Многие предприятия, сориентировавшиеся к сегодняшним условиям и просчитав экономическую выгоду, уходят от централизованного теплоснабжения, от отдалённых и энергоёмких котельных.
Достоинствами децентрализованного теплоснабжения являются:
отсутствие необходимости отводов земли под тепловые сети и котельные;
снижение потерь теплоты из-за отсутствия внешних тепловых сетей, снижение потерь сетевой воды, уменьшение затрат на водоподготовку;
значительное снижение затрат на ремонт и обслуживание оборудование;
полная автоматизация режимов потребления.
Если брать во внимание недостаток автономного отопления от небольших котельных и относительно невысоких дымоотводящих труб и в связи с этим нарушение экологии, то значительное уменьшение потребления газа, связанное с демонтажем старой котельной, снижает и выбросы в 7 раз!
При всех достоинствах, у децентрализованного теплоснабжения имеются и негативные стороны. У мелких котельных, в том числе и "крышных", высота дымовых труб, как правило, значительно ниже, чем у крупных, из-за резко ухудшаются условия рассеивания. Кроме того, небольшие котельные располагаются, как правило, вблизи жилой зоны.
Внедрение программ децентрализации источников тепла позволяет в два раза сократить потребность в природном газе и в несколько раз снизить затраты на теплоснабжение конечных потребителей. Принципы энергосбережения, заложенные в действующей системе теплоснабжения украинских городов, стимулируют появление новых технологий и подходов, способных решить эту проблему в полной мере, а экономическая эффективность ДТ делает эту сферу весьма привлекательной в инвестиции.[8]
Применение поквартирной системы теплоснабжения многоэтажных жилых домов позволяет полностью исключить потери тепла в тепловых сетях и при распределении между потребителями, и значительно снизить потери на источнике. Позволит организовать индивидуальный учет и регулирование потребления теплоты в зависимости от экономических возможностей и физиологических потребностей. Поквартирное теплоснабжение приведет к снижению единовременных капитальных вложений и эксплуатационных затрат, а также позволяет экономить энергетические и сырьевые ресурсы на выработку тепловой энергии и как следствие этого, приводит к уменьшению нагрузки на экологическую обстановку.
Поквартирная система теплоснабжения является экономически, энергетически, экологически эффективным решением вопроса теплоснабжения для многоэтажных домов. И все-таки, необходимо проводить всесторонний анализ эффективности применения той или иной системы теплоснабжения, принимая во внимание множество факторов. [5]
Таким образом, анализ составляющих потерь при автономном теплоснабжении позволяет:
1) для существующего жилого фонда повысить коэффициент энергетической эффективности теплоснабжения до 0, 67 против 0, 3 при централизованном теплоснабжении;
2) для нового строительства только за счет увеличения термического сопротивления ограждающих конструкций повысить коэффициент энергетической эффективности теплоснабжения до 0, 77 против 0, 45 при централизованном теплоснабжении;
3) при использовании всего комплекса энергосберегающих технологий повысить коэффициент до 0, 85 против 0, 66 при централизованном теплоснабжении. [9]
3.2 Энергоэффективные решения для ДТ
При автономном теплоснабжении можно использовать новые технические и технологические решения, позволяющие полностью устранить или значительно сократить все непроизводительные потери в цепи выработки, транспортировки, распределения и потребления тепла, и не просто путем строительства мини-котельной, а возможностью использования новых энергосберегающих и эффективных технологий, таких как:
1) переход на принципиально новую систему количественного регулирования выработки и отпуска тепла на источнике;
2)эффективное использование частотно-регулируемого электропривода на всех насосных агрегатах;
3) сокращение протяженности циркуляционных тепловых сетей и уменьшение их диаметра;
4) отказ от строительства центральных тепловых пунктов;
5) переход на принципиально новую схему индивидуальных тепловых пунктов с количественно-качественным регулированием в зависимости от текущей температуры наружного воздуха с помощью многоскоростных смесительных насосов и трехходовых кранов регуляторов;
6) установка "плавающего" гидравлического режима тепловой сети и полный отказ от гидравлической увязки подсоединенных к сети потребителей;
7) установка регулирующих термостатов на отопительных приборах квартир;
8) поквартирная разводка систем отопления с установкой индивидуальных счетчиков потребления тепла;
9) автоматическое поддержание постоянного давления на водоразборных устройствах горячего водоснабжения у потребителей.
Реализация указанных технологий позволяет в первую очередь минимизировать все потери и создает условия совпадения по времени режимов количества выработанного и потребленного тепла.
