Важливий резерв пiдвищення ефективностi централiзованого теплопостачання

 1 352
В даний час дискутується питання про доцільність подальшого розвитку і модернізації централізованого теплопостачання великих міст, у т.ч. Києва і широкого впровадження децентралізованого теплопостачання окремих об’єктів, як альтернативи централізованому. Слід зазначити, що така точка зору не має глибокого обрунтування.

Централізоване теплопостачання як за схемою теплофікації, так і від районних котелень має незаперечні переваги перед децентралізованим теплопостачанням окремих будинків і споруд.

  • При теплопостачанні від ТЕЦ більшою мірою використовуються можливості палива, зокрема його роботоспроможність для виробництва електроенергії. В інших схемах теплопостачання роботоспроможність палива не використовується.
  • Централізоване теплопостачання дає можливість значно підвищити економічність генераторів теплоти за рахунок можливості застосування сучасних засобів очищення продуктів згорання палива і систем утилізації викидної теплоти.
  • При централізованому теплопостачанні генератори теплоти потребують значно меншої площі для їх розміщення у порівнянні з індивідуальними котельними. Враховуючи високу вартість землі у містах, цей аргумент є дуже вагомим.
  • Централізоване теплопостачання дає можливість експлуатації систем на сучасному рівні з широким запровадженням ефективних автоматизованих систем управління і значно меншою кількістю обслуговуючого персоналу.

    Мал.1.
    Конструкція попередньоізольованого теплопроводу

    1 — провідна сталева труба
    2 — пінополіуретанова теплоізоляція
    3 — зовнішня захисна поліетиленова труба
    4 — дріт сігналізаційний

    Згідно перспективних планів розвитку в найближчі роки близько 70% потреб у теплоті у більшості міст Північної Європи буде забезпечуватись за рахунок централізованого теплопостачання.
    Разом з тим слід зазначити, що діючі системи централізованого теплопостачання мають свої проблеми, пов’язані, головним чином зі зношеністю основного обладнання і спричиненими цим великими втратами енергії та високою аварійністю теплових мереж.
    В Україні одна з найвищих у світі насиченість тепловими мережами. Протяжність теплопроводів становить близько 47 тисяч кілометрів у двотрубному обчисленні. На балансі підприємств комунальної теплоенергетики знаходиться 20,8 тисяч кілометрів теплових мереж у двотрубному обчисленні діаметром від 50 до 800 мм.
    Близько 80% теплових мереж прокладені в непрохідних залізобетонних каналах з ізоляцією у вигляді мінеральної вати. Канали не захищені від проникнення рунтової та іншої води, що призводить до значних втрат теплової енергії, пошкодженню теплопроводів і відключенню споживачів. Загальні втрати теплової енергії в мережах систем централізованого теплопостачання складають в середньому 30 %, а у деяких регіонах досягають 40 %. Термін безаварійної експлуатації теплових мереж не перевищує 10-15 років.
    Зазначені, а також інші обставини є причиною того, що в Україні витрата теплоти на опалення рівної теплової площі в 2-3 рази більша, ніж у країнах Західної Європи.
    Головним напрямком науково-технічного прогресу у галузі систем централізованого теплопостачання є застосування нових теплоізоляційних матеріалів і технологій теплоізоляційних робіт.
    Найвищу ефективність з точки зору економії паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) і збільшення терміну експлуатації теплових мереж забезпечує застосування теплоізоляційних матеріалів з покращеними характеристиками і технології попередньо ізольованих в заводських умовах трубопроводів

    Попередньоізольована в заводських умовах секція (мал.1) складається з внутрішньої провідної сталевої труби, зовнішньої захисної оболонки з поліетиленової труби і розміщеної між ними пінополіуретанової теплоізоляції. У верхній частині теплоізоляційного шару розміщені два провідники системи теплоконтролю герметичності теплопроводів (аварійної сигналізації). Провідниками аварійної сигналізації є мідні дроти з площею перетину 1,5 мм. Для забезпечення адгезії поліуретанової піни зовнішня поверхня сталевої труби і внутрішня поверхня поліетиленової труби спеціально обробляються. Для теплових мереж використовуються безшовні (ГОСТ 8731), електрозварні (ГОСТ 10706) і електрозварні прямошовні (ГОСТ 20295) труби. Для зовнішніх мереж гарячого водопостачання застосовуються водогазопровідні оцинковані (ГОСТ 3262) труби. Коефіцієнт теплопровідності пінополіуретанової ізоляції l < 0,035 Вт/(м.°С), поліетиленової труби l = 0,43 Вт/(м.°С).
    Попередньоізольовані труби застосовуються для транспортування теплоносія з наступними робочими параметрами:

  • максимальна робоча температура довготривала, tmaxД = 140 °С;
  • максимально допустима (протягом 10 діб на рік) температура короткотривала, tmaxK = 150 °С;
  • умовний тиск, Ру = 16 МПа.

    Впровадження в практику будівництва трубопроводів теплових мереж у поліуретановій оболонці типу “труба в трубі”, виготовлених в заводських умовах, забезпечує:

  • підвищення терміну безаварійної експлуатації мереж у 2-3 рази;
  • зниження теплових втрат через ізоляцію в середньому у 3 рази;
  • зниження експлуатаційних витрат у 9 разів;
  • зниження витрат на ремонт у 3 рази;
  • зниження капітальних затрат у будівництві в 1,3 рази.

