمية، جنبًا إلى جنب مع "تعريفة المرجل الواحد"، على تعريفة تسوية فردية لكل زوج من مؤسسات الشبكة، وفقًا لـ والتي يجب على منظمة الشبكة - "صاحبة المرجل" تحويلها إلى الإيرادات الأخرى المبررة اقتصاديًا مقابل خدمات نقل الطاقة عبر الشبكات المملوكة لها. بمعنى آخر، تلتزم مؤسسة الشبكة - "صاحبة المرجل" - بتوزيع الرسم الذي تتقاضاه من المستهلك مقابل نقل الكهرباء بين جميع مؤسسات الشبكة المشاركة في عملية نقلها. يتم حساب كل من "تعريفة الغلاية الواحدة"، المخصصة لحساب المستهلكين في مؤسسة الشبكة، والتعريفات الفردية التي تنظم التسويات المتبادلة بين منظمات الشبكة والمالكين الآخرين، وفقًا للقواعد المعتمدة بأمر من خدمة التعريفات الفيدرالية روسيا في 6 أغسطس 2004 ن 20-ه/ 2. 23/01/2014 19:39 23/01/2014 18:19

__________________

ف.ج. خرومشينكوف، رئيس مختبر، ج.ف. إيفانوف، طالب دراسات عليا،
إي.في. خرومشينكوفا، طالبة،
قسم "أنظمة الحرارة والطاقة الصناعية"
معهد موسكو للطاقة (الجامعة التقنية)

تلخص هذه الورقة بعض نتائج المسوحات التي أجريناها لأقسام شبكات التدفئة (TN) لنظام الإمداد الحراري لقطاع الإسكان والخدمات المجتمعية مع التحليل المستوى الموجودفقدان الطاقة الحرارية في شبكات التدفئة. تم تنفيذ العمل في مناطق مختلفة من الاتحاد الروسي، كقاعدة عامة، بناء على طلب إدارة الإسكان والخدمات المجتمعية. كما تم إجراء قدر كبير من الأبحاث في إطار مشروع نقل مخزون المساكن في المقاطعات المرتبط بقرض من البنك الدولي.

تحديد فقدان الحرارة أثناء نقل المبرد مهمة هامةوالذي كان لنتائجه أثر خطير في عملية تشكيل تعرفة الطاقة الحرارية (TE). لذلك، تتيح لك معرفة هذه القيمة أيضًا تحديد قوة المعدات الرئيسية والمساعدة لمحطة التدفئة المركزية بشكل صحيح، وفي النهاية مصدر حرارة الوقود. يمكن أن يصبح حجم فقدان الحرارة أثناء نقل سائل التبريد عاملاً حاسماً في اختيار هيكل نظام إمداد الحرارة مع إمكانية اللامركزية، واختيار جدول درجة الحرارة لنظام التدفئة، وما إلى ذلك. تحديد خسائر الحرارة الحقيقية ومقارنتها بالقيم القياسية يسمح لنا بتبرير فعالية العمل على تحديث نظام التدفئة من خلال استبدال خطوط الأنابيب و/أو عزلها.

في كثير من الأحيان يتم قبول قيمة خسائر الحرارة النسبية دون مبرر كاف. من الناحية العملية، غالبًا ما تكون قيم فقدان الحرارة النسبية مضاعفات الخمسة (10 و15٪). تجدر الإشارة إلى أنه في مؤخرايقوم المزيد والمزيد من المؤسسات البلدية بحساب خسائر الحرارة القياسية، والتي، في رأينا، ينبغي تحديدها إلزامي. تأخذ خسائر الحرارة القياسية في الاعتبار بشكل مباشر العوامل المؤثرة الرئيسية: طول خط الأنابيب وقطره ودرجات حرارة سائل التبريد و بيئة. فقط الحالة الفعلية لعزل خطوط الأنابيب لا تؤخذ بعين الاعتبار. تنظيمية خسائر الحرارةيجب حسابها للمركبة بأكملها، وتحديد فقدان الحرارة الناتج عن تسرب سائل التبريد ومن السطح العازل لجميع خطوط الأنابيب التي يتم من خلالها توفير الحرارة من مصدر الحرارة الموجود. علاوة على ذلك، يجب إجراء هذه الحسابات سواء في النسخة المخططة (المحسوبة)، مع مراعاة متوسط ​​البيانات الإحصائية عن درجة حرارة الهواء الخارجي والتربة ومدة فترة التسخين وما إلى ذلك، وتوضيحها في النهاية حسب البيانات الفعلية للمعلمات المحددة، بما في ذلك مراعاة درجات حرارة سائل التبريد الفعلية في خطوط الأنابيب الأمامية والعودة.

ومع ذلك، حتى لو قمنا بتحديد متوسط ​​الخسائر القياسية لنظام النقل الحضري بأكمله بشكل صحيح، فلا يمكن نقل هذه البيانات إلى أقسامه الفردية، كما يحدث غالبًا، على سبيل المثال، عند تحديد قيمة الحمل الحراري المتصل واختيار سعة معدات التبادل الحراري والضخ لمحطة التدفئة المركزية قيد الإنشاء أو التحديث. من الضروري حسابها لهذا القسم المحدد من السيارة، وإلا فقد تحصل على خطأ كبير. لذلك، على سبيل المثال، عند تحديد خسائر الحرارة القياسية لمنطقتين صغيرتين تم اختيارهما بشكل تعسفي لإحدى مدن منطقة كراسنويارسك، مع نفس الحمل الحراري المقدر المقدر لواحدة منهما تقريبًا، بلغت 9.8٪، والأخرى - 27 ٪، أي. وتبين أنها أكبر بمقدار 2.8 مرة. متوسط ​​​​قيمة فقدان الحرارة في المدينة المقبولة أثناء الحسابات هو 15٪. وهكذا، في الحالة الأولى، تبين أن خسائر الحرارة أقل بمقدار 1.8 مرة، وفي الحالة الأخرى - أعلى بـ 1.5 مرة من متوسط ​​\u200b\u200bالخسائر القياسية. لذا فرق كبيريمكن تفسيره بسهولة إذا قسمنا كمية الحرارة المنقولة سنويًا على مساحة سطح خط الأنابيب الذي يحدث من خلاله فقدان الحرارة. في الحالة الأولى، تبلغ هذه النسبة 22.3 جيجا كالوري/م2، وفي الحالة الثانية - فقط 8.6 جيجا كالوري/م2، أي. 2.6 مرة أكثر. ويمكن الحصول على نتيجة مماثلة بمجرد مقارنة الخصائص المادية لأقسام شبكة التدفئة.