3.3 Выгоды децентрализованного теплоснабжения
Если проследить всю цепь: источник-транспорт-распределение-потребитель, то можно отметить следующее:
1 Источник тепла - значительно сокращается отвод земельного участка, удешевляется строительная часть (под оборудование не требуется фундаментов). Установленную мощность источника можно выбрать почти равной потребляемой, при этом предоставляется возможность не учитывать нагрузку горячего водоснабжения, так как в часы максимум она компенсируется аккумулирующей способностью здания потребителя. Сегодня это резерв. Упрощается и удешевляется схема регулирования. Исключаются потери тепла за счет несовпадения режимов выработки и потребления, соответствие которых устанавливается автоматически. Практически, остаются только потери, связанные с КПД котлоагрегата. Таким образом, на источнике имеется возможность сократить потери более чем в 3 раза.
2 Тепловые сети - сокращается протяженность, уменьшаются диаметры, сеть становится более ремонтопригодной. Постоянный температурный режим повышает коррозионную устойчивость материала труб. Уменьшается количество циркуляционной воды, ее потери с утечками. Отпадает необходимость сооружения сложной схемы водоподготовки. Отпадает необходимость поддержания гарантированного перепада давления перед вводом потребителя, и в связи с этим не нужно принимать меры по гидравлической увязке тепловой сети, так как эти параметры устанавливаются автоматически. Специалисты представляют, какая это сложная проблема - ежегодно производить гидравлический расчет и выполнять работы по гидравлической увязке разветвленной тепловой сети. Таким образом, потери в тепловых сетях снижаются почти на порядок, а в случае устройства крышной котельной для одного потребителя этих потерь вообще нет.
3 Распределительные системы ЦТП и ИТП. Необходимость в ЦТП отпадает, и отсутствуют потери, связанные с ним. Схема индивидуального теплового пункта с количественно-качественным регулированием, многоскоростным смесительным насосом в контуре отопления как при зависимом, так и независимом присоединении, а также с многоскоростным циркуляционным насосом по греющей среде в контуре горячего водоснабжения, делает его независимым от гидравлического режима тепловой сети. Кроме того, ИТП автоматически устанавливает свой гидравлический режим во внутренних системах потребителя и автоматический тепловой режим по погодному регулятору, забирая из сети ровно столько тепла, сколько в текущий момент необходимо потребителю, совершенно не влияет и не зависит от условий работы соседних потребителей.
Автоматически устанавливаются режимы ночного и дневного времени. Потери сокращаются в 5-6 раз. Контроль за работой всех автономных источников за исключением АИТ коммунальной зоны осуществляется из единого диспетчерского пункта района. Такое решение существенно сокращает эксплуатационные затраты.
4 Внутренние системы потребления, существующие или проектируемые по традиционным технологиям, должны оснащаться регуляторами циркуляции на стояках и термостатами на отопительных приборах.
Новые системы должны быть с поквартирной разводкой системы отопления и установкой на вводах регулятора потребления тепла по датчику температуры внутри помещения и счетчиком потребления тепла.
Использование в проекте теплоснабжения жилого района энергосберегающих технологий и эффективных технических решений позволяет:
1 Снизить:
- суммарную установленную мощность источников тепла на 20%;
- годовую выработку тепла и, соответственно, годовой расход топлива на 41%;
- годовой расход электроэнергии в 2, 5 раза;
- количество воды на подпитку тепловой сети более чем в 5 раз.
2 Сократить:
- протяженность тепловых сетей на 40, 3 км (наиболее трудоемкую и капиталоемкую ее часть - магистральные);
- капитальные вложения на строительство на 53%, в т. ч. на источники тепла на 39, 6%, а на тепловые сети почти в 2, 8 раза.
3 Уменьшить стоимость потребляемого тепла более чем в 1, 5 раза. [9]
Значительные трудности при внедрении новых энергоэффективных технологий возникают при согласовании с надзорными и согласующими органами.
4 Энергоаудит систем теплоснабжения
Энергетический баланс систем генерирования и потребления теплоты и электрической энергии «котельная — тепловые сети — система отопления здания (или технологическое теплоснабжение)» показывает, что среднестатистический коэффициент полезного использования энергии составляет не более 40 %. Таким образом, около 60 % тепловой энергии теряется с уходящими газами котельных, технологических печей, сушильных и пропарочных камер, в тепловых сетях, через наружные ограждения общественных и жилых зданий.
Для выявления причин низкой эффективности полезного использования тепловой энергии необходимо проводить мероприятия по энергоаудиту общественных и жилых зданий, потребителей энергии, технологических установок и котельных. Это позволит проанализировать причины теплопотерь и разработать мероприятия по экономии тепловой энергии.