OPOMBE PREDAVANJA
Predavanje #1
OGREVNI SISTEMI
Porabniki toplote
Vrste toplotnih nosilcev:
procesi, neprimerni za sanitarno vodo
Poraba toplote za ogrevanje, prezračevanje,
STV in tehnološke potrebe
Poraba toplote za ogrevanje.
Toplotne izgube stanovanjskih in javnih stavb se kompenzirajo s toploto, ki jo vnese ogrevalni sistem, izračun toplotnih izgub iz stavb, ki je potreben za določitev toplotne moči ogrevalnih sistemov, ni zapleten.
V primerih, ko je treba približno poznati vrednost toplotnih izgub stavbe kot celote, se problem reši z določitvijo toplotnih lastnosti stavbe, se toplotne izgube stavbe določijo z:
Q O \u003d q o. V H (t vn - t n), kW (1)
kjer je: V H - zunanji gradbeni volumen stavbe, m 3;
q o - specifična ogrevalna značilnost stavbe W / (m 3 * k)
t ext - notranja temperatura
t n - notranja temperatura za ogrevanje
Specifična karakteristika q o predstavlja toplotno izgubo v 1m 3 stavbe na enoto časa pri razliki med notranjo in zunanjo temperaturo.
Ogrevalne lastnosti stanovanjskih stavb, W / (m 3 * k), je mogoče izračunati z empirično formulo:
q o \u003d, W / (m 3. k) (2)
kjer je: a konstanten koeficient.
Za opečne zgradbe z debelino stene 2,5 opeke z 2-metrsko zasteklitvijo oken, a = 1,9, za stavbe z velikimi bloki 2,3-2,6.
Formula velja za podnebne regije t n \u003d 30 ° C
Za zgradbe, ki se nahajajo v drugih podnebnih regijah.
q o \u003d (1,3 + 0,01 t zunanjost) q o, W / (m 3. k) (3)
kjer je: t n - temperatura od -30 ° C.
Natančneje, toplotne izgube prostora je mogoče izračunati s pomočjo profesorja N.S. Ermolaeva:
q o \u003d a. , W / (m 3. k) (4)
kjer: a \u003d 1,06-1,08 - koeficient, ki upošteva dodatne toplotne izgube navpično
ograje zaradi pihanja vetra
P je obseg sten stavbe, m;
S - tlorisna površina stavbe, m 2;
koeficient stenske zasteklitve;
k z m, k os m, k po m, k tla - koeficienti prenosa toplote sten, zasteklitve, stropa, tal. Š / (m 3, k);
n nom, n no l - korekcijski faktorji za izračunano obdobje talnih in stropnih temperatur;
H je višina stavbe.
Poraba toplote za prezračevanje.
Glavna naloga prezračevanja je ustvariti izmenjavo zraka v prostoru, pri kateri se zrak, onesnažen s škodljivimi emisijami, odstrani in nadomesti s čistim zrakom.
Poraba toplote za prezračevanje je enaka:
Q in \u003d q v V (t in - t n), kW (5)
q in - specifična poraba toplote za prezračevanje k W / (m 3 * k),
q v \u003d m. C v , W / (m 3. k) (6)
kjer je: m kratkotrajnost izmenjave zraka v prostoru;
Referenčne vrednosti;
V n prostornina prezračevanega prostora m 3;
V in - poraba prezračenega zraka, m 3 / s;
C v je volumetrična toplotna kapaciteta zraka.
Poraba toplote za sanitarno vodo.
a) stanovanjske stavbe
b) v javnih zgradbah in javnih službah
c) industrijske zgradbe
Značilnost te vrste potrošnikov je neposredna uporaba tople vode. V odprtih sistemih se uporablja vroča voda, pridobljena neposredno s segrevanjem vode iz pipe v površinskih grelnikih.
Poraba sanitarne vode:
Q gv \u003d a. m . c (t g - t x), kW (7)
kjer je: a - poraba tople vode v litrih pri temperaturi 65 0 C na prebivalca
na dan ali na mersko enoto;
m - število prebivalcev v stavbi ali število merskih enot glede na
seno čez dan;
c – toplotna zmogljivost vode kJ/(kg. k) 4,19 kJ/(kg. k);
t g - temperatura tople vode ne sme presegati +75 ° C, min t ni nižja
t x - temperatura hladne vode: pozimi + 5 ° C, poleti + 15 ° C.
Za načrtovanje in delovanje sistemov za oskrbo s toploto je potrebno poznati predvideno urno porabo toplote za oskrbo s toplo vodo, ki je poraba toplote za 1 uro največje obremenitve.
a) za stanovanjske stavbe, ocenjeni stroški oskrbe s toplo vodo:
Q , kW (8)
kjer je: R koeficient urne nepravilnosti pri porabi sanitarne vode, odvisno od
število prebivalcev;
m je število prebivalcev.
b) za kopališča, pralnice in javna podjetja.
Q=m. a (t g - t x), kW (9)
kjer je: m pretok na uro.
m = 2,2. N. R
kjer je: N število sedežev;
P je število pristankov na uro (običajno 2-3 pristanki).
Prezračevanje.
Glavna naloga prezračevanja je ustvariti izmenjavo zraka v prostoru, pri kateri se zrak, onesnažen s škodljivimi emisijami, odstrani in nadomesti s čistim svežim zrakom, ki zagotavlja potrebne higienske pogoje.
Porabniki toplote v ogrevalni sezoni so dovodni prezračevalni sistemi, ki dovajajo zunanji zrak v prostor. Poraba toplote za prezračevanje stanovanjskih zgradb je nizka; ne znaša več kot 10 % porabe toplote za ogrevanje in se običajno upošteva z vrednostjo specifične toplotne izgube stavbe q o.
V stavbah, kjer se nahajajo komunalne, javne in kulturne ustanove, v delavnicah industrijskih podjetij je poraba toplote za prezračevanje pomemben delež celotne porabe toplote.
Porabo toplote za prezračevanje Q in, kW, lahko določimo s formulo:
Q in \u003d V in c in (t pr - t začetni), kW (10)
kjer je: V in - poraba zraka za prezračevanje, m 3 / s;
c in - volumetrična toplotna zmogljivost zraka, enaka 1,26 kJ / (m 3. K);
t pr in t začetek - temperatura zraka - dovod, doveden v prostor in ne
rdeči grelec, približno S.
Hitrost prezračevalnega zraka je določena s količino škodljivih emisij v prostoru:
Za odvajanje plina:
V in \u003d, m 3 / s (11)
Z vlago:
V in \u003d, m 3 / s (12)
kjer je: V in - poraba zraka za prezračevanje, m 3 / s;
V g - emisije plina v prostoru, l / s;
W - sproščanje vlage v prostoru, kg/s;
Gostota zraka kg / m 3;
d in d pr - vsebnost vlage odstranjenega in dovodnega zraka kg / kg;
k o - koncentracija plinov v dovodnem zraku, l / m 3;
k d je največja dovoljena koncentracija plina v oddaljenem zraku, l/m 3 .
V približnih izračunih je vrednost K in določena s pogostostjo izmenjave zraka v prostoru
kjer je: V n prostornina prezračevanega prostora, m 3;
V v \u003d m. V n, m 3
Vrednosti menjalne večkratnosti m so podane v referenčni literaturi. Za splošno izmenjavo dovodnega prezračevanja lahko domnevamo, da je temperatura zraka, ki se dovaja v prostor, enaka povprečni notranji temperaturi, t pr \u003d t in in temperatura zraka pred grelnikom ustreza zunanji temperaturi zraka, t začetni \u003d t n.
Zato lahko zapišemo:
Q v \u003d m. V n . s teboj . (t in - t in), kW (13)
Po drugi strani pa je poraba toplote za prezračevanje enaka:
Q in = q in. V. (t in - t in), kW (14)
kjer je: V - zunanji volumen stavbe, m 3;
q in - specifična poraba toplote za prezračevanje, kW / (m 3. K).
q v \u003d m. z u, kW / (m 3. K) (15)
Hitrost izmenjave zraka m in posledično vrednost specifične prezračevalne značilnosti stavbe q in je odvisna od namena prostora in jo določa SNiP.
Za določeno zgradbo je poraba toplote za prezračevanje odvisna samo od zunanje temperature. Zato je mogoče graf Q o \u003d f (t n) zgraditi z uporabo dveh točk:
1. t n \u003d t ext; Q in = 0
2. t n \u003d t nv; Q in = Q in max
To vodi do zmanjšanja kakovosti prezračevanja prostora pri nizkih zunanjih temperaturah. Zato pri prezračevanju številnih industrijskih prostorov s škodljivimi
Slika 2 - urni graf prezračevalne obremenitve
Iz grafa na sliki 2 je razvidno, da se z zniževanjem zunanje temperature poraba toplote za prezračevanje poveča in doseže največjo vrednost pri t n = t ext, nato pa ostane konstantna zaradi recirkulacije dela zraka. Recirkulacije in izločkov seveda ni dovoljeno recirkulacijo. V tem primeru se izračun prezračevalne enote izvede glede na izračunano zunanjo temperaturo za ogrevanje. Narava dnevnega grafa porabe toplote za prezračevanje je odvisna od načina delovanja prezračenega prostora, t.j. o tem, ali se uporablja 24 ur na dan ali le del dneva. Graf trajanja prezračevalne obremenitve je izdelan na enak način kot pri ogrevalni obremenitvi.
Oskrba s toplo vodo.
Topla voda se uporablja za gospodinjske namene:
a) v stanovanjskih stavbah (umivalniki, kopalne kadi in prhe);
b) v javnih zgradbah in javnih službah (vrtci in vrtci, šole, športni objekti, kopališča, pralnice, bolnišnice, menze itd.);
c) v industrijskih zgradbah (tuše, umivalniki, menze itd.).
Značilnost te vrste potrošnikov je neposredna uporaba tople vode. V tako imenovanih odprtih sistemih odjemalci neposredno uporabljajo omrežno vodo, ki prihaja iz vira toplote (SPTE, kotlovnica), v zaprtih sistemih se za analizo uporablja sekundarna topla voda, pridobljena neposredno od porabnika s segrevanjem vodovodne vode v površinskih grelnikih. . V tem primeru se ohlajena omrežna voda vrne nazaj v vir toplote. V praksi se uporabljajo tako odprti kot zaprti sistemi za oskrbo s toploto; o obsegu vsakega od njih bomo podrobneje razpravljali. Pri načrtovanju in delovanju sistemov za oskrbo s toplo vodo je treba upoštevati, da mora topla voda, ki se dobavlja za gospodinjske potrebe, tako kot pitna voda, izpolnjevati zahteve GOST 2874-73. Pitna voda.
Povprečna dnevna poraba toplote za oskrbo s toplo vodo stanovanjskih, javnih in industrijskih stavb ali skupine stavb iste vrste se določi po formuli:
Q gv \u003d a. m . c. (t g -t x), kJ (16)
kjer je: Qgw - poraba toplote, kJ / dan;
a - stopnja porabe tople vode v litrih (kg) pri temperaturi 65 ° C na prebivalca
na dan ali na mersko enoto (1 kosilo, 1 kg suhega perila, 1 obiskovalec in
itd.), je sprejet v skladu s SNiP P-34-76 (tabela 1);
m - število prebivalcev v stavbi ali število merskih enot, povezanih z dnevom
(kg posteljnine, obrokov, obiskovalcev, študentov itd.);
c - toplotna zmogljivost vode, kJ / (kg-K);
t x - temperatura hladne (pipne) vode, če ni natančnih podatkov, vzemite
pranje: pozimi t x \u003d +5 o C, poleti t x \u003d +15 o C;
t g je temperatura tople vode v skladu s točko 3.7 SNiP 11-34-76, najvišja temperatura
Temperatura vode v grelnikih vode v sistemih za oskrbo s toplo vodo ne sme presegati
75 ° C, najnižja temperatura vode na mestih vnosa vode pa ne sme biti nižja od 50 ° C;
izračunana vrednost je t g \u003d 55 o C.
Za načrtovanje in delovanje sistemov za oskrbo s toploto je potrebno poznati predvideno urno porabo toplote za oskrbo s toplo vodo, kar je poraba toplote za 1 uro maksimalne obremenitve ob vikendih.
Tabela 1 - Ocenjene norme porabe tople vode in toplote za oskrbo s toplo vodo
Opomba. Norme za pranje perila so podane v višini 1 kg perila.
Ocenjeno porabo toplote za oskrbo s toplo vodo, W, je mogoče določiti z naslednjimi formulami:
a) za stanovanjske stavbe:
Q 
, (17)
kjer je k koeficient urne nepravilnosti pri porabi tople vode v skladu s tabelo 10-4; m je število prebivalcev.
b) za kopališča, pralnice in gostinske obrate.
Ob prisotnosti zalogovnikov je potrebno število ur njihovega polnjenja na izmeno ali na dan. Dnevni urniki oskrbe s toplo vodo so glede na specifične lokalne razmere najbolj raznoliki.
