Distribucija i transport nosača toplote između potrošača odvija se preko posebne toplotne mreže. To je jedan od glavnih elemenata cjelokupne strukture inženjerskih komunikacija. Pouzdanost i kvalitet prijenosa direktno ovise o tome kako funkcionira. Cjevovodi toplotnih mreža nisu jedini elementi ove strukture. Osim njih, uključuje i razne strukture. To uključuje, posebno, prigušne i pumpne stanice, grejne tačke.
Struktura
Toplotna mreža, zasnovana na centralizovanoj šemi snabdijevanja, u svojoj strukturi je podijeljena na dva nivoa: glavni i kvartalni (mikrookrug). Prvi se sastoji od elemenata koji povezuju izvore toplote sa lokalnim (okružnim) tačkama njene distribucije među krajnjim potrošačima. U većini slučajeva, to su petljasti sistem cijevi (prečnika 500–1400 mm) i inženjerskih konstrukcija. Ovi elementi se nalaze po cijelom gradu, što osigurava pouzdanost prijenosa i mogućnost zadovoljavanja potražnje za potrošnjom. Zahvaljujući razdvajanju, rad toplinskih mreža je uvelike olakšan. Dakle, stvaraju se razne šemekontrole koje povećavaju pouzdanost rada i povećavaju kvalitet snabdevanja. Projektiranje i polaganje mreža grijanja glavnog tipa provode se uzimajući u obzir moguće kvarove u radu bilo kojeg podvodnog elementa. U tom smislu kreiraju se backup veze. Priključuju se na izvore topline. Ovakvim pristupom stvara se jedinstven sistem upravljanja. U stanju je da neprekidno daje deklarisane indikatore termičkih i hidrauličkih režima. Istovremeno, rad se izvodi čak i ako jedan od njegovih elemenata (izvor napajanja, jedan od krakova glavne linije) pokvari. Distribucija rashladne tečnosti u takvim uslovima je bolja, gubici usled transmisije su smanjeni, a ušteda goriva se uočava.
Upravljanje
Pravila toplotnih mreža predviđaju prisustvo posebnih elemenata uz pomoć kojih se struktura kontroliše. To uključuje, posebno, mehanizme za zaključavanje - ventile. Uz njihovu pomoć, opća mreža grijanja podijeljena je u zasebne dijelove. Udar na ventile omogućava vam da uključite (isključite) male dijelove autoputa, kao i pumpne i prigušne stanice koje se nalaze na njima. Većina modernih uređaja opremljena je električnim pogonom. Postavljaju se u prosjeku na svakih 1-3 km autoputa. Opće upravljanje mrežama uključuje kontrolu načina rada i stanja konstrukcijskih elemenata, sprječavanje mogućih kvarova. Kako bi se zaštitili od vodenog udara, na lokalnim mjestima je instaliran poseban uređaj za rasterećenje.
Kvartalna mreža grijanja. Karakteristike
Ove strukture su razgranati sistemi slijepe ulice. Spojeni su na grijna mjesta. Upravljanje se odvija u ručnom i vanmrežnom načinu rada. Takva konstrukcija ima promjer do 400 mm, stoga se prekidi u opskrbi potrošača toplinskom energijom kao rezultat kvara u takvoj mreži smatraju prihvatljivim. Međutim, kao rezultat opšteg dizajna šema snabdevanja, samo mali deo krajnjih korisnika pati u slučaju kvara. Popravka mreže grijanja u ovom slučaju ne traje mnogo vremena. Tačke preko kojih mediji ulaze u sistem su automatizirane. Ovo vam omogućava da uštedite na potrošnji toplotne energije.
Povezivanje na okosnicu
Distributivne mreže su povezane sa opštim sistemom pomoću mešalica ili pumpi (mešajuće-kružne), rjeđe preko bojlera. Upotreba potonjeg čini sistem fleksibilnijim i pouzdanijim. To je moguće zbog razdvajanja hidrauličkog režima glavnog i distributivnog sistema. Nosač koji ulazi u opće mreže iz različitih izvora može imati različite temperature, veće od one koja je već u cevovodu. Sistemi snabdevanja opremljeni pumpama isključuju hidrauličku izolaciju vodova od distributivnih krugova. Kao rezultat toga, upravljanje odgovarajućim hitnim režimom postaje složenije. U ovom slučaju postaje moguće samostalno održavati uz pomoć pumpe u distributivnim mrežama kružnih itemperaturni uslovi, koji će se razlikovati od glavnih.
Pregled sistema na dva nivoa
Šema velike strukture toplotne mreže ima pogled na dva nivoa. Na vrhu je kružni autoput. Od nje polaze grane do grejnih mesta u regionima. Povezivanje koristi običnu metodu. U slučaju kvara dionice magistrale na koju je priključeno grijanje, krajnji potrošači su lišeni toplinske energije. Korisnici su povezani na okružnu tačku koristeći lokalne sisteme - ovo je niži nivo.