بشكل عام، يمكن أن يكون الخطأ عند تحديد فقد الحرارة أثناء نقل سائل التبريد في قسم معين من السيارة مقارنة بالقيمة المتوسطة كبيرًا جدًا.

في الجدول يعرض الشكل 1 نتائج مسح 5 أقسام من نظام التدفئة في تيومين (بالإضافة إلى حساب خسائر الحرارة القياسية، قمنا أيضًا بإجراء قياسات لفقد الحرارة الفعلي من سطح عزل خطوط الأنابيب، انظر أدناه). القسم الأول هو القسم الرئيسي للمركبة ذو أقطار كبيرة من الأنابيب

وارتفاع تكاليف التبريد في المقابل. جميع الأقسام الأخرى من السيارة هي طريق مسدود. مستهلكو FC في القسمين الثاني والثالث عبارة عن مباني مكونة من 2 و 3 طوابق تقع على طول شارعين متوازيين. يحتوي القسمان الرابع والخامس أيضًا على غرفة حرارية مشتركة، ولكن إذا كان المستهلكون في القسم الرابع يقعون بشكل مضغوط في منازل كبيرة نسبيًا مكونة من أربعة وخمسة طوابق، ففي القسم الخامس توجد منازل خاصة من طابق واحد تقع على طول شارع طويل واحد .

كما يتبين من الجدول. في الشكل 1، غالبًا ما تصل خسائر الحرارة الحقيقية النسبية في أقسام خطوط الأنابيب التي تم مسحها إلى ما يقرب من نصف الحرارة المنقولة (القسمان رقم 2 ورقم 3). في المنطقة رقم 5، حيث تقع المنازل الخاصة، يتم فقدان أكثر من 70٪ من الحرارة إلى البيئة، على الرغم من أن معامل زيادة الخسائر المطلقة عن القيم القياسية هو نفسه تقريبًا كما هو الحال في المناطق الأخرى. على العكس من ذلك، مع الترتيب المدمج للمستهلكين الكبار نسبيا، يتم تقليل فقدان الحرارة بشكل حاد (القسم رقم 4). متوسط ​​سرعة سائل التبريد في هذه المنطقة هو 0.75 م/ث. كل هذا يؤدي إلى حقيقة أن الفاقد الحراري النسبي الفعلي في هذا القسم أقل بأكثر من 6 مرات منه في الأقسام المسدودة الأخرى، حيث يصل إلى 7.3٪ فقط.

من ناحية أخرى، في القسم رقم 5 تكون سرعة سائل التبريد في المتوسط ​​0.2 م/ث، وفي الأقسام الأخيرة من شبكة التدفئة (غير موضحة في الجدول) بسبب أقطار الأنابيب الكبيرة وانخفاض معدلات تدفق سائل التبريد تكون فقط 0.1-0.02 م/ث. النظر نسبيا قطر كبيرخط الأنابيب، وبالتالي سطح التبادل الحراري، يذهب إلى الأرض عدد كبيرحرارة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن كمية الحرارة المفقودة من سطح الأنبوب لا تعتمد عمليا على سرعة حركة مياه الشبكة، بل تعتمد فقط على قطرها ودرجة حرارة سائل التبريد وحالة العزل. طلاء. ومع ذلك، فيما يتعلق بكمية الحرارة المنقولة عبر خطوط الأنابيب،

يعتمد فقدان الحرارة بشكل مباشر على سرعة سائل التبريد ويزداد بشكل حاد مع انخفاضه. في الحالة المقيدة، عندما تكون سرعة سائل التبريد سنتيمترات في الثانية، أي. تقف المياه عمليا في خط الأنابيب، ويمكن فقدان معظم الوقود في البيئة، على الرغم من أن فقدان الحرارة قد لا يتجاوز المعايير القياسية.

وبالتالي، فإن حجم فقدان الحرارة النسبي يعتمد على حالة الطبقة العازلة، ويتم تحديده أيضًا إلى حد كبير من خلال طول المركبة وقطر خط الأنابيب، وسرعة حركة سائل التبريد عبر خط الأنابيب، والطاقة الحرارية من المستهلكين المتصلين. لذلك، فإن وجود مستهلكي الوقود الصغار في نظام الإمداد الحراري، بعيدًا عن المصدر، يمكن أن يؤدي إلى زيادة فقدان الحرارة النسبي بعشرات بالمائة. على العكس من ذلك، في حالة السيارة المدمجة ذات عدد كبير من المستهلكين، يمكن أن تصل الخسائر النسبية إلى نسبة قليلة من الحرارة الموردة. كل هذا يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند تصميم أنظمة الإمداد الحراري. على سبيل المثال، بالنسبة للموقع رقم 5 الذي تمت مناقشته أعلاه، قد يكون من الاقتصادي أكثر تركيب مولدات حرارة غازية فردية في المنازل الخاصة.