Tabela-2 Vrednost koeficienta k urne neenakomerne porabe tople vode v stanovanjskih stavbah
To določa dejstvo, da poraba toplote za oskrbo s toplo vodo ni odvisna od enega, temveč od več različnih dejavnikov, kot so sestava prebivalstva, razporeditev stanovanj in stopnja opremljenosti s kadjo in prho, način delovanja industrijskih podjetij in javnih služb (kopeli, pralnice, menze) itd.
V stanovanjskih stavbah se poraba tople vode običajno močno poveča zvečer, v industrijskih podjetjih pa ob koncu izmen. Velika nepravilnost dnevnega urnika vodi do občutnega povečanja stroškov tako naročniških shem oskrbe s toplo vodo kot celotnega sistema oskrbe s toploto, saj je treba izračun izvesti za največjo (ocenjeno) urno obremenitev, ki je običajno kratka. (1,5-2 uri). Konstrukcijsko obremenitev je mogoče zmanjšati z vgradnjo toplotnih akumulatorjev.
Predavanje #2
Predavanje #3
VIRI Oskrbe s toploto
Predavanje št. 4
Predavanje #5
Predavanje #6
Piezometrični graf
Ogrevalni sistemi stavb za različne namene, ogrevalne inštalacije prezračevalnih sistemov in sistemi za oskrbo s toplo vodo so priključeni na ogrevalna omrežja vode. Stavbe se lahko nahajajo na različnih točkah terena, ki se razlikujejo po geodetskih oznakah in imajo različne višine. Ogrevalni sistemi stavb so lahko zasnovani za delovanje z različnimi temperaturami vode. V teh primerih je pomembno vnaprej določiti pritiske ali glave na kateri koli točki v omrežju.
Graf tlaka je zgrajen za določanje tlakov na kateri koli točki v omrežju in sistemih porabnikov toplote, da se preveri skladnost mejnih tlakov z močjo elementov sistemov za oskrbo s toploto. V skladu s tlačnim načrtom so izbrane sheme za priključitev odjemalcev na toplotno omrežje in izbrana oprema za ogrevalna omrežja (omrežne in napajalne črpalke, avtomatski regulatorji tlaka, nameščeni na cevovodih). Graf je zgrajen za dva načina delovanja sistema za oskrbo s toploto - statični in dinamični
Za statični način je značilen pritisk v omrežju, ko omrežje ne deluje, a so črpalke za polnjenje vklopljene.
Dinamični način označuje pritiske, ki nastanejo v omrežju in v sistemih porabnikov toplote, ko sistem za oskrbo s toploto deluje, omrežne črpalke delujejo, ko se hladilno sredstvo premika
Izdelani so urniki za glavno linijo ogrevalnega omrežja in razširjene veje. Če se graf tlaka uporablja pri izdelavi grafa tlaka v linearnih enotah (metrih), se graf tlaka imenuje piezometrični graf. Ta izraz se pogosto uporablja v praksi načrtovanja toplotnih omrežij.
Piezometrični graf (tlačni graf) je mogoče zgraditi šele po izvedbi hidravličnega izračuna cevovodov – glede na izračunane padce tlaka v odsekih omrežja. Na grafu se v izbranem merilu izriše profil trase toplovodnega omrežja; višine ogrevalnih sistemov, priključenih na ogrevalno omrežje, pogojno enake višinam stavb; tlak na kateri koli točki v omrežju v statičnem in dinamičnem načinu
Običajno se domneva, da os cevovodov in geodetske oznake za vgradnjo črpalk in ogrevalnih naprav v prvem nadstropju stavb sovpadajo s tlemi. Najvišja lega vode v ogrevalnem sistemu sovpada z zgornjo oznako stavbe
Graf je zgrajen vzdolž dveh osi - navpične in vodoravne. Na navpični osi so tlaki na kateri koli točki v omrežju, tlaki črpalk, profil omrežja, višine ocene ogrevanja v metrih
7. predavanje
Predavanje št. 8
Predavanje #9
Sistem oskrbe s plinom.
plinasto gorivo
plinasto gorivo
Plinasto gorivo je mešanica gorljivih in negorljivih plinov, ki vsebuje določeno količino nečistoč. Gorljivi plini vključujejo ogljikovodike, vodik in ogljikov monoksid. Negorljive sestavine so dušik, ogljikov monoksid (I) in kisik.Sestavljajo balast plinastega goriva.Nečistoče so vodna para, vodikov sulfid in prah. Umetni plini lahko vsebujejo amoniak, cianidne spojine, katran, itd. Plinasto gorivo se čisti od škodljivih nečistoč. Vsebnost škodljivih nečistoč v gramih na 100 m3 plina, namenjenega za oskrbo s plinom v mestih, v skladu z GOST 5542 - 78, ne sme presegati: vodikov sulfid - 2, žveplova merkaptanoza - 3,6, mehanske nečistoče - 0,1. Odklon kurilne vrednosti od nazivne vrednosti ne sme biti večji od
Za oskrbo s plinom se praviloma uporabljajo suhi plini. Vsebnost vlage ne sme presegati količine, ki nasiči plin pri I - 20 ° C (pozimi) in 35 ° C (poleti).Če se plin prevaža na velike razdalje, ga predhodno posušite. Večina umetnih plinov ima oster vonj, zaradi česar je lažje odkriti puščanje plina iz cevovodov in armatur. Zemeljski plin je brez vonja. Pred vstopom v omrežje se odišavi, t.j. z. daje oster neprijeten vonj, ki se čuti pri koncentraciji 1 % v zraku.
Vonj strupenih plinov je treba čutiti v koncentraciji, ki jo dovoljujejo sanitarni standardi. Utekočinjeni plin, ki ga uporabljajo gospodinjski potrošniki (po GOST 20448-80 *), ne sme vsebovati več kot 5 g vodikovega sulfida na 100 m3 plina, vonj pa je treba čutiti pri vsebnosti 0,5% v zraku. Koncentracija kisika v plinastem gorivu ne sme presegati 1%. Ko se uporablja za oskrbo s plinom mešanice utekočinjenega plina z zrakom, je koncentracija plina v mešanici vsaj dvakrat večja od zgornje meje vnetljivosti. S pomočjo podatkov v teh tabelah je mogoče izračunati kurilno vrednost, gostoto in druge značilnosti plinastih goriv.
Kontrolne naloge za SRS:
2. Poglobljena študija teme.
Predavanje #10
Predavanje #11
Naprava plinovodov
Industrijska podjetja se oskrbujejo s plinom praviloma po sistemih distribucijskih plinovodov visokega ali srednjega tlaka. Pri nizkih pretokih plina, ki ne kršijo režima oskrbe s plinom za gospodinjske odjemalce, je mogoče priključiti podjetja na nizkotlačne plinovode. Sistem oskrbe s plinom podjetja je sestavljen iz vhoda na ozemlje, medprodajnih plinovodov, hidravličnega lomljenja ter plinovodov GRU in znotraj tovarne. Vhod je običajno narejen pod zemljo in na njem je nameščena glavna odklopna naprava. Medprodajni plinovodi, odvisno od postavitve podjetja, nasičenosti njegovega ozemlja s podzemnimi in nadzemnimi komunikacijami, stopnje suhosti plina in številnih drugih dejavnikov, so lahko podzemni, nadzemni in mešani. Podjetja pogosto dajejo prednost nadzemnemu polaganju medprodajnih plinovodov, saj v tem primeru niso podvrženi podzemni koroziji, so bolj dostopni za preglede in popravila, so manj nevarni v primeru puščanja plina in so bolj ekonomični od podzemnih.
Podzemni plinovodi se polagajo po normativih za ulične distribucijske plinovode. Nadzemni plinovodi se polagajo na nosilce, nadvoze, vzdolž ognjevarnih zunanjih sten in stropov stavb z negorljivo kategorijo industrije. Višina polaganja nadzemnih plinovodov do dna cevi se vzame, m, ne manj kot: na mestih, kjer gredo ljudje - 2,2; na območjih brez prehoda vozil in ljudi - 0,6; čez ceste - 4,5; čez tramvajske tire in železnice - 5.6-7.1. Pod daljnovodi, odvisno od napetosti v njih, je plinovod položen na razdaljah od 1 do 6,5 m in ozemljen.
Na nadvozih ali nosilcih je dovoljeno skupno polaganje plinovodov z drugimi cevovodoma (za paro, vodo, zrak, kisik), hkrati pa omogočati možnost pregleda in popravila vsakega od cevovodov. Pri skupnem polaganju naj bodo cevovodi agresivnih tekočin nameščeni na nadvozih pod plinovodom za 250 mm. Na plinovode nizkega in srednjega tlaka je dovoljeno priključiti druge plinovode ali cevovode, če to dovoljuje nosilnost cevi in nosilnih konstrukcij 100 mm; s premerom plinovoda več kot 300 mm - najmanj 300 mm.
Kontrolne naloge za SRS:
Samostojno delo študentov:
1. Analiza obravnavanega gradiva.
2. Poglobljena študija teme.
Predavanje #12
Predavanje #13
Predavanje #14
Predavanje #15
OPOMBE PREDAVANJA
Disciplina STGS 5307 "Sistemi oskrbe s toploto in plinom"
Modul STT 5 "Sistemi oskrbe s toploto in gorivom"
Posebnost 6M071700 - "Toplotna energija"
Fakulteta za energetiko, avtomatiko in telekomunikacije
Oddelek za energetske sisteme
Predavanje #1
OGREVNI SISTEMI
Porabniki toplote
Toplotna poraba je uporaba toplotne energije za različne domače in industrijske namene.
Vrste porabe toplote: ogrevanje; prezračevanje in klimatizacija; oskrba s toplo vodo (STV); toplotna poraba.
IV - potrošnik (stanovanjski prostori)
Vrste toplotnih nosilcev:
1. Topla voda - najpogostejša poceni vrsta hladilne tekočine, primerna za ogrevanje, prezračevanje, tehnološke potrebe potrošnikov.
Pomanjkljivost: črpanje vode je dražje.
2. Para - za tehnološke potrebe, tehnološko
procesi, neprimerni za sanitarno vodo
3. Vroč zrak - za tehnične potrebe in procese, ni primeren za oskrbo s toplo vodo.
4. Električna energija - oskrba z električno energijo na območjih, oddaljenih od vodovoda, se oskrbuje z električno energijo.
Porabniki toplote so razdeljeni v dve skupini: sezonski porabniki; celoletni potrošniki
Sezonski odjemalci toploto ne uporabljajo skozi vse leto, ampak le v določenem delu sezone, poraba toplote je odvisna od klimatskih razmer (zunanja temperatura zraka, sončno sevanje, hitrost in smer vetra, zračna vlažnost).
Sezonski odjemalci: ogrevanje; prezračevanje (z ogrevanjem zraka v grelniku); klima.
Poraba toplote čez dan pri sezonskih odjemalcih je majhna, zato je graf dnevne porabe toplote sezonskih odjemalcev konstanten.
Letni urnik sezonskih odjemalcev je močno spremenljiv, največja poraba toplote je v najhladnejših mesecih (december, januar), občutno nižja poraba na začetku in ob koncu kurilne sezone ter nična poraba poleti,
B) celoletni porabniki toploto uporabljajo skozi vse leto. V to skupino spadajo: tehnološki porabniki toplote; Oskrba s toplo vodo.
Poraba toplote je odvisna od proizvodne tehnologije, vrste izdelkov, načina delovanja podjetja, vrste opreme, klimatske razmere imajo majhen učinek.
Celoletni odjemalci imajo spremenljiv dnevni urnik in stalen letni urnik porabe toplote.
Brezdimenzionalni dnevni graf porabe toplote za oskrbo s toplo vodo stanovanjske stavbe.
Tema 4. Porabniki toplotne energije.
Ogrevalni sistemi
Učinkovitost uvedbe avtonomnega
Kritično stanje pri zagotavljanju energetskih virov, dvig cen za njihov nakup na svetovno raven zahteva takojšnje ukrepe za aktivno uvajanje tehnologij za varčevanje z energijo in viri na ravni državne politike.
Eden od načinov reševanja tega problema je decentralizacija oskrbe s toploto z uvedbo avtonomnih sistemov oskrbe s toploto (ATS), katerih učinkovitost potrjujejo dolgoletne izkušnje pri njihovem delovanju v številnih evropskih državah.
SAT običajno razumemo kot sistem za ogrevanje in toplo vodo z virom toplote, ki se nahaja na ogrevanem objektu (na strehi ali v podstrešnem prostoru) ali v njegovi neposredni bližini.
Pomemben gospodarski učinek od uvedbe CAT pred daljinskim ogrevanjem je dosežen zaradi naslednjih dejavnikov:
Odsotnost kapitalskih stroškov za gradnjo kotlovnice in nakup drage inženirske opreme;
Odsotnost znatnih kapitalskih izdatkov za gradnjo, delovanje in odpravo izrednih situacij večkilometrskih toplovodov, katerih življenjska doba ne presega 10-12 let namesto standardnih 25 let;
Odsotnost toplotnih izgub in stroškov energije za transport hladilne tekočine skozi ogrevalna omrežja;
Odsotnost številnih osebja za servisiranje ogrevalnih sistemov in konstrukcij na njih.