Usluživanje rezervacije
Rashladno sredstvo se napaja u magistralnu mrežu iz termoelektrane i kotlarnice. U tom slučaju moguće je izvršiti proces rezervisanja zaliha u slučaju kvara jedne od točaka grijanja medija. To se radi ugradnjom spojnog kratkospojnika na dovodne i povratne vodove. Kombinacija ovih elemenata čini jedinstvenu prstenastu mrežu grijanja. Projektovani prečnik provodnih elemenata sistema je proračunat na način da se obezbedi propusnost potrebnog nosača čak iu vanrednim situacijama. U uslovima stabilnog neprekidnog rada, rashladna tečnost se kreće kroz sve toplovode mreže. U ovom slučaju upotreba skakača gubi smisao. Za efikasniju upotrebu skakača i smanjenje troškova grijanja rashladne tekućine koristi se metoda "ispunjene rezerve". U ovom slučaju dolazi do potpunog preklapanja skakača. Džamperi se uključuju samo u slučaju kvara termičkih elemenata.mreža.
Mrežni toplovodi
Kretanje nosača se vrši duž ovih elemenata, u obliku kojih se pojavljuje voda. Toplovodi se postavljaju nadzemnim i podzemnim metodama. U prvom slučaju, brtva ima niz značajnih prednosti: produženi vijek trajanja, lako praćenje statusa sistema i lakši pristup za rješavanje problema. Međutim, postavljanje nadzemnog toplovoda u modernim gradovima praktično je nemoguće zbog arhitektonskih ograničenja. U ovim uslovima, većina sistema je podzemna. Za postavljanje takvih cjevovoda izbijaju se posebni kanali.
Korišćenje sistema
Prije puštanja u rad, vrše se termička ispitivanja toplovodnih mreža. Ugrađeni elementi se pune toplom vodom različitih temperatura. Tečnost se zatim više puta ispušta tokom svog radnog veka. Kao rezultat svih unutrašnjih utjecaja, zidovi cijevi se mijenjaju, izlaz iz ove situacije je ugradnja kompenzatora u cjevovode. Dva kraja sekcije su čvrsto pričvršćena na nosače. U sredini je ugrađen kompenzator. Dodatno, cjevovodi su fiksno fiksirani u blizini izmjenjivača topline, pumpi. Ovo se radi kako bi se rasteretilo opterećenje uzrokovano termičkom deformacijom. Nosači se postavljaju u kanale ili posebne komore. U kanalima se cjevovod polaže na pokretne nosače. Kako bi se stalno pratilo stanje sistema, grade se posebne podzemne komore. U njih se nalaze razni ventili, odvodni ventili, zračni ventili ikompenzatori. U nekim slučajevima (na primjer, s promjerom vodovodne cijevi većim od 500 mm), prizemni paviljoni se podižu iznad komora kako bi se testirale mreže grijanja i ugodnije održavanje. Postavljanje punktova i crpnih stanica odvija se u posebno opremljenim zgradama.
Odabir optimalne opcije za mreže grijanja
Trenutno postoji ogroman broj shema grijaćih mreža i načina za njihovo postavljanje. Stoga se u fazi dizajna razmatra nekoliko opcija. Upoređujući sve moguće uvjete, vrše se tehnički i ekonomski proračuni, odabire se najjeftinija opcija s najboljim karakteristikama. Prema ovim proračunima određuju se prečnik upotrebljenih elemenata, izolacioni materijali i njihova debljina, snaga ugrađenih pumpi. Pored toga, zadržavaju se troškovi izgradnje i održavanja toplovoda, za gubitke toplote tokom prenosa od izvora do potrošača.
ruski sistemi grijanja
Većina trenutno eksploatiranih toplovodnih mreža u Rusiji izgrađena je još u SSSR-u, nakon čijeg raspada su sredstva za premještanje i obnovu postojećih toplovoda naglo smanjena. Planirane provjere stanja sistema i njihove redovne zamjene su prestale, kontrola od strane države također je počela da slabi.
Ukupna situacija sa toplovodnim mrežama u zemlji počela je naglo da se pogoršava. U uvjetima značajnih ušteda, zahtjevi za kvalitetom elemenata počeli su se smanjivati,koristi se za preseljenje postojećih sistema. Uštede su dovele do smanjenja troškova radova, što je uticalo na njihov konačni kvalitet. Sistemi izgrađeni ovih godina imali su nizak vijek trajanja i zahtijevali su zamjenu nakon 5-7 godina. Sve je to dovelo do naglog povećanja broja kvarova, što je dovelo do povećanja kapaciteta hitnih službi. Gubici toplote tokom prenosa nosača procenjuju se na 20-50% ukupne snage tokom perioda grejanja i od 30 do 70% - u letnjem periodu. Ove brojke su nekoliko puta veće od normi usvojenih u razvijenim zemljama Evrope.