في المثال أعلاه، قمنا، جنبًا إلى جنب مع المعايير القياسية، بتحديد فقدان الحرارة الفعلي من سطح عزل خط الأنابيب. إن معرفة فقد الحرارة الفعلي أمر مهم للغاية لأنه... كما أظهرت التجربة، يمكن أن تكون أعلى بعدة مرات من القيم القياسية. ستتيح لك هذه المعلومات الحصول على فكرة عن الحالة الفعلية للعزل الحراري لخطوط أنابيب المركبات، وتحديد المناطق ذات أكبر قدر من فقدان الحرارة وحساب الكفاءة الاقتصادية لاستبدال خطوط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود مثل هذه المعلومات سيجعل من الممكن تبرير التكلفة الحقيقية البالغة 1 جيجا كالوري من الحرارة الموردة للجنة الطاقة الإقليمية. ومع ذلك، إذا كان من الممكن تحديد الفاقد الحراري المرتبط بتسرب سائل التبريد من خلال التجديد الفعلي لنظام التدفئة في ظل وجود البيانات المناسبة عند مصدر الوقود، وفي حالة عدم وجودها يمكن حساب قيمها القياسية، ثم تحديد الحرارة الحقيقية تعتبر الخسائر الناتجة عن سطح عزل خطوط الأنابيب مهمة صعبة للغاية.

وفقًا لذلك، من أجل تحديد فقدان الحرارة الفعلي في الأقسام التي تم اختبارها من نظام تسخين المياه ثنائي الأنابيب ومقارنتها بالقيم القياسية، يجب تنظيم حلقة دوران تتكون من خطوط أنابيب أمامية وخلفية مع وصلة بينهما. ويجب فصل جميع الفروع والمشتركين الأفراد عنه، ويجب أن يكون معدل التدفق في جميع أقسام المركبة واحداً. وفي هذه الحالة، يجب أن يكون الحد الأدنى لحجم المقاطع التي تم اختبارها وفقًا لخصائص المادة 20% على الأقل من خصائص المادة للشبكة بأكملها، ويجب أن يكون فرق درجة حرارة سائل التبريد 8 درجات مئوية على الأقل. وبالتالي ينبغي تشكيل حلقة طويلة (عدة كيلومترات).

مع الأخذ في الاعتبار الاستحالة العملية لإجراء الاختبارات باستخدام هذه الطريقة وتلبية عدد من متطلباتها، في ظل ظروف موسم التدفئة، فضلا عن تعقيدها ومرهقتها، اقترحنا واستخدمنا بنجاح لسنوات عديدة طريقة الاختبار الحراري بناءً على قوانين فيزيائية بسيطة لانتقال الحرارة. يكمن جوهرها في حقيقة أنه من خلال معرفة الانخفاض ("النزول") في درجة حرارة سائل التبريد في خط الأنابيب من نقطة قياس إلى أخرى بمعدل تدفق معروف وثابت، فمن السهل حساب فقدان الحرارة في نقطة معينة قسم من السيارة. بعد ذلك، عند درجات حرارة محددة لسائل التبريد والبيئة، وفقًا للقيم التي تم الحصول عليها، يتم إعادة حساب فقد الحرارة إلى متوسط ​​الظروف السنوية ومقارنتها بالظروف القياسية، كما يتم تخفيضها أيضًا إلى متوسط ​​الظروف السنوية ل من هذه المنطقةمع الأخذ في الاعتبار جدول درجة حرارة إمدادات الحرارة. بعد ذلك يتم تحديد معامل زيادة فقدان الحرارة الفعلي عن القيم القياسية.

قياس درجة حرارة سائل التبريد

مع الأخذ في الاعتبار القيم الصغيرة جدًا لفرق درجة حرارة سائل التبريد (أعشار الدرجة)، زيادة المتطلباتيتم عرضها على جهاز القياس (يجب أن يكون المقياس مع أعشار نظام التشغيل)، وعلى دقة القياسات نفسها. عند قياس درجة الحرارة يجب تنظيف سطح الأنابيب من الصدأ، ويفضل أن تكون الأنابيب عند نقاط القياس (في نهايات المقطع) بنفس القطر (نفس السمك). مع الأخذ في الاعتبار ما سبق، يجب قياس درجة حرارة المبردات (خطوط الأنابيب الأمامية والخلفية) عند نقاط التفرع لنظام التدفئة (ضمان التدفق المستمر)، أي. في الغرف الحرارية والآبار.

قياس تدفق المبرد

يجب تحديد تدفق سائل التبريد لكل قسم من الأقسام غير المتفرعة من السيارة. أثناء الاختبار، كان من الممكن في بعض الأحيان استخدام مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية المحمول. ترجع صعوبة قياس تدفق المياه مباشرة باستخدام الجهاز إلى حقيقة أن الأجزاء التي تم مسحها من السيارة تقع في أغلب الأحيان في قنوات تحت الأرض لا يمكن اختراقها، وفي الآبار الحرارية، بسبب صمامات الإغلاق الموجودة فيها، فهي ليست كذلك من الممكن دائما الامتثال للمتطلبات المتعلقة الأطوال المطلوبةأقسام مستقيمة قبل وبعد موقع تركيب الجهاز. لذلك، لتحديد معدلات تدفق سائل التبريد في الأجزاء التي تم مسحها من شبكة التدفئة الرئيسية، إلى جانب قياسات التدفق المباشر، تم في بعض الحالات استخدام بيانات من عدادات الحرارة المثبتة على المباني المتصلة بهذه الأقسام من الشبكة. في حالة عدم وجود عدادات الحرارة في المبنى، تم قياس معدلات تدفق المياه في خطوط الإمداد أو العودة بمقياس تدفق محمول عند مدخل المباني.

إذا كان من المستحيل قياس تدفق مياه الشبكة بشكل مباشر، فقد تم استخدام قيمها المحسوبة لتحديد تدفق سائل التبريد.

وبالتالي، فإن معرفة تدفق سائل التبريد عند مخرج غرف الغلايات، وكذلك في المناطق الأخرى، بما في ذلك المباني المتصلة بالأقسام التي تم مسحها من شبكة التدفئة، من الممكن تحديد التكاليف في جميع أقسام السيارة تقريبًا.