Ukrajina je prva od postsovjetskih držav, ki je razvila nove standarde za ʼʼʼʼʼ kotlovnice. Leta 1993 v ᴦ. Bila Tserkva je bila nameščena na 9-nadstropni stanovanjski stavbi, prvi ʼʼʼʼ kotlovnici v Ukrajini. Analiza delovanja kotlovnice v 10 letih je pokazala, da bo opremljanje hiše z avtonomnim virom zagotovilo kakovostno ogrevanje doma, hkrati pa prihranilo do 35% plina, 75% električne energije, 50% obratovalnih stroškov v primerjavi na obstoječo daljinsko ogrevanje.
Vprašanja za samokontrolo:
1. Kaj običajno imenujemo sistem za oskrbo s toploto?
2. Kakšni so izzivi, s katerimi se sooča oskrba s toploto?
3. Poimenuj vire toplotne energije.
4. Kako so sistemi za oskrbo s toploto razvrščeni glede na vir oskrbe s toploto.
5. Izvedite primerjalni opis različnih virov oskrbe s toploto.
Vprašanja teme:
1. Porabniki toplote.
2. Klasifikacija odjemalcev toplote.
3. Neenakomerna poraba toplotne energije.
Približno 40% vsega proizvedenega goriva v državi se porabi za oskrbo stavb s toploto. V stanovanjskih in javnih zgradbah se toplotna energija porabi za zagotavljanje udobnih pogojev za bivanje ljudi v prostorih, ki ustrezajo trenutni stopnji razvoja tehnologije oskrbe s toploto, pa tudi za domače in sanitarne in higienske namene. V industrijskih stavbah je toplotna energija poleg tega potrebna glede na pogoje tehnologije za zagotavljanje zahtevanega toplotnega režima pri izdelavi določenih vrst izdelkov in številnih proizvodnih operacij.
Glede na odvisnost od vrste porabe toplote so vsi porabniki razdeljeni na domače in tehnološke. Sem spadajo porabniki toplotne energije za ogrevanje in prezračevanje stavb ter za ogrevanje vode za sanitarne in gospodinjske namene. Inženirske naprave za distribucijo toplotne energije v stavbah so ogrevalni, prezračevalni, klimatski in toplovodni sistemi ter toplotnotehnična oprema, ki je izjemnega pomena s tehnološkega vidika proizvodnje.
Sistem ogrevanja zagotavlja določen toplotni režim v prostorih v hladni sezoni s kompenzacijo toplotnih izgub skozi zunanji ovoj stavbe.
Prezračevalni sistem ustvarja zahtevano čistost zraka v delovnem območju industrijskih zgradb, potrebne zračne in toplotne pogoje v javnih zgradbah z ustrezno organizacijo izmenjave zraka v prostorih.
Klimatska naprava Zrak se uporablja za ustvarjanje mikroklime v prostorih, ki ustreza povišanim sanitarno-higienskim oziroma tehnološkim zahtevam z zagotavljanjem strogo določene temperature, vlažnosti, mobilnosti zraka in čistosti v delovnem prostoru.
Sistem tople vode zasnovan za ogrevanje in transport vode do krajev zajetja vode za gospodinjske ali industrijske potrebe.
Tehnološka oprema za toplotno tehniko je porabnik toplotne energije v obliki ogrete vode ali pare in vključuje tako posebne toplotne cevi in toplotne izmenjevalce, včasih pa tudi električne kotle.
Vsaka naprava zagotavlja eno od vrst porabe toplote in ima svoj način delovanja, ki je določen s porabo toplotne energije za dano časovno obdobje, na primer ena ura delovne izmene, dan, mesec, letni čas oz. leto.
Glede na porabo toplotne energije za eno uro se vsi porabniki delijo na enakomerno porabo (ogrevanje, prezračevanje) in neenakomerno porabo (ogrevanje vode, tehnološke potrebe).
Glede na trajanje neprekinjene rabe toplotne energije v določenem obdobju leta so vsi odjemalci združeni v dve glavni skupini: s sezonsko porabo (ogrevanje, prezračevanje) in z letno porabo (ogrevanje vode, tehnološke potrebe). Način delovanja sezonskih odjemalcev je odvisen od klimatskih razmer (zunanja temperatura t n in zračna vlaga, hitrost in smer vetra) in je značilna neenakomerna poraba toplote tako med kurilno sezono kot med vsakim mesecem. Za letne odjemalce se z relativno konstantno porabo toplote v sezoni, mesecu in tednu način delovanja močno spreminja ne le po urah dneva, ampak tudi po dnevih v tednu.
Kombinirano delovanje porabnikov z različnimi načini njihovega delovanja nalaga določene zahteve glede vrste, količine in potenciala hladilne tekočine, ki kroži v zunanjih toplotnih cevovodih. Izbira racionalne možnosti za shemo oskrbe s toploto objekta se izvede glede na skupno toplotno obremenitev posameznih inženirskih naprav vseh zgradb in tehnoloških porabnikov. Toplotna obremenitev oziroma potreba po toplotni energiji se običajno izračuna v značilnih časovnih intervalih: ura, dan, mesec, letni čas ali leto, ocenjena poraba toplote pa je urna.
Glede na ocenjeno hitrost pretoka se izbere vrsta vira toplotne energije, moč opreme za toplotno obdelavo in premeri cevovoda. Ob upoštevanju odvisnosti od spremembe povpraševanja po toploti čez dan, mesec, letni čas in leto se razvijejo ustrezni načini oskrbe s toploto - načini delovanja naprav za oskrbo s toploto. Pri tem se upošteva koncentracija porabnikov toplote, oddaljenost porabnikov od toplotnih virov, geometrijska višina objektov in teren.
Mesečna, sezonska in letna poraba toplotne energije se uporablja v tehničnih in ekonomskih izračunih pri primerjavi možnosti sistemov za oskrbo s toploto. Stroški toplotne energije za ogrevanje, prezračevanje in oskrbo s toplo vodo se vzamejo po tipskih ali individualnih projektih ustreznih zgradb in objektov. Poraba toplotne energije za proizvodne procese se upošteva glede na tehnološke projekte teh panog. Če projektov ni, se predvidena poraba toplote določi posebej za vsakega odjemalca. Ocenjena poraba toplotne energije stavbe četrti, mesta vključuje stroške ogrevanja, prezračevanja, oskrbe s toplo vodo in tehnološke potrebe.
Glede na odvisnost zahtev glede zanesljivosti in kakovosti oskrbe s toploto ter vrste in parametrov toplotnega nosilca so sistemi daljinskega ogrevanja razdeljeni na:
a) po vrsti prepeljane hladilne tekočine - para, voda in mešana;
b) glede na število vzporedno položenih toplotnih cevovodov - eno-, dvo-, tri- in večcevni;
c) o uporabi hladilne tekočine v sistemih za oskrbo s toplo vodo in tehnoloških porabnikih - zaprto (zaprto) in odprto (odprto).
Vodni dvo- in štiricevni sistemi se uporabljajo za ogrevanje stanovanjskih in javnih zgradb. Dvocevni sistemi so praviloma zaprti in odprti z lokalnimi toplotnimi postajami. Štiricevni sistemi so praviloma zaprti, do centralne toplotne postaje pa so ogrevalna omrežja izvedena z dvema cevema, za centralno toplotno postajo do objekta - s štirimi. Način delovanja dvocevnih ogrevalnih omrežij se vzpostavi iz pogoja zagotavljanja toplotne energije vsem porabnikom. V štiricevnih omrežjih so ogrevalni sistemi priključeni na dva omrežja (dovod in povratek), sistemi za oskrbo s toplo vodo pa so povezani na dva (dovod in cirkulacija).
Za oskrbo industrijskih podjetij s toploto se uporabljajo sistemi vseh vrst: parni eno- in večcevni, voda, praviloma tricevni, v katerem je prvi cevovod oskrba z ogrevanjem in prezračevanjem, drugi pa oskrba z konstantna temperatura hladilne tekočine skozi vse leto za oskrbo s toplo vodo in industrijske potrebe, tretji pa je obratno splošno.
V zaprtem sistemu za oskrbo s toploto so sistem za oskrbo s toplo vodo in drugi porabniki priključeni na toplotna omrežja preko toplotnih izmenjevalnikov, v katerih se ogreva voda iz pipe (ali zrak), ki se dovaja na dovod vode.
Gostuje na ref.rf
Hladilna tekočina v tem sistemu odda del toplotne energije in se v celoti vrne v vir.
V odprtem ogrevalnem sistemu se voda, namenjena za oskrbo s toplo vodo in tehnološke potrebe, odvzame neposredno iz ogrevalnega omrežja. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ta sistem ne uporablja samo toplotne energije hladilne tekočine, temveč tudi samo hladilno tekočino. Del hladilne tekočine, ki je ne uporabljajo porabniki (v ogrevalnih in prezračevalnih sistemih), se vrne v kotlovnico.
Enocevni sistemi, tako za vodo kot za paro, so samo odprti. V njih potrošnik v celoti uporablja hladilno tekočino, ki dosledno zadovoljuje vse toplotne potrebe. Pri najvišji temperaturi vode ali tlaku pare toplotni nosilec odda del toplote v ogrevalnih in prezračevalnih sistemih, poleg tega pa se uporablja za oskrbo s toplo vodo in tehnološke potrebe. Pri enocevnih sistemih je za izgradnjo ogrevalnih omrežij potrebnih manj kapitalskih naložb. S povečanjem potenciala hladilne tekočine, na primer pri tlaku pare več kot 1,1 MPa in temperaturi vode do 180 - 200 0 C, se njihova učinkovitost poveča.
Za oskrbo s toploto mest in stanovanjskih vasi se najpogosteje uporabljajo vodni dvocevni (odprti in zaprti) sistemi za oskrbo s toploto.
V odprtih sistemih so vozlišča za priključitev sistemov za oskrbo s toplo vodo na ogrevalna omrežja močno poenostavljena, shema avtomatizacije je poenostavljena in kar je najpomembneje, zagotovljena je dolgoročna zanesljivost delovanja cevovodov sistema za oskrbo s toplo vodo. Vstop v njih vode, ki je bila v kotlovnici zmehčana in razplinjena, odpravlja korozijo notranje površine sten cevi. Pomanjkljivosti tega sistema vključujejo morebitno povečano barvo vode, zlasti pri priključitvi sistemov radiatorskega ogrevanja na ogrevalna omrežja po odvisni shemi, pa tudi v primeru popravil toplotnih vhodov.
V zaprtih sistemih voda iz pipe, segreta v toplotnih izmenjevalnikih in dovedena v sistem za oskrbo s toplo vodo, praviloma ni podvržena kemični obdelavi, zapletena in draga oprema je izjemno pomembna, ki zahteva visoko usposobljeno vzdrževanje in zavzema veliko prostora. Zaradi tega so cevovodi za toplo vodo nagnjeni k koroziji zaradi prisotnosti kisika in ogljikovega dioksida v vodi iz pipe. V njih se pogosto pojavijo fistule, pri grelnikih vode pa se na stenah cevi, skozi katere prehaja voda iz pipe, odlaga vodni kamen, kar močno zmanjša učinkovitost in vodi do njihove hitre odpovedi. Pri dovajanju vode v objekt iz arteških vodnjakov, ko ima voda visoko vsebnost soli trdote v primerjavi z vodo iz odprtih rezervoarjev, je potrebno čiščenje grelnikov vode pred vodnim kamnom vsake štiri do šest mesecev.
Vprašanja za samokontrolo:
1. Kako so razvrščeni porabniki toplote?
2. Poimenujte porabnika toplote.
3. Kakšna je neenakomerna poraba toplotne energije?
4. Kako je izbrana izbira možnosti sheme oskrbe s toploto.
Bibliografski seznam:
1. I.I. Pavlov, M.N. Fedorov ʼʼInštalacije kotlov in toplotna omrežjaʼʼ, str. 150-165, 179-190.
2. Yu.D. Sibikin "Ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija", M, 2004, str.
Gostuje na ref.rf
8
Tema 4. Porabniki toplotne energije. - koncept in vrste. Razvrstitev in značilnosti kategorije "Tema 4. Porabniki toplotne energije." 2017, 2018.
- 130,00 Kb1. Vrednost toplotne energije za sodobno družbo. Pomen za Rusijo.
E.G.Gašo, V.S.Puzakov. Sodobne realnosti na področju oskrbe s toploto.
