Даљинско снабдевање топлотом и припрема СТВ

Transcript

1 ОБУКА ЗА ПОЛАГАЊЕ СТРУЧНОГ ИСПИТА ЗА ОБЛАСТ ЕНЕРГЕТСКЕ ЕФИКАСНОСТИ ЗГРАДА Тематско поглавље 9.2 Даљинско снабдевање топлотом и припрема СТВ

2 Садржај презентације 1. Систем даљинског грејања 2. Основни елементи система 3. Мреже даљинског грејања, топловод 4. Производња топлоте и комбинована производња 5. Температурски режим и регулација 6. Топлотне подстанице 7. Системи за централну припрему СТВ 2

3 Даљинско грејање у Србији Заступљено у 57 градова Укупни капацитет производних постројења MW ( Београд MW) Годишња производња топлотне енергије GWh Топлане у Србији испоручују топл.енергију за станова(25 % укупног стамбеног фонда) Просечна специфична фин.потрошња енергије за грејање: Kwh/м2 год. Годишњи трошкови за енергенте 400 мил.еура Sombor B.Palanka Loznica Subotica Senta Becej Vrbas S.Mitrovica Sabac Zrenjanin Novi Sad Obrenovac Valjevo Kikinda Priboj Nova Varos Pljevlja Prijepolje Beograd Pancevo Novi Pazar Smederevo Pozarevac Majdanpek Batocina G.Milanovac Kosjeric Kragujevac B.Basta Jagodina Cacak Uzice Kraljevo Djakovica Vrsac Trstenik Krusevac K.Mitrovica Pristina Bor Zajecar Knjazevac Nis Leskovac Vranje Kladovo Negotin Pirot 3

4 Зашто ми данас говоримо о даљинском грејању! 25 % стамбеног простора се греје из ДГ дали се у становима или кућама са ИГ током зиме греју све просторије? На коју температуру? Само у ДГ се то остварује У Београду се 55% станова греје из ДГ На НБгд 98 % У НС 60 % 4

5 Даљинско снабдевање топлотом Термином даљинско грејање( ДГ) означавамо централизовано снабдевање топлотом већег броја потрошача. Потрошачи топлоте у систему даљинског грејања могу бити: постројења централног грејања, проветравања, климатизације, постројења за припрему топле санитарне воде, као и различити уређаји у индустрији који користе топлоту. 5

6 Подела система даљинског грејања Подела система ДГ према намени: комунални системи (стамбене, пословне, јавне зграде) индустријски системи (разне фабрике потребе грејања и технолошки процеси) Подела према носиоцу топлоте: водени системи, парни системи. 6

7 Основни елементи система Слично као и код система централног грејања, код даљинског грејања постоје три основна елемента система: 1. елемент за производњу топлоте (топлотни извор топлана, котлови); 2. елемент за транспорт носиоца топлоте (цевна мрежа топловод); 3. елемент за предају топлоте потрошачима (прикључна станица, предајна станица, топлотна подстаница или само подстаница) 7

8 Извор топлоте и носилац топлоте (1) Извор топлоте су обично парни или вреловодни котлови на чврсто, течно или гасовито гориво. За транспорт носиоца топлоте (радног флуида) користи се посебна цевна мрежа топловод (или паровод), која се најчешће изводи као подземна. Цеви топловода или паровода морају бити добро термички изоловане како би се спречили (свели на најмању меру) губици топлоте од извора до потрошача. Топлотна подстаница је елемент система у коме се врши примопредаја топлоте између система даљинског грејања и кућне инсталације.

9 Извор топлоте и носилац топлоте (1) Вода је данас основни носилац топлоте у системима ДГ где се углавном примењују вреловодни системи (θр> 110 C). Топлота коју вода преноси је директно пропорционална масеном протоку и разлици температура разводне и повратне воде. Избор температура воде у разводу и поврату је од великог значаја. Да би топловод био јефтинији (мањих пречника) и да би снага пумпе и утрошени рад били мањи, потребно је да масени проток буде мањи, а то значи да разлика темпераура разводне и повратне воде треба да буде што већа. Ово је нарочито важно када су у питању веће дужине транспорта.

10 Извор топлоте и носилац топлоте (2) Са порастом температуре разводне воде расте и њен притисак (како би се спречило кључање). Према томе, потребно је оптимизирати вредност разводне воде -qр заједно са топлотним извором и начином регулисања топлотног конзума (квантитативно, кавлитативно или комбиновано). Пројектни параметри треба да дају најбоље резултате за целогодишњи рад система ДГ. С друге стране, свакако треба тежити да температура повратне qп воде буде што нижа, али је она ограничена темперауром повратне воде у кућној инсталацији. У нашој земљи се у системима ДГ углавном користе топлане за производњу топлоте и користе се следећи температурски режими: 110/70 о C; 130/70 о C; 140/70 о C и 150/70 о C за директне системе и 110/75 о C; 130/75 о C; 140/75 о C и 150/75 о C за индиректне системе. 1 0