مثال على استخدام هذه التقنية

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه من الأسهل والأكثر ملاءمة ودقة إجراء مثل هذا الفحص إذا كان كل مستهلك، أو على الأقل الأغلبية، لديه عدادات حرارة. من الأفضل أن تحتوي عدادات الحرارة على أرشيف بيانات كل ساعة. وقد تلقى منهم المعلومات الضرورية، من السهل تحديد معدل تدفق سائل التبريد في أي جزء من السيارة ودرجة حرارة سائل التبريد في النقاط الرئيسية، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن المباني، كقاعدة عامة، تقع على مقربة من غرفة حرارية أو بئر. وهكذا، أجرينا حسابات فقدان الحرارة في إحدى مناطق إيجيفسك الصغيرة دون زيارة الموقع. وكانت النتائج هي نفسها تقريبًا عند فحص المركبات في مدن أخرى ذات ظروف مماثلة - درجة حرارة سائل التبريد، وعمر خدمة خط الأنابيب، وما إلى ذلك.

تشير القياسات المتكررة لفقد الحرارة الفعلي من سطح العزل لخطوط أنابيب TS في مناطق مختلفة من الدولة إلى أن فقدان الحرارة من سطح خطوط الأنابيب التي كانت تعمل لمدة 10-15 سنة أو أكثر عند وضع الأنابيب في قنوات غير قابلة للمرور هي 1.5-2.5 مرات تتجاوز القيم القياسية. هذا هو الحال إذا لم تكن هناك انتهاكات واضحة لعزل خطوط الأنابيب، فلا يوجد ماء في الصواني (حسب على الأقل، أثناء القياسات)، وكذلك آثار غير مباشرة لوجوده، أي. خط الأنابيب مرئي في حالة جيدة. في حالة وجود الانتهاكات المذكورة أعلاه، يمكن أن تتجاوز خسائر الحرارة الفعلية القيم القياسية بمقدار 4-6 مرات أو أكثر.

على سبيل المثال، يتم إعطاء نتائج مسح أحد أقسام نظام التدفئة، والذي يتم تنفيذ إمدادات الحرارة منه من محطة الطاقة الحرارية لمدينة فلاديمير (الجدول 2) ومن بيت المرجل لأحد مناطق هذه المدينة (الجدول 3). في المجموع، خلال العمل، تم فحص حوالي 9 كيلومترات من أنابيب التدفئة الرئيسية بطول 14 كيلومترًا، والتي كان من المقرر استبدالها بأنابيب جديدة معزولة مسبقًا في غلاف من رغوة البولي يوريثان. كانت أقسام خطوط الأنابيب التي يتم من خلالها توفير إمدادات الحرارة من 4 غرف غلايات بلدية ومن محطة توليد الطاقة الحرارية خاضعة للاستبدال.

يُظهر تحليل نتائج المسح أن فقدان الحرارة في المناطق التي تتوفر فيها إمدادات الحرارة من محطات الطاقة الحرارية أعلى مرتين أو أكثر من فقدان الحرارة في مناطق شبكة التدفئة التابعة لبيوت الغلايات البلدية. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حقيقة أن مدة خدمتهم غالبًا ما تكون 25 عامًا أو أكثر، أي 5-10 سنوات. على المدى الطويلخدمات خطوط الأنابيب، والتي يتم من خلالها توصيل الحرارة من بيوت الغلايات. السبب الثاني لتحسن حالة خطوط الأنابيب في رأينا هو أن طول المقاطع التي يخدمها عمال الغلايات صغير نسبيًا، فهي تقع بشكل مضغوط ومن الأسهل على إدارة الغلايات مراقبة حالة التدفئة الشبكة، والكشف عن تسرب سائل التبريد في الوقت المناسب، وإجراء الإصلاحات و العمل الوقائي. تحتوي بيوت الغلايات على أدوات لتحديد تدفق مياه المكياج، وفي حالة وجود زيادة ملحوظة في تدفق مياه المكياج يمكن اكتشاف التسربات والقضاء عليها.

وهكذا أظهرت قياساتنا أن أقسام المركبة المعدة للاستبدال، وخاصة الأقسام المتصلة بمحطة الطاقة الحرارية، هي بالفعل في حالة جيدة. حالة سيئةفيما يتعلق بزيادة فقدان الحرارة من سطح العزل. وفي الوقت نفسه، أكد تحليل النتائج البيانات التي تم الحصول عليها من المسوحات الأخرى حول سرعات التبريد المنخفضة نسبيًا (0.2-0.5 م/ث) في معظم أقسام السيارة. يؤدي هذا، كما هو مذكور أعلاه، إلى زيادة فقدان الحرارة، وإذا كان من الممكن تبريره بطريقة أو بأخرى عند تشغيل خطوط الأنابيب القديمة التي تكون في حالة مرضية، فعند تحديث السيارة (في الغالب)، من الضروري تقليل قطرها الأنابيب المستبدلة. ومما يزيد من أهمية ذلك أنه عند استبدال الأجزاء القديمة من السيارة بأخرى جديدة، كان من المفترض استخدام أنابيب معزولة مسبقًا (من نفس القطر)، الأمر الذي يرتبط بارتفاع التكاليف (تكلفة الأنابيب، والإغلاق). من الصمامات، والانحناءات، وما إلى ذلك)، مما يؤدي إلى تقليل قطر الأنابيب الجديدة حتى القيم المثلىيمكن أن تقلل بشكل كبير من التكاليف الإجمالية.

يتطلب تغيير أقطار خطوط الأنابيب إجراء حسابات هيدروليكية للمركبة بأكملها.

تم إجراء مثل هذه الحسابات فيما يتعلق بالأنظمة الفنية لأربعة غرف غلايات بلدية، والتي أظهرت أنه من بين 743 قسمًا من الشبكة، يمكن تقليل أقطار الأنابيب بشكل كبير في 430. كانت الشروط الحدودية للحسابات هي وجود ضغط ثابت متاح في غرف الغلايات (لم يتم توفير استبدال المضخات) وضمان ضغط لا يقل عن 13 مترًا عند المستهلكين، ويكون التأثير الاقتصادي فقط من تقليل تكلفة الأنابيب نفسها وإغلاقها -إيقاف الصمامات دون الأخذ في الاعتبار المكونات الأخرى - تكلفة المعدات (الفروع، المعوضات، الخ) .د)، فضلا عن تقليل فقدان الحرارة بسبب انخفاض قطر الأنبوب بلغ 4.7 ​​مليون روبل.