V več kot 100 letih svojega razvoja je ruski sistem soproizvodnje (sogeneracije) in daljinskega ogrevanja (DH) postal največji na svetu. Soproizvodnja je proces centraliziranega oskrbe odjemalcev s toplotno energijo, pridobljeno v SPTE s kombinirano metodo proizvodnje toplote in električne energije. DH se nanaša na oskrbo odjemalcev s toploto iz virov toplote preko skupnega toplotnega omrežja. Daljinsko ogrevanje zavzema pomembno mesto v energetskem kompleksu države. Več kot polovica električne zmogljivosti vseh termoelektrarn izvira iz javnih SPTE, ki proizvedejo več kot 30 % vse električne energije v državi in pokrivajo tretjino potreb po toplotni energiji. Do danes je sistem oskrbe s toploto v državi sestavljen iz skoraj 50 tisoč lokalnih sistemov za oskrbo s toploto, ki jih oskrbuje 17 tisoč podjetij za oskrbo s toploto. Obstoječi sistem ogrevanja večnadstropnih stanovanjskih stavb je organiziran kot sistem DH.
Glavni viri toplote v sistemu DH so kogeneracijske enote v termoelektrarnah (SPTE praviloma kot del proizvodnih podjetij) in kotlovnice (različnih oblik lastništva). Za proizvodnjo toplotne energije v Rusiji so značilni naslednji podatki:
centralizirani viri proizvedejo približno 74 %;
decentralizirani viri proizvedejo 26 % toplote v Rusiji.
Glavne vrste uporabljenih naravnih goriv in energetskih virov (FER): zemeljski plin, nafta in naftni derivati, premog. O deležu obnovljivih virov energije (OVE) v gorivno-energetski bilanci države še ni mogoče govoriti, ker zanesljivih statističnih podatkov o njih danes praktično ni.
Gradivo 8. seje Odprtega seminarja "Ekonomski problemi energetskega kompleksa" z dne 25. januarja 2000. A.S. Nekrasov, S.A. Voronina. Gospodarski problemi oskrbe s toploto v Rusiji.
Oskrba s toploto v Rusiji, kljub temu, da je priznana kot gorivno intenzivnejši in kritični segment gorivno-energetskega kompleksa države, je bila in ostaja zaradi svoje neenotnosti popolnoma neusklajena.
V uradni statistični publikaciji, Ruskem statističnem letopisu, ni razdelka o oskrbi s toploto.
Največji nerešen problem sodobnega daljinskega ogrevanja je zmanjšanje toplotnih izgub. Vrednosti teh izgub niso ustrezno upoštevane in niso ekonomsko ocenjene. Navedene količine toplotnih izgub se razlikujejo po večkratnikih glede na vir informacij.
A.S. Nekrasov (v razpravi)
»Obstajajo ekonomske omejitve učinkovitosti daljinskega ogrevanja iz določenega vira. Moje stališče je, da je danes zelo pomembno izračunati za vsa glavna mesta (in to so naredili na ISE po imenu L. A. Melentiev v Irkutsku), kako naj bi v resnici izgledalo daljinsko ogrevanje.
Centralizacija je ena od smeri. Ob gostoti urbanega razvoja, ki jo imamo, bi seveda morala biti. Vprašanje je drugačno. Nekoč sem bil v Gusinoozersku, kjer je 20 tisoč ljudi. Obstaja oskrba s toploto iz Gusinoozerskaya GRES. Če vzamemo 200 ljudi, ki živijo v vsaki hiši, je to 5 ulic z 20 hišami. Z gostoto zazidanosti, kot je bilo storjeno v starejših mestih, je mogoče doseči učinkovite rezultate z daljinskim ogrevanjem. Vendar pa v tem mestu vsaka hiša stoji na razdalji najmanj 50-100 m druga od druge. Kako s takšnim sistemom zagotoviti daljinsko ogrevanje brez ekonomskih izgub? Nemogoče. Zato je vprašanje, kakšen naj bo sistem oskrbe s toploto, vprašanje, kakšna strategija je sprejeta pri urbanističnem načrtovanju. Čeprav to presega naše naloge, je osnovni pogoj za upravičenost razvoja daljinskega ogrevanja, predvsem na podlagi SPTE. Danes je nemogoče nedvoumno reči, ali je daljinsko ogrevanje dobro ali slabo.«
2. Metode za pridobivanje toplotne in električne energije
2.1. Termoelektrarne
2.2. hidroelektrarne
2.3. Jedrske elektrarne
V tem razdelku je kratek pregled trenutnega stanja energetskih virov, ki upošteva tradicionalne vire električne energije. Tradicionalni viri so predvsem: toplotna, jedrska in vodna energija.
2.1 Termoelektrarne
Termoelektrarna (TPP), elektrarna, ki proizvaja električno energijo kot rezultat pretvorbe toplotne energije, ki se sprosti pri zgorevanju fosilnih goriv. Prve termoelektrarne so se pojavile v kon. 19 in je prejela pretežno distribucijo. Vsi R. 70-ih let 20. stoletje TPP - glavna vrsta elektrarn. Delež električne energije, ki so jih proizvedli, je bil: v Rusiji in ZDA St. 80 % (1975), na svetu okoli 76 % (1973).
Približno 75 % vse električne energije v Rusiji se proizvede v termoelektrarnah. Večina ruskih mest je oskrbovanih s termoelektrarnami. V mestih se pogosto uporabljajo SPTE - kombinirane toplotne in elektrarne, ki proizvajajo ne le električno energijo, ampak tudi toploto v obliki tople vode. Takšen sistem je precej nepraktičen. za razliko od električnega kabla je zanesljivost toplotnega omrežja na dolgih razdaljah izjemno nizka, učinkovitost daljinskega ogrevanja se močno zmanjša zaradi znižanja temperature hladilne tekočine. Ocenjuje se, da pri dolžini toplovoda več kot 20 km (tipična situacija za večino mest) postane namestitev električnega kotla v samostojni hiši ekonomsko izvedljiva.
V termoelektrarnah se kemična energija goriva najprej pretvori v mehansko in nato v električno energijo.
Gorivo za takšno elektrarno je lahko premog, šota, plin, oljni skrilavec, kurilno olje. Termoelektrarne delimo na kondenzacijske (CPP), ki so namenjene pridobivanju samo električne energije, in soproizvodnje toplotne in elektrarne (SPTE), ki poleg električne toplotne energije proizvajajo v obliki tople vode in pare. Velike IES regionalnega pomena se imenujejo državne daljinske elektrarne (GRES).
Najenostavnejši shematski diagram IES na premog je prikazan na sl. Premog se dovaja v bunker za gorivo 1, iz njega pa v drobilnico 2, kjer se spremeni v prah. Premogov prah vstopi v peč parnega generatorja (parnega kotla) 3, ki ima sistem cevi, v katerih kroži kemično prečiščena voda, imenovana napajalna voda. V kotlu se voda segreje, izhlapi in nastala nasičena para se segreje na temperaturo 400-650 ° C in pod tlakom 3-24 MPa vstopi skozi parni cevovod v parno turbino 4. Para parametri so odvisni od moči enot.
Termokondenzacijske elektrarne imajo nizek izkoristek (30-40%), saj se večina energije izgubi z dimnimi plini in hladilno vodo kondenzatorja.
Ugodno je zgraditi IES v neposredni bližini črpanja goriva. Hkrati se lahko porabniki električne energije nahajajo na precejšnji razdalji od postaje.
Kombinirana toplotna in elektrarna se od kondenzacijske postaje razlikuje po posebni soproizvodnji toplote in električne energije, na kateri je nameščen odvod pare. V SPTE se en del pare v celoti porabi v turbini za proizvodnjo električne energije v generatorju 5 in nato vstopi v kondenzator 6, drugi del, ki ima visoko temperaturo in tlak (črtkana črta na sliki), pa je vzet iz vmesne stopnje turbine in se uporablja za oskrbo s toploto. Kondenzatna črpalka 7 se skozi deaerator 8 in nato dovodna črpalka 9 dovaja v generator pare. Količina pridobljene pare je odvisna od potreb podjetij po toplotni energiji.
Učinkovitost SPTE doseže 60-70%.
Takšne postaje so običajno zgrajene v bližini potrošnikov - industrijskih podjetij ali stanovanjskih območij. Najpogosteje delajo na uvoženo gorivo.
Upoštevane termoelektrarne po vrsti glavne toplotne enote - parna turbina - spadajo med parne turbinske postaje. Termalne postaje s plinsko turbino (GTU), kombiniranim ciklom (CCGT) in dizelskimi elektrarnami so postale veliko manj razširjene.
Najbolj ekonomične so velike termoparne turbinske elektrarne (skrajšano TE). Večina termoelektrarn pri nas kot gorivo uporablja premogov prah. Za proizvodnjo 1 kWh električne energije je potrebnih nekaj sto gramov premoga. V parnem kotlu se več kot 90 % energije, ki jo sprosti gorivo, prenese na paro. V turbini se kinetična energija parnih curkov prenaša na rotor. Turbinska gred je togo povezana z gredjo generatorja.
Sodobne parne turbine za termoelektrarne so zelo napredni, hitri, zelo ekonomični stroji z dolgo življenjsko dobo. Njihova moč v različici z eno gredjo doseže 1 milijon 200 tisoč kW in to ni meja. Takšni stroji so vedno večstopenjski, kar pomeni, da imajo običajno več deset diskov z delovnimi rezili in enakimi
število, pred vsakim diskom, skupin šob, skozi katere teče curek pare. Tlak in temperatura pare se postopoma znižujeta.
Iz tečaja fizike je znano, da se učinkovitost toplotnih motorjev povečuje s povečanjem začetne temperature delovne tekočine. Zato se para, ki vstopa v turbino, dvigne na visoke parametre: temperatura je skoraj do 550 ° C, tlak pa do 25 MPa. Učinkovitost TPP doseže 40%. Večina energije se izgubi skupaj z vročo izpušno paro.
Po mnenju znanstvenikov bo energetska industrija v bližnji prihodnosti še vedno temeljila na toplotni energiji z uporabo neobnovljivih virov. Toda njegova struktura se bo spremenila. Porabo olja je treba zmanjšati. Proizvodnja električne energije v jedrskih elektrarnah se bo močno povečala. Uporaba velikanskih zalog poceni premoga, ki se jih še niso dotaknili, se bo začela na primer v bazenih Kuznetsk, Kansk-Achinsk in Ekibastuz. Široko bo uporabljen zemeljski plin, katerega zaloge v državi močno presegajo zaloge v drugih državah.
Žal zaloge nafte, plina, premoga nikakor niso neskončne. Narava je potrebovala milijone let, da je ustvarila te rezerve, porabljene bodo v sto letih. Danes je svet začel resno razmišljati o tem, kako preprečiti plenilsko plenjenje zemeljskega bogastva. Konec koncev, samo pod tem pogojem lahko zaloge goriva trajajo stoletja.
2.2 Hidroelektrarne
Hidroelektrarna, hidroelektrarna (HE), kompleks struktur in opreme, skozi katere se energija toka vode pretvarja v električno energijo. Hidroelektrarna je sestavljena iz vrste hidravličnih konstrukcij, ki zagotavljajo potrebno koncentracijo vodnega toka ter ustvarjanje tlaka in energije. oprema, ki pretvarja energijo vode, ki se premika pod tlakom, v mehansko rotacijsko energijo, ki se nato pretvori v električno energijo. Glava HE nastane s koncentracijo padca reke v uporabljenem odseku z jezom (slika 1), ali z izvodom (sl. 2), ali z jezom in odvajanjem skupaj (sl. 3) . Glavna energetska oprema hidroelektrarne se nahaja v stavbi hidroelektrarne: v strojnici elektrarne - hidroelektrarne, pomožna oprema, avtomatske krmilne in nadzorne naprave; v centralni kontrolni točki - konzoli operaterja-dispečerja ali avtomatskega upravljavca hidroelektrarne. Pospeševalna transformatorska postaja se nahaja tako znotraj stavbe HE kot v ločenih zgradbah ali na odprtih območjih. Distribucijske naprave se pogosto nahajajo na odprtem območju. Stavbo elektrarne lahko razdelimo na odseke z eno ali več enotami in pomožno opremo, ločeno od sosednjih delov stavbe. Pri stavbi HE ali v njej se ustvari montažno mesto za montažo in popravilo različne opreme ter za pomožna vzdrževalna dela HE.
Glede na instalirano moč (v MW) ločimo HE na močne (več kot 250), srednje (do 25) in majhne (do 5). Moč hidroelektrarne je odvisna od tlaka Na (razlika med nivoji v zgornjem in spodnjem toku), pretoka vode, ki se uporablja v hidroturbinah, in učinkovitosti hidroagregata. Zaradi številnih razlogov (na primer zaradi sezonskih sprememb vodostaja v rezervoarjih, spremenljivosti obremenitve elektroenergetskega sistema, popravil hidroelektrarn ali hidravličnih konstrukcij itd.) sta tlak in pretok vode nenehno spreminja, poleg tega pa se pri regulaciji moči HE spreminja pretok. Obstajajo letni, tedenski in dnevni cikli načina delovanja HE.
