Существенный физический износ трубопроводов и оборудования, вкупе с морально устаревшей структурой построения систем централизованного теплоснабжения требуют неотложного решения задачи оптимизации схемно-технических решений и режимов функционирования этих систем.
Из-за сильной запущенности систем теплоснабжения в нашей стране, полная их модернизация в течение 20 лет в большинстве городов неосуществима, для этого потребуется замена более сотен тысяч километров тепловых сетей, изношенного оборудования на десятках тысяч тепловых источников и на сотнях тысяч абонентских теплопотребляющих установок.
Основными предложениями оптимизации схем, технических решений и режимов работы систем централизованного теплоснабжения являются: ориентация систем централизованного теплоснабжения на покрытие базовой тепловой нагрузки с максимальной температурой теплоносителя на выходе из ТЭЦ (городской котельной) 100–110 °С; строительство локальных пиковых источников тепла, максимально приближенных к системам теплопотребления; переоборудование районных городских котельных (в некоторых случаях и квартальных) в мини- и микро-ТЭЦ; использование бинарных (паро-газовых) термодинамических циклов для повышения эффективности работы городских ТЭЦ; применение АСУ теплоснабжением, включающих автоматизацию процессов производства, транспортировки, распределения и потребления тепловой энергии.
При ориентации систем теплоснабжения на покрытие базовой тепловой нагрузки значительно сокращаются капитальные затраты на реконструкцию тепловых сетей (за счет меньшего количества компенсаторов, возможности применения более дешевых и не подверженных коррозии труб из полимерных материалов и др.). На выделенные средства оказывается возможным реконструировать значительно больший объем тепловых сетей с повышением их надежности и уменьшением потерь при транспортировке теплоносителя.
Применение энергосберегающих технологий, материалов и оборудования дает возможность снизить удельное теплопотребление на 40–50 %, а именно:
- утепление ограждающих конструкций зданий;
- переход от вертикальных однотрубных систем отопления к горизонтальным с поквартирным учетом тепла;
- установка квартирных водосчетчиков в системах холодного и горячего водоснабжения, монтаж автоматизированных тепловых пунктов и др.
Энергосбережение позволяет сэкономить не только значительное количество топливно-энергетических ресурсов, но и обеспечить условия теплового комфорта при «базовой» подаче тепла из тепловой сети.
Строительство пиковых (локальных) источников тепла, максимально приближенных к системам теплопотребления, позволит при низких значениях температур наружного воздуха повышать температуру теплоносителя, поступающего из тепловой сети, до требуемых для отапливаемых помещений параметров.
При современном уровне газовой отопительной техники централизация выработки собственной тепловой энергии экономического смысла, как правило, не имеет. КПД современных газовых теплогенераторов высок (92–94 %) и практически не зависит от их единичной мощности. Вместе с тем увеличение уровня централизации приводит к росту тепловых потерь при транспортировке теплоносителя. Поэтому крупные районные котельные оказываются неконкурентоспособными по сравнению с автономными источниками.
Резкое повышение эффективности www.vemiru.ru районных котельных может быть достигнуто путем их реконструкции в мини-ТЭЦ, другими словами – путем дооснащения их электрогенерирующими агрегатами, переводом работы котельных в режим когенерации.
Устойчивая и эффективная работа системы централизованного теплоснабжения от городских ТЭЦ и районных котельных, преобразованных в мини-ТЭЦ, с пиковыми, работающими в автоматическом режиме теплоисточниками и автоматизированными тепловыми пунктами, невозможна без автоматизированной системы управления теплоснабжением. Поэтому создание АСУ является обязательным условием при реконструкции системы теплоcнабжения.