أظهرت قياساتنا لفقد الحرارة في قسم من نظام التدفئة في إحدى مناطق أورينبورغ الصغيرة بعد الاستبدال الكامل للأنابيب بأخرى جديدة معزولة مسبقًا في غلاف رغوة البولي يوريثان، أن فقدان الحرارة كان أقل بنسبة 30٪ من الخسائر القياسية.

الاستنتاجات

1. عند حساب الفاقد الحراري للمركبة لا بد من تحديد الفاقد القياسي لجميع أقسام الشبكة وفق المنهجية المطورة.

2. في ظل وجود مستهلكين صغار وبعيدين، يمكن أن يكون فقدان الحرارة من سطح عزل خطوط الأنابيب كبيرًا جدًا (عشرات بالمائة)، لذلك من الضروري النظر في جدوى توفير إمدادات حرارية بديلة لهؤلاء المستهلكين.

3. بالإضافة إلى تحديد الفاقد الحراري القياسي أثناء نقل سائل التبريد

من الضروري تحديد الخسائر الفعلية في الأقسام المميزة الفردية للمركبة، مما سيجعل من الممكن الحصول على صورة حقيقية لحالتها، واختيار المناطق التي تتطلب استبدال خطوط الأنابيب بشكل معقول، وحساب تكلفة 1 جيجا كالوري بشكل أكثر دقة من الحرارة.

4. تبين الممارسة أن سرعات سائل التبريد في خطوط أنابيب المركبات غالبا ما تكون منخفضة، مما يؤدي إلى زيادة حادة في فقدان الحرارة النسبي. في مثل هذه الحالات، عند القيام بالأعمال المتعلقة باستبدال خطوط أنابيب المركبات، ينبغي للمرء أن يسعى جاهداً لتقليل قطر الأنابيب، الأمر الذي سيتطلب حسابات هيدروليكية وتعديلات للمركبة، ولكنه سيقلل بشكل كبير من تكلفة شراء المعدات ويقلل بشكل كبير فقدان الحرارة أثناء تشغيل السيارة. هذا ينطبق بشكل خاص عند استخدام الأنابيب الحديثة المعزولة مسبقًا. في رأينا، أن سرعات سائل التبريد البالغة 0.8-1.0 م/ث قريبة من المستوى الأمثل.

[البريد الإلكتروني محمي]

الأدب

1. "منهجية تحديد الحاجة إلى الوقود والطاقة الكهربائية والمياه في إنتاج ونقل الطاقة الحرارية والمبردات في أنظمة إمدادات الحرارة البلدية"، لجنة الدولة للاتحاد الروسي للبناء والإسكان والخدمات المجتمعية، موسكو. 2003، 79 ص.

ف.ج. سيمينوف،رئيس التحرير

مجلة "أخبار إمدادات الحرارة"

الوضع الحالي

تعد مشكلة تحديد خسائر الحرارة الفعلية واحدة من أهم المشاكل في مجال إمدادات الحرارة. إن خسائر الحرارة الكبيرة هي الحجة الرئيسية لمؤيدي اللامركزية في إمدادات الحرارة، والتي يزيد عددها بما يتناسب مع عدد الشركات التي تنتج أو تبيع الغلايات الصغيرة وبيوت الغلايات. يحدث تمجيد اللامركزية على خلفية صمت غريب من رؤساء شركات إمدادات الحرارة، ونادرا ما يجرؤ أحد على تسمية أرقام خسائر الحرارة، وإذا تم تسميتها، فهي معيارية، لأنه في معظم الحالات، لا أحد يعرف فقدان الحرارة الفعلي في الشبكات. في أوروبا الشرقية والدول الغربية

يتم حل مشكلة حساب خسائر الحرارة في معظم الحالات بطريقة بسيطة. الخسائر تساوي الفرق في القراءات الإجمالية لأجهزة القياس لمنتجي ومستهلكي الحرارة. تم شرح سكان المباني متعددة الشقق بوضوح أنه حتى مع زيادة التعريفة لكل وحدة حرارة (بسبب مدفوعات الفائدة على القروض لشراء عدادات الحرارة)، فإن وحدة القياس تجعل من الممكن توفير المزيد من حجم الاستهلاك.

في غياب أجهزة القياس، لدينا مخططنا المالي الخاص. من حجم إنتاج الحرارة الذي تحدده أجهزة القياس عند مصدر الحرارة، يتم طرح فقدان الحرارة القياسي وإجمالي استهلاك المشتركين بأجهزة القياس. يتم شطب كل ما تبقى للمستهلكين في عداد المفقودين، أي. في الغالب. القطاع السكني. مع هذا المخطط، اتضح أنه كلما زادت الخسائر في شبكات التدفئة، كلما ارتفع دخل مؤسسات إمدادات الحرارة.حتى الرفض الكامل لمراعاة فقدان الحرارة في الشبكات في التعريفات (مع تحديد التكاليف المحددة لتوليد الحرارة) لن يؤدي إلا إلى تقليل مكون الوقود في التعريفات، ولكن بنفس النسبة سيزيد حجم المبيعات مع الدفع بالتعريفة الكاملة. تبين أن الانخفاض في الدخل الناتج عن تخفيض التعريفة أقل بمقدار 2-4 مرات من الاستفادة من زيادة حجم الحرارة المباعة (بما يتناسب مع حصة مكون الوقود في التعريفات). علاوة على ذلك، فإن المستهلكين الذين لديهم أجهزة قياس يدخرون أموالهم من خلال خفض التعريفات، في حين يعوض أولئك الذين لا يملكون أجهزة قياس (المقيمون في الأساس) عن هذه الوفورات بكميات أكبر بكثير.

تبدأ مشاكل مؤسسات إمدادات الحرارة فقط عندما يقوم غالبية المستهلكين بتثبيت أجهزة القياس ويصبح من الصعب تقليل الخسائر على الأجهزة المتبقية، لأن ومن المستحيل تفسير الزيادة الكبيرة في الاستهلاك مقارنة بالسنوات السابقة.