Glede na največjo porabljeno višino HE delimo na visokotlačne (več kot 60 m), srednjetlačne (od 25 do 60 m) in nizkotlačne (od 3 do 25 m). Na ravnih rekah višine le redko presegajo 100 m, v gorskih razmerah se lahko z jezom ustvarijo do 300 m ali več, s pomočjo izvoda pa do 1500 m. Razvrstitev glav približno ustreza tipom uporabljene energetske opreme: žlice in radialne aksialne turbine s kovinskimi volutami; na srednjetlačnih - turbine s spremenljivo lopatico in radialno-aksialne turbine z armiranobetonskimi in kovinskimi volutami, na nizkotlačnih - turbine s spremenljivo lopatico v armiranobetonskih volutah, včasih horizontalne turbine v kapsulah ali v odprtih komorah. Razdelitev hidroelektrarne glede na uporabljeni tlak je približna, pogojna.
Po shemi rabe vodnih virov in koncentraciji tlaka se HE običajno delijo na kanalske, jezovne, odvodne s tlačno in breztlačno preusmeritev, mešane, črpalne in plimske. V pretočnih in objezovskih HE tlak vode ustvarja jez, ki blokira reko in dvigne vodostaj v zgornjem toku. Ob tem je neizogibno nekaj poplavljanja rečne doline. V primeru izgradnje dveh jezov na istem odseku reke se območje poplavljanja zmanjša. Na nižinskih rekah največje ekonomsko izvedljivo poplavno območje omejuje višino jezu. Pretočne in objezovne hidroelektrarne so zgrajene tako na nizko ležečih visokovodnih rekah kot na gorskih rekah, v ozkih stisnjenih dolinah.
Konstrukcije pretočne HE poleg jezu vključujejo zgradbo HE in pretočna mesta (slika 4). Sestava hidravličnih konstrukcij je odvisna od višine glave in vgrajene moči. Pri pretočni hidroelektrarni stavba s hidroelektrarnami, ki se nahajajo v njej, služi kot nadaljevanje jezu in skupaj z njo tvori tlačno fronto. Hkrati se na eni strani na stavbo HE meji glavni bazen, na drugi pa zadnji bazen. Vstopne spiralne komore hidravličnih turbin so z vstopnimi odseki položene pod nivojem zgornje vode, medtem ko so izstopni deli sesalnih cevi potopljeni pod nivo repne vode.
Kratek opis
V več kot 100 letih svojega razvoja je ruski sistem soproizvodnje (sogeneracije) in daljinskega ogrevanja (DH) postal največji na svetu. Soproizvodnja je proces centraliziranega oskrbe odjemalcev s toplotno energijo, pridobljeno v SPTE s kombinirano metodo proizvodnje toplote in električne energije. DH se nanaša na oskrbo odjemalcev s toploto iz virov toplote preko skupnega toplotnega omrežja. Daljinsko ogrevanje zavzema pomembno mesto v energetskem kompleksu države. Več kot polovica električne zmogljivosti vseh termoelektrarn
Izguba električne energije
Porabniki električne energije so povsod. Proizvaja se na relativno malo krajih blizu virov goriva in vode. Električne energije ni mogoče varčevati v velikem obsegu. Zaužiti ga je treba takoj po prejemu. Zato obstaja potreba po prenosu električne energije na velike razdalje.
Prenos energije je povezan z opaznimi izgubami. Dejstvo je, da električni tok segreva žice električnih vodov. V skladu z Joule-Lenzovim zakonom se energija, porabljena za ogrevanje omrežnih žic, določi s formulo:, kjer je R upor linije. Pri zelo dolgih progah lahko postane prenos energije negospodaren. Praktično je zelo težko bistveno zmanjšati upor linije. Zato morate zmanjšati trenutno moč.
Ker je trenutna moč sorazmerna zmnožku tokovne jakosti in napetosti, je za ohranitev prenesene moči potrebno povečati napetost v daljnovodu. Daljši kot je daljnovod, bolj ugodna je uporaba višje napetosti. Medtem so generatorji izmeničnega toka izdelani za napetosti, ki ne presegajo 16-20 kV, višja napetost bi zahtevala sprejetje kompleksnih posebnih ukrepov za izolacijo navitij in drugih delov generatorja.
Zato so v velikih elektrarnah nameščeni pospeševalni transformatorji. Transformator tako poveča napetost v vodi, kot zmanjša tok.
Za neposredno uporabo električne energije v motorjih električnega pogona obdelovalnih strojev, v svetlobnem omrežju in za druge namene je treba zmanjšati napetost na koncih voda. To dosežemo z uporabo padajočih transformatorjev.
Običajno se znižanje napetosti in s tem povečanje jakosti toka zgodi v več fazah. Na vsaki stopnji je napetost vse manjša, območje, ki ga pokriva električno omrežje, pa vse širše.
Pri zelo visoki napetosti med žicami se začne koronska razelektritev, ki vodi do izgub energije. Dovoljena amplituda izmenične napetosti mora biti taka, da je za dano površino prečne žice izguba energije zaradi koronskega razelektritve zanemarljiva.
Elektrarne v številnih regijah države so povezane z visokonapetostnimi daljnovodi, ki tvorijo skupno električno omrežje, na katerega so priključeni odjemalci. Takšna kombinacija, imenovana elektroenergetski sistem, omogoča izravnavo "vrhih" obremenitev porabe energije v jutranjih in večernih urah. Elektroenergetski sistem zagotavlja nemoteno oskrbo porabnikov z električno energijo, ne glede na njihovo lokacijo.
ELEKTROENERGETSKI SISTEMI IN ELEKTRIČNA OMREŽJA.
Električni del elektrarne vključuje raznovrstno glavno in pomožno opremo. Glavna oprema za proizvodnjo in distribucijo električne energije vključuje:
Pomožna oprema zasnovani za izvajanje funkcij merjenja, signalizacije, zaščite in avtomatizacije itd.
Energetski sistem (energetski sistem) sestavljajo elektrarne, električna omrežja in porabniki električne energije, ki so med seboj povezani in povezani s skupnim načinom v neprekinjenem procesu proizvodnje, distribucije in porabe električne in toplotne energije s splošnim upravljanjem tega načina.
Elektroenergetski (električni) sistem je skupek električnih delov elektrarn, električnih omrežij in porabnikov električne energije, povezanih s skupnim načinom in neprekinjenostjo procesa proizvodnje, distribucije in porabe električne energije. Električni sistem je del elektroenergetskega sistema, z izjemo toplotnih omrežij in odjemalcev toplote. Električno omrežje - sklop električnih instalacij za distribucijo električne energije, ki ga sestavljajo transformatorske postaje, stikalne naprave, nadzemni in kabelski daljnovodi. Distribucija električne energije od elektrarn do odjemalcev se izvaja preko električnega omrežja. Daljnovod (nadzemni ali kabelski) je električna napeljava, namenjena prenosu električne energije.
V naši državi se uporabljajo standardne nazivne (medfazne) napetosti trifaznega toka s frekvenco 50 Hz v območju 6-750 kV, pa tudi napetosti 0,66; 0,38 kV Nazivne napetosti 3-21 kV se uporabljajo za generatorje.
Prenos električne energije iz elektrarn po daljnovodih se izvaja pri napetostih 110-750 kV, kar je znatno večje od napetosti generatorjev. Za transformacijo se uporabljajo električne postaje
elektriko ene napetosti v elektriko druge napetosti. Električna postaja je električna napeljava, namenjena pretvorbi in distribuciji električne energije. Podpostaje sestavljajo transformatorji, zbiralke in stikalne naprave ter pomožna oprema: naprave za relejno zaščito in avtomatizacijo, merilni instrumenti. Podpostaje so namenjene povezovanju generatorjev in porabnikov z električnimi vodi.
Razvrstitev električnih omrežij se lahko izvede glede na vrsto toka, nazivno napetost, opravljene funkcije, naravo porabnika, konfiguracijo omrežnega diagrama itd.
Glede na vrsto toka se razlikujejo omrežja AC in DC; napetost: izjemno visoka napetost ( 
,visokonapetostni 
, nizka napetost (<1кВ).
Glede na konfiguracijo omrežnega diagrama jih delimo na zaprte in odprte.
Glede na opravljene funkcije ločimo hrbtenično, oskrbovalno in distribucijsko omrežje. Hrbtenična omrežja z napetostjo 330-1150 kV opravljajo funkcije oblikovanja enotnih energetskih sistemov, vključno z močnimi elektrarnami, zagotavljajo njihovo delovanje kot en sam nadzorni objekt in hkrati prenašajo električno energijo iz močnih elektrarn. Izvajajo tudi sistemske komunikacije, t.j. povezave med elektroenergetskimi sistemi so zelo dolge. Način delovanja hrbteničnih omrežij nadzira dispečer enotnega dispečerskega nadzora (ODC) ODU vključuje več daljinskih elektroenergetskih sistemov - daljinskih energetskih oddelkov (REU).
Napajalna omrežja so zasnovana za prenos električne energije iz transformatorskih postaj v hrbteničnem omrežju in delno od avtobusov elektrarn 110-220 kV do energetskih centrov (CP) distribucijskih omrežij - okrajnih RTP. Oskrbovalna omrežja so običajno zaprta. Praviloma je napetost teh omrežij 110-220 kV, ko se poveča gostota obremenitev, moč postaj in dolžina električnih omrežij, napetost včasih doseže 330-550 kV.
Okrajna RTP ima običajno višjo napetost 110-220kV in nižjo napetost 6-35kV Na tej RTP so nameščeni transformatorji, ki vam omogočajo regulacijo napetosti na nizkonapetostnih avtobusih pod obremenitvijo.
Distribucijsko omrežje je zasnovano za prenos električne energije na kratke razdalje od nizkonapetostnih zbiralnikov daljinskih postaj do industrijskih, mestnih, podeželskih odjemalcev. Takšna distribucijska omrežja so običajno odprta. Obstajajo distribucijska omrežja visoke () in nizke (napetosti). Po drugi strani pa so distribucijska omrežja glede na naravo potrošnika razdeljena na omrežja za industrijske, mestne in kmetijske namene. 6kV napetost. 35kV napetost se pogosto uporablja za ustvarjanje 6 in 10kV energetskih centrov, predvsem na podeželju.
Za oskrbo z električno energijo velikih industrijskih podjetij in velikih mest se izvaja globok vhod visoke napetosti, t.j. gradnja transformatorskih postaj s primarno napetostjo 110-500 kV v bližini obremenitvenih središč. Omrežja notranjega napajanja velikih mest so omrežja 110 kV, v nekaterih primerih vključujejo globoke vhode 220 / 10 kV Kmetijska omrežja trenutno delujejo pri napetosti 0,4-110 kV.
Nadzemni daljnovodi (VL) so zasnovani za prenos električne energije na razdaljo po žicah. Glavni konstrukcijski elementi nadzemnih vodov so žice (služijo za prenos električne energije), kabli (služijo za zaščito nadzemnih vodov pred udarnimi udari strele), nosilci (podporne žice in kabli na določeni višini), izolatorji (izolirajo žice nosilca). ), linearne armature (z njegovo pomočjo so žice pritrjene na izolatorje, izolatorji pa na nosilce).
Dolžina daljnovodov v Belorusiji (1996): 750kV-418km, 330kV-3951km, 220kV-2279km, 110kV-16034km.
Najpogostejše žice so aluminij, jeklo-aluminij in aluminijeve zlitine. Napajalni kabli so sestavljeni iz enega ali več tokovnih jeder, ločenih drug od drugega in od tal z izolacijo. Prevodni vodniki - izdelani iz aluminijastih enožilnih (odsek do 16) ali večžičnih. Kabel z bakrenimi vodniki se uporablja v eksplozivnih območjih.
Izolacija je izdelana iz posebnega kabelskega papirja, impregniranega z mineralnim oljem, ki se v obliki trakov nanese na prevodne žice, lahko pa je tudi gumijasta ali polietilenska. Za zaščito izolacije pred vlago in zrakom nanesemo zaščitne plašče iz svinca, aluminija ali polivinilklorida. Za zaščito pred mehanskimi poškodbami je na voljo oklep iz jeklenih trakov ali žic. Med lupino in oklepom sta notranji in zunanji zaščitni pokrovi.
Notranja zaščitna prevleka (blazina pod oklepom) je juta plast impregnirane bombažne preje ali kabel sulfatnega papirja Zunanja zaščitna prevleka je izdelana iz jute, premazane s protikorozijsko maso.
Pomemben del porabe električne energije predstavljajo izgube v omrežjih (7-9 %).
ENERGETSKA EKONOMIJA INDUSTRIJSKIH PODJETJ IN POTENCIAL VARČEVANJA ENERGIJE.
V industriji je več kot 2/3 potenciala varčevanja z energijo v sferi porabe energetsko najbolj intenzivnih industrij - kemične in petrokemične, goriv, gradbenih materialov, gozdarstva, lesarstva ter celuloze in papirja, živilske in lahke industrije.
