У цій статті я хочу розповісти про шлях, який проробляє теплова енергія від джерела (в даній статті це котельня) до споживачів.
Перед прочитанням рекомендую подивитися статтю про системах теплопостачання. У ній є наочні схеми - вони допоможуть вам краще зрозуміти принцип.
підготовка води
Фільтрація і пом'якшення
В якості теплоносія використовується вода. Перед тим як її нагріти і відправити споживачам, воду потрібно підготувати. Підготовка полягає в очищенні від механічних домішок, пом'якшенні і видаленні газів.
Na-катіонітових фільтри для пом'якшення води
Вода з природних джерел досить жорстка і при її нагріві утворюється накип - це ви знаєте самі, т. К. Користуєтеся чайниками і пральними машинами. Накип, як відомо, заважає передачі тепла.
Один із способів пом'якшення води - катіонірованіе. У загальних рисах - це заміщення іонів кальцію і магнію (іони жорсткості) іонами натрію або водню.
На фото вище - Na-катіонітових фільтр. У нього завантажений катионит, проходячи через який, вода умягчается.
деаерація води
Це процес видалення з води корозійно небезпечних газів: кисню і вуглекислого газу.
Якщо у воді присутня кисень і вуглекислий газ, особливо у великій кількості, то при нагріванні швидкість корозії істотно зростає. Корозія в теплопостачанні - найчастіша причина виникнення аварій.
Деаератор - установка для дегазації води
Вода подається в Деаераційно колонку. У ній потік розбивається на краплі і струменя (тому деаератор і називають струменевим). Робиться це для збільшення площі поверхні води. Знизу подається пар, який нагріває воду до температури вище температури насичення (102 - 104 ° С для атмосферних деаераторів). При цьому з води активно виділяється кисень і вуглекислий газ, які відводяться з деаератора в атмосферу.
Після проходження через Деаераційно колонку вода накопичується в акумуляторному баці деаератора, звідки подається на підживлювальні насоси, які в свою чергу закачують її в теплову мережу для заповнення втрат або заповнення порожніх ділянок.
Циркуляція і підігрів мережної води
Щоб доставити теплоносій споживачам на великі відстані потрібні насоси. Чим більше споживачів, тим більше насосів.
Встановлюються вони перед котлами, щоб «проштовхнути» через них воду - котли мають значний гідравлічний опір, особливо багатоходові.
Мережна вода, яка повернулася від споживачів, надходить в насоси і подається в водогрійні котли. На ТЕЦ підігрів відбувається в мережевих подогревателях паром з теплофікаційних відборів турбін. У сильні морози, коли відборів не вистачає, станції теж включають водогрійні котли.
Є котли маленькі, є великі. На даному фото котли ПТВМ-100, що є досить потужними. 100 - це номінальна продуктивність [Гкал / год].
100 Гкал - це ≈38 462 палиці докторської ковбаси ... на годину.
Вода проходить по трубах (екранів) котла і сприймає тепло від факела через стінки труб (радіаційний теплообмін). Для підвищення ефективності використання палива в котлах є конвективна частина (від терміна «конвекція» або «конвективний теплообмін»). У ній тепло передається воді не від факела, а від гарячих газів, які є продуктами згоряння палива.
Тепло готове, пора відправляти.
транспортування тепла
магістральні мережі
Артерії теплових мереж - магістралі. Це трубопроводи великого діаметру, по яких транспортується теплоносій. Вони можуть проходити як під землею, так і на естакадах. У плані зручності експлуатації і ремонту, звичайно ж, краще другий варіант, але це шкодить естетичному вигляду міста.
Канальна прокладка теплових мереж
Крім труб в теплових мережах використовується безліч інших елементів: арматура для відключення ділянок магістралі або вводів на кварталу; компенсатори теплових розширень; дренажі для зливу води, воздушники для витіснення повітря при заповненні; опори; і т.д.
насосні станції
При транспортуванні теплоносія на великі відстані, тиск в мережі знижується через гідравлічного опору. Для підвищення тиску використовуються насосні станції. Насосні також застосовують при значних перепадах висот рельєфу місцевості.
Розподільні (квартальні) теплові мережі та центральні теплові пункти (ЦТП)
На магістральних мережах є відгалуження або «врізки». Можна їх називати і уведеннями на кварталу. Теплоносій заходить в квартал і, в залежності від схеми теплопостачання, надходить безпосередньо споживачам (залежна схема теплопостачання) або в теплові пункти (незалежна схема).
Кожухотрубчасті водо-водяні теплообмінники в ЦТП
У теплообмінниках відбувається передача тепла для потреб гарячого водопостачання та опалення.
Зараз намагаються старі і громіздкі «бойлера» (на фото вище) замінити на більш сучасні і компактні - пластинчасті.
Після підігріву в центральному тепловому пункті вода з розподільчих мереж подається в будинки. Трубопроводи опалення і гарячого водопостачання проходять по одним каналам (лотків). У разі, якщо система ГВП без циркуляції (однотрубна), то в каналі «лежать» три труби.
Стан квартальних мереж в нашій країні сумне. Їх багато, а що виділяються на ремонт грошей недостатньо. Останнім часом, з підвищенням вартості тепла ситуація почала змінюватися в кращий бік, але момент упущений - занадто довго не робилося майже нічого (90-ті роки).
Царство «ЖЕУ»
Устаткування будинкових систем опалення та гарячого водопостачання, в тому числі індивідуальні теплові пункти (ІТП), знаходиться у веденні керівників організацій. Це різні ЖЕУ, ТСЖ, КК і т. Д.
Якщо у вашому будинку встановили ІТП, то теплоносій з магістралі надходить безпосередньо в нього. У ньому підігрівається вода для потреб ГВП і проводиться регулювання температури теплоносія, що надходить в батареї. Причому, регулювання здійснюється на основі показань датчика температури зовнішнього повітря.
Устаткування індивідуального теплового пункту
Як бачите, все дуже компактно. На передньому плані два пластинчастих теплообмінника. Їх може бути більше, вони самі можуть бути більше - все залежить від навантаження (розміру будинку).
Плюс ІТП в його автоматизації - участь людини в регулюванні не потрібно. Мінус - лінь і кучеряві руки наладчиків. На жаль, це не рідкість.
А це елеваторний вузол системи опалення. Від них теж поступово відмовляються на користь ІТП.
Елеватор призначений для зниження температури, що надходить в батареї до розрахункової. Охолодження відбувається за рахунок підмішування води із зворотного трубопроводу (після батарей) в подачу. Конструкція проста і надійна, але не економічна, особливо при неправильній налагодження.
От і все. Тепер ви не тільки знаєте шлях тепла в теорії, але і трохи уявляєте як це виглядає.