عادة ما يتم حساب الفاقد الحراري كنسبة مئوية من إنتاج الحرارة دون الأخذ في الاعتبار أن توفير الطاقة لدى المستهلكين يؤدي إلى زيادة الفاقد الحراري النوعي، حتى بعد استبدال شبكات التدفئة بأقطار أصغر (بسبب مساحة السطح المحددة الأكبر خطوط الأنابيب). تؤدي حلقات مصادر الحرارة والشبكات الزائدة أيضًا إلى زيادة خسائر الحرارة المحددة. وفي الوقت نفسه، فإن مفهوم "خسائر الحرارة المعيارية" لا يأخذ في الاعتبار الحاجة إلى استبعاد الخسائر الناجمة عن مد خطوط الأنابيب ذات الأقطار الزائدة عن القاعدة. في المدن الكبيرة، تتفاقم المشكلة بسبب تعدد أصحاب شبكات التدفئة، ومن بينهم يكاد يكون من المستحيل تقسيم خسائر الحرارة دون تنظيم قياس واسع النطاق.

في البلديات الصغيرة، غالبًا ما تتمكن منظمة إمداد الحرارة من إقناع الإدارة بإدراج خسائر الحرارة المتضخمة في التعريفة، مما يبرر ذلك بأي شيء. نقص التمويل؛ الميراث السيئ من الزعيم السابق؛ الموقع العميق لشبكات التدفئة. الموقع الضحل لشبكات التدفئة. مناطق المستنقعات

يجب على جميع شركات إمدادات الحرارة اختبار شبكات التدفئة لتحديد فقدان الحرارة الفعلي. تتضمن طريقة الاختبار الوحيدة الموجودة اختيار مصدر تسخين رئيسي نموذجي، وتصريفه، واستعادة العزل واختبار نفسه، وإنشاء حلقة دوران مغلقة. ما هي خسائر الحرارة التي يمكن الحصول عليها خلال هذه الاختبارات. وبطبيعة الحال، قريبة من تلك المعيارية.

هذه هي الطريقة التي يحصلون بها على خسائر الحرارة القياسية في جميع أنحاء البلاد، باستثناء بعض غريبي الأطوار الذين يريدون العيش خارج القواعد.

هناك محاولات لتحديد الفاقد الحراري بناءً على نتائج التصوير الحراري. ولسوء الحظ، فإن هذه الطريقة لا توفر الدقة الكافية للحسابات المالية، وذلك لأن لا تعتمد درجة حرارة التربة فوق مصدر التسخين الرئيسي على فقدان الحرارة في خطوط الأنابيب فحسب، بل تعتمد أيضًا على الرطوبة وتكوين التربة؛ عمق وتصميم شبكة التدفئة. ظروف القناة والصرف. تسرب في خطوط الأنابيب. الوقت من السنة سطح الأسفلت.

استخدام طريقة الموجة الحارة ذات التغير الحاد للقياسات المباشرة لفقد الحرارة

إن تغيير درجة حرارة مياه الشبكة عند مصدر الحرارة وقياس درجة الحرارة عند النقاط المميزة باستخدام مسجلات مع تسجيل ثانية بثانية لم يسمح لنا أيضًا بتحقيق الدقة المطلوبة في قياس التدفق وبالتالي فقدان الحرارة. يقتصر استخدام أجهزة قياس التدفق العلوي على المقاطع المستقيمة في الغرف ودقة القياس والحاجة إلى وجود عدد كبير من الأجهزة باهظة الثمن.

طريقة مقترحة لتقدير الفاقد الحراري يوجد في معظم أنظمة الإمداد الحراري المركزية عشرات المستهلكين الذين لديهم أجهزة قياس. بمساعدتهم، يمكنك تحديد المعلمة التي تميز فقدان الحرارة في الشبكة (ف الخسائر

– متوسط ​​فقدان الحرارة لكل م3 للنظام

سائل التبريد لكل كيلومتر من شبكة التدفئة ذات الأنبوبين). 1. باستخدام إمكانيات أرشيفات حاسبة الحرارة، يتم تحديد المتوسط ​​الشهري (أو أي فترة زمنية أخرى) لدرجات حرارة المياه في خط الإمداد لكل مستهلك لديه أجهزة قياس الحرارةت وتدفق المياه في خط أنابيب الإمداد .

ز 1. باستخدام إمكانيات أرشيفات حاسبة الحرارة، يتم تحديد المتوسط ​​الشهري (أو أي فترة زمنية أخرى) لدرجات حرارة المياه في خط الإمداد لكل مستهلك لديه أجهزة قياس الحرارة 2. وبالمثل، يتم تحديد المتوسطات لنفس الفترة الزمنية عند مصدر الحرارة وتدفق المياه في خط أنابيب الإمداد .

و 3. متوسط ​​فقدان الحرارة خلال عزل خط الإمداد المشار إليهأنا

المستهلك

4. إجمالي فقد الحرارة في خطوط أنابيب إمداد المستهلكين بأجهزة القياس:

5. متوسط ​​الفاقد الحراري النوعي للشبكة في خطوط أنابيب الإمداد أين:ل أنا 3. متوسط ​​فقدان الحرارة خلال عزل خط الإمداد المشار إليه. أقصر مسافة على طول الشبكة من مصدر الحرارة إلى

6. يتم تحديد معدل تدفق سائل التبريد للمستهلكين الذين ليس لديهم عدادات حرارة:

أ) للأنظمة المغلقة

أين وتدفق المياه في خط أنابيب الإمداد – متوسط ​​التغذية بالساعة لشبكة التدفئة عند مصدر الحرارة خلال الفترة التي تم تحليلها؛

ب) للأنظمة المفتوحة

أين: ز –متوسط ​​تجديد شبكة التدفئة بالساعة عند مصدر الحرارة ليلاً؛

ز –متوسط ​​استهلاك سائل التبريد في الساعة 3. متوسط ​​فقدان الحرارة خلال عزل خط الإمداد المشار إليه-المستهلك في الليل.