Znatne rezerve prihrankov energije v teh panogah so posledica nepopolnosti tehnoloških procesov in opreme, shem oskrbe z energijo, nezadostnega uvajanja novih energetsko varčnih in brezodpadnih tehnologij, stopnje izkoriščenosti sekundarnih energetskih virov, nizke enotne zmogljivosti tehnoloških vodov in enot, uporaba neekonomične svetlobne opreme, nereguliran električni pogon, neučinkovita obremenitev energetske opreme, nizka opremljenost z merjenjem, nadzorom in regulacijo tehnoloških in energetskih procesov, pomanjkljivosti, določene pri projektiranju in gradnji podjetij in posameznih industrij, nizka stopnja delovanja opreme, zgradb in objektov.
Strojništvo in metalurgija. Približno ena tretjina vsega kotlovskega in kurilnega goriva, ki se uporablja v strojništvu, gre za potrebe livarske, kovanja in stiskanja ter toplotne proizvodnje. Približno polovica vse porabljene toplote in približno tretjina vse električne energije se porabi za tehnološke potrebe. Več kot tretjina vse električne energije gre za mehansko obdelavo. Glavni porabniki energentov v strojništvu so kalilne peči, kupolne peči, talilne peči, vlečni stroji (ventilatorji in dimniki), kurilne peči, sušilnice, valjarne, oprema za cinkanje, varilne naprave, stiskalnice.
Razlogi za nizko učinkovitost porabe goriva in energije v inženirski industriji so nizka tehnična raven peči, visoka poraba kovine izdelkov, veliki kovinski odpadki pri njihovi predelavi, zanemarljiva stopnja rekuperacije odpadne toplote, neracionalna struktura uporabljenih nosilcev energije ter znatnih izgub v toplotnih in električnih omrežjih.
Več kot polovico rezerv prihrankov energije je mogoče realizirati v procesu taljenja kovin in livarske proizvodnje. Preostali prihranki so povezani z izboljšanjem procesov obdelave kovin, vključno s povečanjem stopnje njegove avtomatizacije, razširitvijo uporabe manj energetsko intenzivnih plastik in drugih konstrukcijskih materialov v primerjavi s kovino.
Največji porabniki goriva v panogi so plavžna in valjarska proizvodnja, najbolj energetsko intenzivne so ferolitine, rudarstvo, valjanje, električna proizvodnja jekla in proizvodnja kisika, najbolj toplotno intenzivna je proizvodnja koksa.
Kemična in petrokemična industrija. V teh panogah obstajajo različni tehnološki procesi, pri katerih se porabi ali sprošča velika količina toplote. Premog, nafta in plin se uporabljajo tako kot gorivo kot surovine.
Glavne smeri varčevanja z energijo v teh panogah so:
Velika rezerva prihranka energije v petrokemični industriji je izraba sekundarnih virov energije, vključno z uvedbo kotlov na odpadno toploto za proizvodnjo pare in tople vode za izkoriščanje toplote visokopotencialnih plinskih emisij.
Med industrijskimi proizvodnjami je proizvodnja mineralnih gnojil ena energetsko najbolj intenzivnih. Stroški energije v stroških nekaterih vrst izdelkov v tej panogi predstavljajo približno tretjino. Povečanje energetske učinkovitosti je povezano s potrebo po razvoju bistveno novih vrst opreme za proizvodnjo mineralnih gnojil, ki temelji na uporabi sodobnih fizikalnih, fizikalno-kemijskih in fizikalno-mehanskih vplivov (akustičnih, vibracijskih, elektromagnetnih) na tehnološke procese, vključno z naprave za prenos toplote in mase, filtri mešalnih naprav, granulatorji itd.
Proizvodnja gradbenih materialov.
Proizvodnja gradbenih materialov temelji na požarnih procesih, povezanih s porabo znatnih količin kurilnega olja, zemeljskega plina in koksa, t.j. najbolj dragocena goriva. Hkrati pa izkoristek teh goriv v industriji ne presega 40%.
Največja količina energentov v industriji gradbenih materialov se porabi za proizvodnjo cementa. Energetsko najbolj potraten proces pri proizvodnji cementa je žarjenje klinkerja (klinker je mešanica apnenčevih in glinenih surovin, ki se žgajo za sintranje za proizvodnjo cementa).S tako imenovanim mokrim načinom proizvodnje je specifična poraba energije za žarjenje klinkerja približno 1,5-krat višje kot pri suhi metodi. Zato je pomembna smer varčevanja z energijo uporaba suhe metode za proizvodnjo cementa iz premočenih surovin.
Pri proizvodnji betona sta energetsko varčni proizvodnja in uvedba pospeševalnikov strjevanja betona za prehod na nizkoenergijsko tehnologijo za proizvodnjo montažnih betonov ter uporaba toplotnih generatorjev za toplotno in vlažno obdelavo armiranega betona v jamske komore; v proizvodnji opeke - uvedba metode evakuiranih avtoklavov v tovarnah opeke, uvedba peči panelnih konstrukcij v popolnoma kovinskem ohišju za proizvodnjo glinenih opek.
Treba je organizirati proizvodnjo gradbenih in izolacijskih materialov in konstrukcij, ki zmanjšujejo toplotne izgube skozi ovoje stavbe, ter razviti in izvajati sistem ukrepov za izkoriščanje potenciala lokalnih goriv za žganje stenske keramike.
V steklarski industriji toplotni izkoristek peči s plamenskim steklom (glavnih porabnikov goriva) ne presega 20-25% Največje izgube energije nastanejo skozi ovoj stavbe peči (30-40%) in z izpušnimi plini (30). -40 %) v steklarski industriji so povečati učinkovitost steklarskih peči, nadomestiti redka fosilna goriva in izkoristiti sekundarne toplotne vire.
V gozdarstvu in lesnopredelovalni industriji so glavna področja varčevanja z energijo:
Glavne smeri varčevanja z energijo v lahki industriji:
V kmetijstvu je mogoče približno polovico prihrankov energije doseči z uvajanjem energetsko varčnih strojev, tehnoloških procesov in opreme.
Pretežni delež potenciala varčevanja z energijo predstavlja odprava neposrednih odpadkov in povečanje učinkovitosti kmetijske mehanizacije, zmanjšanje porabe goriva in energentov na živinorejskih farmah in rastlinjakih z izboljšanjem termofizičnih lastnosti ograjenih konstrukcij, izkoriščanjem nizkopotencialnih SER. , optimizacija energetskih bilanc v kombinaciji z uporabo netradicionalnih virov (bioplin ipd.), zmanjšanje porabe goriva za sušenje žita, uporaba varčnih kotlov z vrtinčno plastjo namesto električnih kotlov, uporaba odpadkov (slama ipd.) namesto tradicionalnih goriv .
Glavne usmeritve varčevanja z energijo v kmetijstvu, skupaj z ustvarjanjem nove tehnologije, so naslednje:
V živilski industriji je proizvodnja sladkorja ena energetsko najbolj intenzivnih panog. Glavni prihranki pri energetskih virih v proizvodnji sladkorja je mogoče doseči z izboljšanjem tehnoloških shem in ciljno uvedbo energetsko varčne opreme, uporabo nizkokakovostne toplote sekundarnih hlapov uparjalnikov in naprav za vakuumsko kristalizacijo ter kondenzatov v toplotnih krogih. .
Proizvodnja alkohola je tudi energetsko intenzivna. Za zmanjšanje porabe toplote je potrebno uvesti encimsko hidrolizo pri pripravi škroba, ki vsebuje surovine za fermentacijo.
Bistvo politike varčevanja z energijo v obravnavanem obdobju je maksimalno možno zadovoljevanje povpraševanja po gorivnih in energijskih virih z varčevanjem le-teh v industriji, kmetijstvu, domačem sektorju in učinkovitejšo rabo v elektroenergetiki.
Glavni razlogi za neučinkovito rabo gorivnih in energetskih virov v Belorusiji so pomanjkanje celovite tehnične, ekonomske, regulativne in pravne politike za varčevanje z energijo, pomanjkljivosti pri načrtovanju, gradnji in obratovanju, pomanjkanje tehnične podlage za proizvodnja potrebne opreme, instrumentov, naprav, sistemov avtomatizacije in krmiljenja.
Potencial za varčevanje z energijo v elektroenergetski industriji se oblikuje zaradi širokega razvoja daljinskega ogrevanja na osnovi GTP in CCGT, posodobitve in rekonstrukcije obstoječih elektroenergetskih objektov, izboljšanja tehnoloških shem in optimizacije načinov delovanja opreme, povečanja učinkovitosti procesi zgorevanja goriva in njihova avtomatizacija, uvedba avtomatiziranih krmilnih sistemov.
V domačem sektorju se oblikuje z izboljšanjem toplotnih in fizikalnih lastnosti ogradnih konstrukcij stavb in objektov, posodobitvijo in povečanjem stopnje delovanja malih kotlovnic, z uporabo varčnejših svetlobnih naprav, nastavljivega električnega pogona, razširjene uvedbe kontrolne in regulacijske merilne naprave, izboljšanje vzdrževanja zgradb in objektov, povečanje učinkovitosti električnega prometa, učinkovitost plinskih peči, kakovost toplotne izolacije itd.
GLAVNI POTROŠNIKI TOPLOTNE ENERGIJE
Glavni porabniki toplotne energije so industrijska podjetja in stanovanjsko komunalne storitve, večina industrijskih porabnikov potrebuje toplotno energijo v obliki pare (nasičene ali pregrete) ali tople vode. Na primer, za pogonske enote, ki imajo kot pogon parne stroje ali turbine (parna kladiva in stiskalnice, kovaški stroji, turbočrpalke, turbokompresorji itd.), je potrebna para pri tlaku 0,8-3,5 MPa in pregreta na 250-450 °C.
Tehnološki aparati in naprave (vse vrste grelnikov, sušilnikov, uparjalnikov, kemičnih reaktorjev) zahtevajo predvsem nasičeno ali rahlo pregreto paro s tlakom 0,3-0,8 MPa in vodo s temperaturo 150°C.
V stanovanjskih in komunalnih storitvah so glavni porabniki toplote ogrevalni in prezračevalni sistemi stanovanjskih in javnih zgradb, oskrba s toplo vodo in klimatski sistemi. V stanovanjskih in javnih zgradbah površinska temperatura ogrevalnih naprav v skladu z zahtevami sanitarnih in higienskih standardov ne sme presegati 95, temperatura vode v pipah za toplo vodo pa ne sme biti nižja od 50-60 v skladu z zahtevami udobja. in ne višji od 70 v skladu z varnostnimi standardi. V zvezi s tem se v sistemih ogrevanja, prezračevanja in tople vode uporablja vroča voda kot toplotni nosilec.
Ogrevalni sistemi.
Sistem za oskrbo s toploto je kompleks naprav za proizvodnjo, transport in uporabo toplote.
Oskrba odjemalcev s toploto (ogrevanje, prezračevanje, sistemi za oskrbo s toplo vodo in tehnološki procesi) je sestavljena iz treh medsebojno povezanih procesov: prenosa toplote na hladilno sredstvo, transporta hladila in izrabe toplotnega potenciala hladila. Sistemi za oskrbo s toploto so razvrščeni glede na naslednje glavne značilnosti: moč, vrsto vira toplote in vrsto hladilne tekočine. Za sisteme za oskrbo s toploto je glede moči značilen obseg prenosa toplote in število porabnikov. Lahko so lokalni ali centralizirani. Lokalni ogrevalni sistemi so sistemi, v katerih so trije glavni členi združeni in se nahajajo v istih ali sosednjih prostorih. Hkrati sta sprejem toplote in njen prenos v zrak v zaprtih prostorih združena v eni napravi in se nahajata v ogrevanih prostorih (peči).Centralizirani sistemi, v katerih se toplota dovaja iz enega vira toplote v več prostorov.
Glede na vrsto toplotnega vira delimo sisteme daljinskega ogrevanja na daljinsko ogrevanje in daljinsko ogrevanje. V sistemu daljinskega ogrevanja je vir toplote daljinska kotlovnica, daljinsko ogrevanje-SPTE.
Toplotni nosilec prejema toploto v okrajni kotlovnici (ali SPTE) in po zunanjih cevovodih, ki se imenujejo toplotna omrežja, vstopa v ogrevalne, prezračevalne sisteme industrijskih, javnih in stanovanjskih zgradb. V ogrevalnih napravah, ki se nahajajo v zgradbah, hladilna tekočina oddaja del toplote, ki se nabira v njej, in se po posebnih cevovodih odvaja nazaj v vir toplote.
Toplotni nosilec je medij, ki prenaša toploto od vira toplote do ogrevalnih naprav sistemov ogrevanja, prezračevanja in oskrbe s toplo vodo.
Glede na vrsto toplotnega nosilca so sistemi za oskrbo s toploto razdeljeni v 2 skupini - voda in para. V sistemih za ogrevanje vode je toplotni nosilec voda, v parnih sistemih para. V Belorusiji se sistemi za ogrevanje vode uporabljajo za mesta in stanovanjska območja. Na industrijskih lokacijah se para uporablja v tehnološke namene.