    Порівняльна вартість прокладання теплових мереж з умовним діаметром 100-800 мм у непрохідних каналах і безканальним способом з труб у пінополіуретановій ізоляції заводського виготовлення наведена на мал. 2.
    Однією з найбільших переваг попередньоізольованих труб з пінополіуретановою ізоляцією є їх високий ККД, тобто малі питомі втрати теплоти при експлуатації. Завдяки герметичній гідроізоляції теплопроводів теплотехнічні якості теплоізоляції практично не змінюються при їх розміщенні у рунтах підвищеної вологості, і ця особливість теплопроводів забезпечує підтримання високих теплозахисних характеристик теплоізоляції протягом всього опалювального періоду.
    На мал.3 наведені питомі втрати, Гкал/год, традиційних теплових мереж у непрохідних каналах з мінеральноватною ізоляцією і мереж з попередньоізольованих пінополіуретановою ізоляцією труб безканального прокладання.
    При підтриманні температури теплоносія у подавальному теплопроводі мереж з пінополіуретановою ізоляцією у межах від 95 до 150 °С, ККД теплової ізоляції становить 99-97%, тобто питомі втрати теплоти через ізоляцію підтримуються на рівні 1-3%, що значно переважає нормативні тепловтрати теплових мереж у непрохідних каналах з мінеральноватною теплоізоляцією.
    Не менш важливою якістю теплових мереж є термін їх безаварійної експлуатації та річні витрати на їх поточний ремонт.
    Досвід експлуатації теплових мереж безканального прокладання з пінополіуретановою ізоляцією у країнах Західної Європи свідчить, що термін їх безаварійної експлуатації становить у середньому 30 років, а у деяких випадках і перевершує цей термін.
    Питомі витрати на поточний ремонт і експлуатацію теплових мереж з пінополіуретановою ізоляцією і традиційного канального прокладання наведені на мал. 4 і 5.

    Як і кожне нове великомасштабне технічне рішення зазначена технологія має і свої певні мінуси.
    В цілому вона більш складна порівняно з традиційною і потребує значно точнішого дотримання вимог багатьох стандартів, які регламентують проектування, виготовлення елементів і будівництво мереж. Система оперативного дистанційного контролю за станом ізоляції мереж потребує висококваліфікованого обслуговування, ремонт ізоляції мереж значно складніший у порівнянні з канальною, вартість мереж з поліуретановою ізоляцією ще досить висока.
    Зазначені недоліки можуть бути значною мірою усунуті шляхом впровадження наукових розробок, досвіду виготовлення та будівництва теплових мереж з поліуретановою ізоляцією в умовах України.
    Донедавна на ринку теплової енергії України попередньоізольовані труби були представлені тільки датськими, польськими та німецькими виробниками. За останні роки київське підприємство ВАТ “Завод сантехнічних заготовок” запровадило випуск цієї продукції з метою забезпечити внутрішній ринок України і попит в інших країнах.
    Зараз у Києві виконано об’єм робіт по заміні фізично зношених трубопроводів теплових мереж на попередньоізольовані труби, що складає більше 100 км у двотрубному обчисленні. Активно впроваджують попередньоізольовані труби АК “Київміськбуд”, АЕК “Київенерго”, “Вінницятеплокомуненерго”, “Кам’янець-Подільсктеплокомуненерго”, “Полтавенерго”.

    Завдяки високій якості продукції і відповідність європейським стандартам попередньоізольовані труби нашого виробництва поставляються також в Росію, Білорусь, Польщу, Францію, Литву та Болгарію.
    Але сьогодні стан справ у виробництві української попередньоізольованої труби далеко не оптимістичний. Головна проблема — реалізація виготовленої продукції. Різко підвищились ціни на металеві труби. Якщо у 2001 році тонна труб коштувала 550 грн., сьогодні вона сягає 4 тис. гривень. Подорожчали також нафтопродукти, які використовуються для виготовлення складових ізоляції труб. Зазначене дає можливість виготовляти попередньоізольовані труби з мінімальною рентабельністью, яка зовсім недостатня для підвищення ефективності виробництва на базі нової техніки і технології.
    Подальшому нарощуванню виробництва українських попередньоізольованих труб конче потрібна державна підтримка.


    С.І. Борисенко,
    ВАТ “Завод сантехнічних заготовок”

    Використана література
    1. СНиП 2.04.07. — 86. Тепловые сети / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. — 48 с.
    2. Рандлов П. Справочник по системам централизованного теплоснабжения. — Брюссель.: Европейская Ассоциация Производителей Предварительно Изолированных Труб для Централизованного Теплоснабжения. 1997. — 318 с.
    3. ВАТ “Завод сантехнічних заготовок”. Каталог виробів та рекомендації з використання і проектування. Система труб та деталей трубопроводів теплових мереж з тепловою ізоляцією з поліуретану та захисною оболонкою (друга редакція). — К.: Видавництво “Саксес — К”, 2003. — 159 с.
    4. Каталог “Системы фирмы “LШGSTШR RШR”. — Брюссель, 1992. — 165 с.
    5. Саяпін В.П. Рекомендації по проектуванню попередньоізольованих трубопроводів для безканальної прокладки теплових мереж. — Львів.: ВАТ “Енергоресурс”, 1999. — 86 с.

  • Знайдіть всі свої архітектурні рішення через TRUBA.ua: Натисніть тут щоб зареєструватися. Ви виробник і хочете налагодити контакт з клієнтами? Натисніть сюди.

    Нове та найкраще

    Теплоізоляція