المستهلكون الصناعيون الذين يستهلكون سائل التبريد على مدار الساعة، كقاعدة عامة، لديهم أجهزة قياس الحرارة.

7. تدفق سائل التبريد في خط أنابيب الإمداد لكل منهما ي-المستهلك الذي لا يتوفر لديه عدادات الحرارة، وتدفق المياه في خط أنابيب الإمداديتحدد بالتوزيع وتدفق المياه في خط أنابيب الإمدادبالنسبة للمستهلكين يتناسب مع متوسط ​​الحمل المتصل بالساعة.

8. متوسط ​​فقدان الحرارة خلال عزل خط الإمداد المشار إليه ي-مستهلك

أين: أين:. أقصر مسافة على طول الشبكة من مصدر الحرارة إلى 3. متوسط ​​فقدان الحرارة خلال عزل خط الإمداد المشار إليه-مستهلك.

9. إجمالي الفاقد الحراري في خطوط إمداد المستهلكين بدون أجهزة القياس

وإجمالي فقدان الحرارة في جميع خطوط أنابيب الإمداد بالنظام

10. يتم حساب الفاقد في خطوط الأنابيب الراجعة طبقاً للنسبة التي يتم تحديدها لنظام معين عند حساب الفاقد الحراري القياسي

| تحميل مجانا تحديد الفاقد الحراري الفعلي من خلال العزل الحراري في شبكات تدفئة المناطق، سيمينوف ف.ج.،

شبكة التدفئة عبارة عن نظام من خطوط الأنابيب الملحومة التي من خلالها يقوم الماء أو البخار بتوصيل الحرارة إلى السكان.

من المهم أن نلاحظ! يتم حماية خط الأنابيب من الصدأ والتآكل وفقدان الحرارة بواسطة هيكل عازل، بينما يدعم الهيكل الداعم وزنه ويضمن التشغيل الموثوق.

يجب أن تكون الأنابيب غير منفذة ومصنوعة من مواد متينة، الصمود ضغط دم مرتفعودرجة الحرارة، لديها درجة منخفضة من تغير الشكل. يجب أن يكون الجزء الداخلي للأنابيب أملسًا، ويجب أن تكون الجدران مستقرة حرارياً وتحتفظ بالحرارة، بغض النظر عن التغيرات في الخصائص البيئية.

تصنيف أنظمة الإمداد الحراري

يوجد تصنيف لأنظمة الإمداد الحراري وفقًا لمعايير مختلفة:

1. من حيث القوة، فإنها تختلف في مسافة نقل الحرارة وعدد المستهلكين. توجد أنظمة التدفئة المحلية في نفس الغرف أو في الغرف المجاورة. يتم دمج التسخين ونقل الحرارة إلى الهواء في جهاز واحد ويوجدان في الفرن. في الأنظمة المركزيةمصدر واحد يوفر التدفئة لعدة غرف.
2. بواسطة مصدر الحرارة. هناك تدفئة المنطقة وتدفئة المنطقة. في الحالة الأولى، مصدر التدفئة هو بيت المرجل، وفي حالة التدفئة المركزية، يتم توفير الحرارة عن طريق محطة توليد الطاقة الحرارية.
3. بناءً على نوع سائل التبريد، يتم تمييز أنظمة الماء والبخار.

يقوم المبرد، الذي يتم تسخينه في غرفة المرجل أو محطة الطاقة الحرارية، بنقل الحرارة إلى أجهزة التدفئة وإمدادات المياه في المباني والمباني السكنية.


حورية البحر الأنظمة الحراريةهناك أنبوب واحد أو أنبوبين، وفي كثير من الأحيان - أنابيب متعددة. في المباني السكنيةفي أغلب الأحيان، يتم استخدام نظام ثنائي الأنابيب، عندما يدخل الماء الساخن إلى المبنى من خلال أنبوب واحد، ومن خلال الأنبوب الآخر، بعد أن أعطى درجة الحرارة، فإنه يعود إلى محطة الطاقة الحرارية أو غرفة المرجل. هناك أنظمة المياه المفتوحة والمغلقة. في نوع مفتوحإمدادات الحرارة، يحصل المستهلكون على الماء الساخن من شبكة الإمداد. إذا تم استخدام المياه بالكامل، يتم استخدام نظام الأنبوب الواحد. عند إغلاق مصدر المياه، يعود المبرد إلى مصدر الحرارة.

يجب أن تستوفي أنظمة التدفئة المركزية المتطلبات التالية:

• صحية وصحية - ليس للمبرد أي تأثير سلبي على ظروف المبنى، مما يضمن متوسط ​​درجة حرارة أجهزة التدفئة في المنطقة من 70 إلى 80 درجة؛
• التقنية والاقتصادية - النسبة التناسبية لسعر خط الأنابيب إلى استهلاك الوقود للتدفئة؛
• التشغيلي - توافر الوصول المستمر لضمان تعديل مستوى الحرارة حسب درجة الحرارة المحيطة والوقت من السنة.

يتم وضع شبكات التدفئة فوق وتحت الأرض مع مراعاة خصائص التضاريس، المواصفات الفنية, ظروف درجة الحرارةالعملية، ميزانية المشروع.

من المهم أن تعرف! إذا كانت المنطقة المخطط تطويرها تحتوي على الكثير من المياه الجوفية والسطحية أو الوديان أو السكك الحديدية أو الهياكل تحت الأرض، فسيتم وضع خطوط الأنابيب فوق الأرض. وغالبا ما تستخدم في بناء شبكات التدفئة في المؤسسات الصناعية. بالنسبة للمناطق السكنية، يتم استخدام خطوط أنابيب الحرارة تحت الأرض بشكل رئيسي. ميزة خطوط الأنابيب فوق الأرض هي قابلية الصيانة والمتانة.

عند اختيار منطقة لوضع خط أنابيب التدفئة، عليك أن تأخذ في الاعتبار السلامة، فضلا عن توفير إمكانية الوصول السريع إلى الشبكة في حالة وقوع حادث أو إصلاح. من أجل ضمان الموثوقية، لا يتم وضع شبكات الإمداد الحراري في قنوات مشتركة مع خطوط أنابيب الغاز أو الأنابيب التي تحمل الأكسجين أو الهواء المضغوط، حيث يتجاوز الضغط 1.6 ميجا باسكال.