Toplotnocevni sistemi za vodo so lahko enocevni in dvocevni (v nekaterih primerih tudi večcevni) Najpogostejši je dvocevni sistem za oskrbo s toploto (tople vode se dovaja po enocevni, ohlajena voda po drugi cevi se vrne v SPTE ali v kotlovnico) Obstajajo odprti in zaprti sistemi oskrbe s toploto. V odprtem sistemu se izvaja "neposreden odvzem vode", t.j. toplo vodo iz oskrbovalnega omrežja odjemalci razstavljajo za gospodinjske, sanitarne in higienske potrebe. S polno uporabo tople vode je mogoče uporabiti enocevni sistem. Za zaprt sistem je značilen skoraj popoln povratek omrežne vode v SPTE (ali daljinsko kotlovnico), mesto, kjer so porabniki toplote priključeni na toplotno omrežje, se imenuje naročniški vhod.
Toplotni nosilci sistemov daljinskega ogrevanja so podvrženi sanitarno-higienskim (toplotni nosilec ne sme poslabšati sanitarnih razmer v zaprtih prostorih - povprečna površinska temperatura ogrevalnih naprav ne sme presegati 70-80), tehničnih in ekonomskih (tako, da so stroški prevoza cevovodov je najnižja, masa ogrevalnih naprav je majhna in je zagotovljena minimalna poraba goriva za ogrevanje prostorov) ter obratovalne zahteve (možnost centralnega prilagajanja prenosa toplote odjemnih sistemov zaradi spremenljivih zunanjih temperatur).
Parametri toplotnih nosilcev - temperatura in tlak. Namesto tlaka se pri delovanju uporablja glava H. Glava in tlak sta povezana z odvisnostjo
kjer je H glava, m; P - tlak, Pa; - gostota toplotnega nosilca, kg /; g - pospešek prostega padca, m / v sistemih daljinskega ogrevanja iz kotlovnice ali SPTE, pa tudi v ogrevalnih sistemih industrijskih zgradb.
Ogrevalno omrežje
V Belorusiji je dolžina ogrevalnih omrežij (1996): glavna 794 km, distribucija 1341 km.
Glavni elementi toplotnih omrežij so cevovod, sestavljen iz jeklenih cevi, ki so med seboj povezane z varjenjem, izolacijska konstrukcija, namenjena zaščiti cevovoda pred zunanjo korozijo in toplotnimi izgubami, in nosilna konstrukcija, ki zaznava težo cevovoda in sile, ki nastanejo med cevovodom. delovanje.
Najbolj kritični elementi so cevi, ki morajo biti dovolj močne in tesne pri maksimalnih tlakih in temperaturah hladilne tekočine, imeti nizek koeficient toplotne deformacije, nizko hrapavost notranje površine, visoko toplotno odpornost sten, kar prispeva k ohranjanju toplote in nespremenljivost lastnosti materiala med dolgotrajno izpostavljenostjo visokim temperaturam in tlakom.
Toplotna izolacija se uporablja za cevovode za zmanjšanje toplotnih izgub med transportom hladilne tekočine. Toplotne izgube se zmanjšajo za 10-15-krat pri nadzemnem polaganju in 3-5-krat pri podzemnem polaganju v primerjavi z neizoliranimi cevovodi. Toplotna izolacija mora imeti zadostno mehansko trdnost, vzdržljivost, odpornost na vlago (hidrofobnost), ne sme ustvarjati pogojev za nastanek korozije in biti hkrati poceni. Predstavljajo ga naslednji modeli: segment, zavijanje, polnjenje, lito in mastika. Izbira izolacijske konstrukcije je odvisna od načina polaganja toplotne cevi.
Izolacija segmentov je izdelana iz predhodno izdelanih oblikovanih segmentov različnih oblik, ki se nadgradijo na cevovod, povežejo z žico in na zunanji strani prekrijejo z azbestno-cementnim ometom. Segmenti so izdelani iz pene betona, mineralne volne, plinskega stekla itd. Izolacija ovoja je izdelana iz mineralnega filca, azbestne toplotnoizolacijske vrvice, aluminijaste folije in azbestnih plošč. Ti materiali pokrivajo cevi v eni ali več plasteh in jih pritrdijo s povoji iz kovinskih trakov. Ovilni izolacijski materiali se uporabljajo predvsem za izolacijske armature, kompenzatorje, prirobnične povezave. Polnjena izolacija se uporablja v obliki pokrovov, školjk, mrež, napolnjenih s praškastimi, ohlapnimi in vlaknastimi materiali. Za embalažo se uporablja mineralna volna, penasti betonski sekanci itd. Lito izolacijo uporabljamo pri polaganju cevovodov v neprehodnih kanalih in brezkanalnem polaganju.
V kanalskih cevovodih so izdelani iz montažnih armiranobetonskih elementov. Glavna prednost prehodnih kanalov je možnost dostopa do cevovoda, njegove revizije in popravila brez odpiranja tal. Skozi kanali (kolektorji) so zgrajeni ob prisotnosti velikega števila cevovodov. Opremljeni so z ostalimi podzemnimi infrastrukturami - električni kabli, vodovod, plinovod, telefonski kabli, prezračevanje, nizkonapetostna električna razsvetljava.
Polprehodni kanali se uporabljajo pri polaganju majhnega števila cevi (2-4) na tistih mestih, kjer je glede na obratovalne pogoje odpiranje tal nesprejemljivo, in pri polaganju cevovodov velikih premerov (800-1400 mm.)
Neprehodni kanali so izdelani iz enotnih armiranobetonskih elementov. So pladenj v obliki korita s stropom iz montažnih betonskih plošč. Zunanja površina sten je prekrita s strešnim materialom na bitumenski mastiki. Izolacija - zaščitni sloj proti koroziji, toplotnoizolacijski sloj (mineralna volna ali penasto steklo), zaščitni mehanski premaz v obliki kovinske mreže ali žice. Zgoraj - plast azbestno-cementnega ometa.
Literatura:
Obstajata dve glavni vrsti virov toplotne energije (toplotni nosilci - para in topla voda): kotlovnice in termoelektrarne.
Če je SPTE vir tako toplotne kot električne energije, potem kotlovnica proizvaja samo toploto.
Kotlovnica je sklop naprav, ki ga sestavljajo kotli, pomožna oprema ter sistemi za shranjevanje, pripravo in transport goriva; priprava, shranjevanje in transport vode; odstranjevanje pepela in žlindre ter naprave za čiščenje dimnih plinov in vode.
Glavni element katerega koli vira toplotne energije je kotlovnica, ki proizvaja paro ali toplo vodo. Kotlovnica je kombinacija kotla in pomožne opreme. Kotel je kompleks naprav, strukturno integriranih v eno enoto za proizvodnjo pare ali ogrevanje vode pod pritiskom zaradi toplotne energije iz zgorevanja goriva. Kotli se delijo na parne, toplovodne in parne - tople vode.
Parni kotli so razdeljeni na električne in industrijske toplotne kotle.
Električni kotli so del termoelektrarn in se uporabljajo za proizvodnjo pregrete vodne pare različnih tlakov in temperatur. Industrijski toplotni kotli se uporabljajo za proizvodnjo nasičene ali pregrete pare nizkih in srednjih parametrov. Ta para se uporablja bodisi kot tehnološka v proizvodnih procesih podjetja bodisi za pripravo tople vode za potrebe ogrevanja, prezračevanja, klimatizacije in oskrbe s toplo vodo.
Toplovodne kotle lahko vgradimo tako v termoelektrarne kot v kotlovnice. Voda, ogreta v njih, se uporablja za iste potrebe.
Parni kotli so razvrščeni glede na številne značilnosti: zasnova, postavitev ogrevalne površine, zmogljivost, parametri pare, vrsta uporabljenega goriva, način oskrbe in zgorevanja goriva, tlak dimnih plinov.
Razširjeni parni kotli so vertikalni vodnocevni kotli tipa DKVR, zasnovani za proizvodnjo nasičene pare pri tlaku 1,4 MPa. Njihova parna zmogljivost je 4; 6,5; 10; 20 t / h pri delu na trdo gorivo in se poveča za 1,3 ... 1,5-krat pri delu na kurilno olje in plin. Trenutno se namesto DKVR proizvaja nova serija kotlov z zmogljivostjo od 2,5 do 25 ton nasičene ali pregrete pare na uro tipov KE (za plastično zgorevanje trdega goriva) in DE (za delovanje na kurilno olje in plin).
V industrijski toplotni energetiki se uporabljajo tudi parni kotli v obliki črke U tipov GM50-14/250, GM50-1, BK375-39/440. Kotli tipa GM lahko delujejo na plin ali kurilno olje, BKZ pa lahko deluje tudi na trdo gorivo.
Parni kotli se razlikujejo po zasnovi, vrsti, zmogljivosti, parametrih pare in vrsti uporabljenega goriva.
Kotli majhne (do 25 t/h) in srednje (160...220 t/h) produktivnosti s tlakom pare do 4 MPa se uporabljajo v industrijskih in ogrevalnih kotlovnicah za pridobivanje toplotne energije v obliki pare za tehnološke namene. in ogrevanje hišnih potreb..
Kotli z zmogljivostjo do 220 t/h imajo naravno cirkulacijo brez vmesnega pregrevanja pare in se uporabljajo v industrijskih toplarnah in termoelektrarnah.
Toplovodni kotli so zasnovani za pripravo toplotnega nosilca v obliki tople vode za tehnološko in gospodinjsko uporabo (ogrevanje, prezračevanje, klimatizacija in oskrba s toplo vodo).
Toplovodni kotli so lahko iz litega železa in jeklene vodne cevi.
Litoželezni sekcijski toplovodni kotli, na primer tipi KCh-1, "Universal", "Bratsk", "Energia" itd., se razlikujejo po velikosti in konfiguraciji odsekov iz litega železa; moč teh vrst kotlov je 0,12 ... 1 MW.
Jekleni toplovodni kotli imajo oznake TVG, PTVM in KV. Ti kotli sproščajo vodo s temperaturo do 150 ° C in tlakom 1,1 ... 1,5 MPa, toplotno prevodnostjo od 30 do 180 Gcal / h (35 ... 209 MW).
Kotli tipa PTVM delujejo na plin in kurilno olje. Kotli tipa KB so poenoteni, zasnovani za delovanje na trdna, plinasta in tekoča goriva. Glede na vrsto in način zgorevanja goriva se kotli KB delijo na KVTS (plastne mehanizirane peči), KVTK (komorna peč za zgorevanje goriva v prahu), KVGM (za kurjenje plina in kurilnega olja).
Kombinirane toplotne in elektrarne (SPTE) so postaje za kombinirano proizvodnjo električne in toplotne energije. Pregreta para iz kotla se dovaja na lopatice parne turbine, nameščene na rotorju. Pod vplivom energije pare se rotor turbine vrti. Ta rotor je s pomočjo sklopke togo povezan z rotorjem električnega generatorja, med vrtenjem katerega nastaja električna energija. Para, ki je delno opustila energijo v turbini, se dobavlja odjemalcem bodisi za tehnološko rabo bodisi za ogrevanje vode, dobavljene odjemalcem.
SPTE uporabljajo toplotne in močne turbine z vmesnimi odvzemi toplote in moči parnih in protitlačnih turbin.
Toplotni diagram SPTE naprave s turbinskim protitlakom je prikazan na sl. 5, kjer je: 1 - parni kotel, 2 - parna turbina, 3. električni generator, 4 - porabnik toplote, 5 - kondenzatna črpalka, 6 - deaerator, 7 - napajalna črpalka.
Toplotna shema SPTE s turbinami za odvzem toplote je prikazana na sl. 6, kjer 1, 2, 3, 4 ustrezajo oznakam na sl. 5, 5 - omrežna črpalka, 6-kondenzator, 7 - kondenzatna črpalka, 8 - deaerator, 9 - dovodna črpalka.
Slika 5. Slika 6.
Za SPTE s protitlačnimi turbinami je značilno, da je proizvodnja električne energije tukaj strogo povezana s sproščanjem toplotne energije, zato je delovanje takšne postaje priporočljivo le, če obstajajo veliki porabniki toplote s stalno porabo skozi vse leto. , na primer podjetja kemične industrije ali rafiniranja nafte.
Naprave SPTE s kogeneracijskimi turbinami te pomanjkljivosti nimajo in lahko enako učinkovito delujejo v širokem razponu toplotnih obremenitev. Toplotni krog ima kondenzator, para za ogrevanje vode pa se sprošča iz vmesnih stopenj turbine. Količina pare in njeni parametri so nastavljivi, takšne odvzeme imenujemo kogeneracijske ekstrakcije, v nasprotju z ekstrakcijami, ki se uporabljajo za regenerativno ogrevanje napajalne vode.
Za oskrbo mest in mest s toploto se uporabljajo kotli za ogrevanje. so:
a) posamezna (hiša) ali skupina za posamezne objekte ali skupino stavb. Toplotna moč takšnih kotlovnic je 0,5 ... 4 MW, vrsta kotlov so toplovodni litoželezni sekcijski kotli, temperatura hladilne tekočine je 95 ... 115 ° C, izkoristek na premog je 60-70% , na plin in kurilno olje - 80-85%;
b) četrtletno za oskrbo s toploto četrtine ali mikrookrožja. Toplotna moč - 5 ... 50 MW, tip kotla - jekleni parni tip DKVR ali DE in toplovodni tip KVTS, KVGM, TVG, temperatura hladilne tekočine 13O ... 15O ° C, izkoristek na premog - 80-85%, na plin in kurilno olje - 85-92%;
c) okrožje za oskrbo s toploto enega ali več stanovanjskih območij. Toplotna moč - 70 ... 500 MW, vrsta kotlov - jeklena toplovodna vrsta PTVM, KVTK, KVGM, temperatura hladilne tekočine 150 ... 200 ° C, izkoristek na premog - 80-88%, na plin in kurilno olje - 88 -94 %; ali parni tip DKVR, DE, GM-50.
Če kotlovnica poleg potreb po ogrevanju in oskrbi s toplo vodo (STV) I sprošča paro, se takšna kotlovnica imenuje industrijski ogrevalni kotel. Če kotlovnica zagotavlja toplotno energijo v obliki pare in tople vode samo za potrebe podjetja, se taka kotlovnica imenuje industrijska. Kotlovnice so lahko tudi samo s toplovodnimi kotli (kotlovnica), samo s parnimi kotli (parna kotlovnica) ter s parnimi in toplovodnimi kotli (parna in toplovodna kotlovnica). Primer ogrevalne kotlovnice s parnimi kotli je prikazan na poenostavljenem diagramu na sl. 7.
Slika 7
Tukaj je 1 napajalna črpalka, 2 je parni kotel, 3 je enota za redukcijo pare (RU), 4 je transport pare za tehnološke potrebe podjetja, 5 je cevovod za napajanje ogrevalnega omrežja, 6 je omrežna črpalka , 7 je toplotni izmenjevalnik za vodo ogrevalnega omrežja, 8 - ogrevalno omrežje, 9 - deaerator.
Toplotno omrežje je sistem trdno in tesno povezanih odsekov jeklenih cevi (toplovod), po katerih se toplota prenaša od virov (SPTE ali kotlovnice) do ogrevanja porabnikov z uporabo hladilne tekočine (para ali pogosteje tople vode).
Toplovodi so podzemni in nadzemni. Nadzemno polaganje toplotnih omrežij se uporablja pri visoki ravni podzemne vode, gostem razvoju območij za polaganje toplovodov, zelo razgibanem terenu, prisotnosti večtirnih železnic, na ozemljih industrijskih podjetij ob prisotnosti že obstoječe energije ali tehnoloških cevovodov na nadvozih ali visokih nosilcih.
Premeri cevovodov toplotnih omrežij se gibljejo od 50 mm (distribucijska omrežja) do 1400 mm (glavna omrežja).
Približno 10 % ogrevalnih omrežij je položenih nad tlemi. Preostalih 90 % ogrevalnih omrežij je položenih pod zemljo. Približno 4 % jih je položenih v skozi kanale in predore (pol-skozi). Približno 80 % ogrevalnih omrežij je položenih v neprehodnih kanalih. Približno 6 % ogrevalnih omrežij je položenih brez kanalov. To je najcenejše polaganje, vendar je, prvič, najbolj dovzetno za poškodbe, in drugič, zahteva visoke stroške popravil, zlasti pri polaganju v kislih mokrih tleh severozahoda.
Toplotna energija se uporablja v procesu ogrevanja, prezračevanja, klimatizacije, oskrbe s toplo vodo, oskrbe s paro.
Ogrevanje, prezračevanje, klimatizacija se uporabljajo za ustvarjanje udobnih življenjskih in delovnih pogojev za ljudi. Obseg porabe toplotne energije za te namene je določen glede na letni čas in je odvisen predvsem od zunanje temperature. Za sezonske odjemalce je značilna razmeroma stalna dnevna poraba toplote in njena občutna nihanja glede na letni čas.
Oskrba s toplo vodo - gospodinjska in tehnološka - vse leto. Zanj je značilen razmeroma stalen pretok skozi vse leto in je neodvisen od zunanje temperature.
Dovod pare se uporablja v tehnoloških procesih vpihovanja, parjenja, parnega sušenja.
Ogrevanje je lahko lokalno ali centralno. Najpreprostejša vrsta lokalnega ogrevanja je peč na drva, ki je opečna opeka s kuriščem in dimovodnim sistemom za odstranjevanje produktov zgorevanja. Toplota, ki se sprosti med procesom zgorevanja, segreje zid, ta pa odda toploto v prostor.
Lokalno ogrevanje se lahko izvaja s plinskimi grelniki, ki so majhnih dimenzij in teže ter imajo visok izkoristek.
Uporabljajo se tudi sistemi za ogrevanje stanovanj. Vir toplote je grelnik vode na trda, tekoča ali plinasta goriva. Voda se v aparatu segreje, dovede do grelnih naprav in se po ohladitvi vrne k viru.
V lokalnih ogrevalnih sistemih se lahko kot nosilec toplote uporablja zrak. Naprave za ogrevanje zraka se imenujejo požarno-zračne ali plinsko-zračne enote. V prostorih se zrak dovaja z ventilatorji po kanalskem sistemu.
Lokalno ogrevanje z električnimi napravami, proizvedenimi v obliki prenosnih naprav različnih izvedb, je postalo zelo razširjeno. V nekaterih primerih se uporabljajo stacionarni električni grelniki s sekundarnimi toplotnimi nosilci (zrak, voda).
V podjetjih se lokalno ogrevanje praktično ne uporablja v industrijskih prostorih, lahko pa se uporablja v upravnih in udobnih prostorih (predvsem električne naprave).
Centraliziran je ogrevalni sistem z enim skupnim (centralnim) virom toplote. To je ogrevalni sistem za posamezno zgradbo, skupino stavb, eno ali več četrti in celo majhno mesto (na primer, en vir toplote se uporablja za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo v mestu Sosnovy Bor v Leningradski regiji - Leningradska jedrska elektrarna).
Sistemi se razlikujejo tudi po vrsti prenosa toplote v prostorski zrak: konvektivni, sevalni; vrsta ogrevalnih naprav: radiator, pretvornik, panel.
Na sl. 8 prikazuje dvocevni sistem centralnega ogrevanja vode, pri katerem voda vstopa v ogrevalne naprave skozi vroče dvižne vode in se odvaja skozi hladne. V tem primeru je temperatura vode enaka v vseh napravah, ne glede na njihovo lokacijo.
Oznake sl. 8: 1 - kotlovnica, 2 - glavni dvižni vod, 3 - grelniki, 4 - ekspanzijski rezervoar, 5 - vroča glavna, 6 - vroča dvižna voda, 7 - hladna dvižna voda, 8 - povratni vod.
Slika 8
Enocevni sistem centralnega ogrevanja (slika 9) se od dvocevnega razlikuje po tem, da voda vstopa v ogrevalne naprave in se iz njih odvaja skozi isti dvižni vod. Shema enocevnega sistema je lahko pretočna (slika 9, a), z aksialnimi zapiralnimi odseki (slika 9, b), z mešanimi zapiralnimi odseki (slika 9, c). Oznake so enake kot na sl. 8.
Slika 9
V pretočnih sistemih voda zaporedno prehaja skozi vse naprave dvižnega voda, pri sistemih z aksialnimi zapiralnimi odseki voda prehaja delno skozi naprave, deloma skozi zapirne dele, ki so skupni dvema napravama v istem nadstropju, v sistemih z mešanimi zapiralnimi odseki, voda se odcepi skozi dva zaključna dela.
V enocevnih sistemih se temperatura vode znižuje v smeri njenega gibanja, torej so naprave v zgornjih nadstropjih bolj vroče kot naprave v spodnjih nadstropjih. V teh sistemih je poraba kovine za dvižne cevi nekoliko manjša, vendar je potrebna namestitev zapiralnih odsekov.
Ogrevalne naprave vgrajene v ogrevane prostore so izdelane iz litega železa in jekla ter imajo različne konstrukcijske oblike od gladkih cevi, upognjenih ali zvarjenih v bloke (registre), do radiatorjev, rebrastih cevi in grelnih plošč.
Topla voda mora biti enake kakovosti kot pitna voda, saj se uporablja v higienske namene. Temperatura vode naj bo znotraj 55... .60°C.
Razlikovati med lokalno in centralno oskrbo s toplo vodo. Lokalna oskrba s toplo vodo se izvaja s pomočjo avtonomnih in intermitentnih grelnikov vode z napravo za distribucijo in analizo tople vode. Grelniki vode delujejo na trda goriva (premog, drva), plin in so lahko električni. Po principu delovanja so grelniki vode razdeljeni na kapacitivne in pretočne.
Centralni sistem oskrbe s toplo vodo se uporablja za objekte s toplotno močjo nad 60 kW. Sistem je del notranje oskrbe z vodo in je omrežje cevovodov, ki distribuirajo toplo vodo med porabniki.
Slika 10.
Na sl. 10 prikazuje centralni sistem za oskrbo s toplo vodo z recirkulacijo, kjer je 1 grelnik vode prve stopnje, 2 grelnik vode druge stopnje, 3 je dovodni vod, 4 so dvižni dvižni cevi, 5 so cirkulacijski dvižni vodi, 6 je zapornik -izklopni ventili, 7 je cirkulacijski vod, 8 je črpalka.
Obtočni dvižni vodi preprečujejo hlajenje vode v dvižnih vodah, če ni dovoda vode. Vir toplote so bojlerji (bojlerji), ki se nahajajo v toplotnem vhodu stavbe ali v skupinskem ogrevalnem mestu.
Prezračevanje se uporablja za dovajanje čistega zraka v prostor in odstranjevanje onesnaženega zraka, da se zagotovijo zahtevani sanitarni in higienski pogoji. Zrak, ki se dovaja v prostor, se imenuje dovodni zrak, odstranjeni zrak pa izpušni zrak.
Prezračevanje je lahko naravno ali prisilno. Naravno prezračevanje nastane pod vplivom razlike v gostoti hladnega in toplega zraka, njegovo kroženje poteka bodisi po posebnih kanalih bodisi skozi odprte zračnike, prečke in okna. Pri naravnem prezračevanju je tlak majhen in zato je izmenjava zraka majhna.
Prisilno prezračevanje se izvaja s pomočjo ventilatorjev, ki dovajajo zrak in ga z visokim izkoristkom odstranijo iz prostora.
Glede na vrsto organizacije pretoka zraka je prezračevanje lahko splošno in lokalno. Splošna izmenjava zagotavlja izmenjavo zraka po celotnem volumnu prostora, lokalna - v določenih delih prostora (na delovnih mestih).
Prezračevalni sistem, ki odvaja samo zrak iz prostora, se imenuje izpušni, prezračevalni sistem, ki samo dovaja zrak v prostor, se imenuje dovodni zrak.
V stanovanjskih stavbah se praviloma uporablja splošno menjalni sistem naravnega izpušnega prezračevanja. Zunanji zrak vstopa v prostore z infiltracijo (skozi puščanje v ograjah), onesnažen notranji zrak pa se odvaja skozi odvodne kanale objekta. Izgube toplotne energije iz mrzlega zunanjega zraka dopolnjuje ogrevalni sistem in pozimi znašajo 5.. .10 % ogrevalne obremenitve.
V javnih in industrijskih stavbah je običajno urejeno dovodno in izpušno prisilno prezračevanje, ločeno pa se upošteva poraba toplotne energije.
Klimatizacija mu daje želene lastnosti, ne glede na zunanje vremenske razmere. Za to poskrbijo posebne naprave – klimatske naprave, ki zrak očistijo pred prahom, ga ogrevajo, vlažijo ali razvlažujejo, ohlajajo, premikajo, razporedijo in samodejno prilagajajo parametre zraka.
Široko se uporabljajo klimatski sistemi za industrijske prostore v instrumentalnih, radioelektronskih, živilskih, tekstilnih podjetjih, katerih zračno okolje je podvrženo visokim zahtevam.
Glavna naloga klimatske naprave je toplotna in vlažna obdelava zraka: pozimi je treba zrak segrevati in vlažiti, poleti ohladiti in posušiti.
Zrak se segreva v grelnikih, hladi v površinskih ali kontaktnih hladilnikih, ki so po zasnovi podobni grelnikom, vendar v hladilnih ceveh kroži hladna voda ali hladilno sredstvo (amoniak, freon).
Razvlaževanje zraka nastane kot posledica stika s površino hladilnika, katere temperatura je pod rosiščem zraka – na tej površini nastane kondenz.
Za namakanje z zrakom se uporabljajo šobe za dovod vode ali namočene površine z labirintnimi prehodi.