فقدان الحرارة في شبكات التدفئة

لتقييم كفاءة شبكة الإمداد الحراري، يتم استخدام الأساليب التي تأخذ في الاعتبار عامل الكفاءة، وهو مؤشر على نسبة الطاقة المستلمة إلى الطاقة المستهلكة. وبناء على ذلك، ستكون الكفاءة أعلى إذا تم تقليل خسائر النظام.

يمكن أن تكون أقسام خطوط الأنابيب الحرارية مصادر للخسائر:

• منتج الحرارة - غرفة المرجل.
• خط أنابيب؛
• مستهلك الطاقة أو كائن التدفئة.

أنواع النفايات الحرارية

كل موقع لديه نوع خاص به من النفايات الحرارية. دعونا ننظر إلى كل واحد منهم بمزيد من التفصيل.

غرفة المرجل

يحتوي على غلاية تقوم بتحويل الوقود ونقل الطاقة الحرارية إلى المبرد. تفقد أي وحدة جزءًا من الطاقة المولدة بسبب عدم كفاية احتراق الوقود وتسرب الحرارة عبر جدران الغلاية ومشاكل التطهير. في المتوسط، تتمتع الغلايات المستخدمة اليوم بكفاءة تتراوح بين 70-75%، في حين توفر الغلايات الأحدث كفاءة بنسبة 85% ونسبة خسارتها أقل بكثير.

يتم ممارسة تأثير إضافي على هدر الطاقة من خلال:

1. عدم تعديل أوضاع الغلايات في الوقت المناسب (زيادة الخسائر بنسبة 5-10٪)؛
2. التناقض بين قطر فوهات الموقد وحمل وحدة التسخين: ينخفض ​​نقل الحرارة، ولا يحترق الوقود بالكامل، وتزداد الخسائر بمعدل 5٪؛
3. لا يكفي التنظيف المتكررجدران الغلايات - يظهر الحجم والرواسب، وتنخفض كفاءة التشغيل بنسبة 5٪؛
4. غياب وسائل المراقبة والضبط - عدادات البخار، عدادات الكهرباء، أجهزة استشعار الحمل الحراري - أو إعداداتها غير الصحيحة تقلل من عامل الكفاءة بنسبة 3-5٪؛
5. الشقوق والأضرار التي لحقت بجدران الغلاية تقلل من الكفاءة بنسبة 5-10٪؛
6. يؤدي استخدام معدات الضخ القديمة إلى تقليل تكاليف إصلاح وصيانة غرفة الغلايات.

خسائر في خطوط الأنابيب

يتم تحديد كفاءة نظام التسخين الرئيسي من خلال المؤشرات التالية:

1. كفاءة المضخات التي تنقل سائل التبريد عبر الأنابيب؛
2. جودة وطريقة وضع أنبوب التدفئة.
3. الإعدادات الصحيحة لشبكة التدفئة، والتي يعتمد عليها توزيع الحرارة؛
4. طول خط الأنابيب.

ومع التصميم السليم لمسار التدفئة فإن الفاقد القياسي من الطاقة الحرارية في شبكات التدفئة لن يزيد عن 7%، حتى لو كان مستهلك الطاقة يتواجد على بعد 2 كم من مكان إنتاج الوقود. في الواقع، اليوم في هذا القسم من الشبكة، يمكن أن يصل فقدان الحرارة إلى 30 بالمائة أو أكثر.

خسائر السلع الاستهلاكية

يمكنك تحديد هدر الطاقة الزائدة في غرفة ساخنة إذا كان لديك جهاز قياس أو عداد.

قد تكون أسباب هذا النوع من الخسارة:

1. التوزيع غير المتكافئ للتدفئة في جميع أنحاء الغرفة؛
2. مستوى التدفئة غير متطابق الظروف الجويةوالوقت من السنة.
3. لا إعادة تدوير إمدادات الماء الساخن.
4. عدم وجود أجهزة استشعار للتحكم في درجة الحرارة في غلايات الماء الساخن؛
5. الأنابيب القذرة أو التسريبات الداخلية.

مهم! يمكن أن يصل فقدان الحرارة في الإنتاجية في هذه المنطقة إلى 30٪.

حساب فقدان الحرارة في شبكات التدفئة

تم تحديد الطرق المستخدمة لحساب خسائر الطاقة الحرارية في شبكات التدفئة في أمر وزارة الطاقة في الاتحاد الروسي بتاريخ 30 ديسمبر 2008 "عند الموافقة على إجراءات تحديد معايير الخسائر التكنولوجية أثناء نقل الطاقة الحرارية وسائل التبريد " و المبادئ التوجيهية المنهجية SO 153-34.20.523-2003، الجزء 3.

أ - متوسط ​​معدل تسرب سائل التبريد سنوياً الذي تحدده قواعد التشغيل الفني للشبكات الكهربائية؛

السنة الخامسة - متوسط ​​الحجم السنوي لأنابيب الحرارة في الشبكة المشغلة؛

ن سنة - مدة تشغيل خط الأنابيب في السنة؛

m cu.yr - متوسط ​​فقدان سائل التبريد بسبب التسرب سنويًا.

يتم حساب حجم خط الأنابيب سنويًا باستخدام الصيغة التالية:

V من و Vl – القدرة خلال موسم التدفئة وخلال موسم عدم التدفئة؛

n من و nл – مدة تشغيل شبكة التدفئة خلال مواسم التدفئة وغير التدفئة.

بالنسبة لمبردات البخار، تكون الصيغة كما يلي:

Pп – كثافة البخار عند متوسط ​​درجة الحرارة وضغط سائل التبريد؛

Vp.year – متوسط ​​حجم سلك البخار لشبكة التدفئة سنويا.

وهكذا، نظرنا في كيفية حساب فقدان الحرارة وكشفنا عن مفاهيم فقدان الحرارة.