11 Мреже даљинског грејања (1) Подела мрежа даљинског грејања може се извршити на неколико начина: Према конфигурацији постоје: - зракасте и - прстенасте мреже. Према броју цеви: - једноцевне (за транспорт паре без повратка кондензата - неекономичмо); - двоцевне (најчешће примењиване); - троцевне (две разводне са различитим qр и једна повратна). Према начину полагања цеви: - надземне (јефтиније, примењује се у индустријским комплексима) и - подземне (цеви у каналима или бесканално полагање у земљу). TO TO TO 1 1

12 Мреже даљинског грејања (2) Поклопац Бетонски канал Предизоловане цеви Земља Земља Предизоловане цеви Песак Начини полагања топловода - у бетонском каналу (лево) и бесканално (десно) Предизоловане цеви 1 2

13 Производња топлоте (1) Код мањих система даљинског грејања производња топлоте одвија се у котларницама (КО) или топланама (ТО). У топланама се, поред котлова за производњу топлоте, налази и остала пратећа опрема и уређаји. Котлови у топлани могу бити на чврсто, течно или гасовито гориво. У новије време примењују се и котлови за сагоревање биомасе (у виду брикета или пелета), која замењује угљеве и тиме доводи до смањене емисије штетних гасова у околину. Котлови у топланама могу бити вреловодни или парни.

14 Производња топлоте (2) Пара из котла M Пара из котла M Загревање воде за ДГ Директно коришћење паре Загревање воде за ДГ < M M 1 M 1 Кондензатор - против-притисна турбина (лево) и кондензациона турбина (десно) Производња топлоте у већим системима често се одвија спрегнуто са производњом електричне енергије. Таква производња топлоте назива се комбинована производња, и одвија се у посебним постројењима. Уколико је примарна производња топлоте онда се таква постројења називају топлане - електране (ТОЕ), а ако је примарна производња електричне енергије онда је реч о термоелектранама - топланама (ТЕТО). При комбинованој производњи топлоте и електричне енергије степен корисности искоришћења примарне енергије је већи него при одвојеној производњи, чак и до два пута. Комбинована производња је идеално решење када се сагоревају нискокалорични угљеви у близини великих урбаних средина. За комбиновану производњу могу се користити: парно-турбинска постројења (најчешће примењивана), гасно-турбинска постројења и комбинована парно-гасна турбинска посторјења.

15 Одржавање притиска у систему (1) У системима даљинског грејања веома је важна расподела притиска у мрежи. Притисак у мрежи се разликује у стању мировања радног флуида (статички) и у раду система. Никада и нигде у систему се не сме дозволити: да притисак порасте изнад притиска засићења, како не би дошло до испаравања воде и да притисак падне испод атмосферског, како не би дошло до усисавања ваздуха. С друге стране макимални притисак воде у грејним телима је 6 bar, па се због тога на брежуљастим теренима обавезно примењује индиректни систем (када се хидраулички раздвајају примарни и секундарни циркулациони круг). Максимални притисак у примарном делу мреже је 25 bar. 15

16 Одржавање притиска у систему (2) Одржавање притиска се може решити на неколико начина и то обићно у комбинацији са решавање проблема експанзије воде приликом загревања. Неки од начина су: Експанзиони суд са парним простором, Експанзиони суд са гасним јастуком, Диктир систем (помоћу посебних циркулационих пумпи - диктир пумпи). Ventil sigurnosti Manometar Prestrujni ventil Sigurnosni ventil Vazduh ili N 2 pod pritiskom Veza sa kotlom (ili razmenjivačem toplote) Otvoreni ES Odvajač nečistoća Nepovratni ventil Veza sa sistemom 16

17 Топлотне подстанице (1) Постоје два основне типа топлотних подстаница: са директним прикључком и са индиректним прикључком. Код система са директним прикључком систем даљинског грејања и кућна инсталација представљају јединствен хидраулички (циркулациони) круг. Ово решење је једноставније, јефтиније и економичније. У овом систему је температура повратне воде примара нижа и једнака је температури повратне воде у секундару (кућној инсталацији). Међутим, овакав систем није увек применљив, због притиска који је потребно одржавати у мрежи даљинског грејања. Неповољност представља и јединствен циркулациони круг, па се нечистоће из кучне инсталације преносе у инсталацију даљинског грејања.. Индиректан прикључак подразумева постојање размењивача топлоте, који служи за размену топлоте између воде примара и секундара и он хидраулички раздваја циркулационе кругове система ДГ и кућне инсталације. Предност овакве подстанице је што је притисак у кућној инсталацији независан од притиска у топловоду. Осим тога, нема мешања воде из кућне инсталације са водом из система ДГ. 17

18 Топлотне подстанице (2) M - manometar T - termometar R - regulator P - davač pritiska SV - sigurnosni ventil RV - regulacioni ventil ON - odvajač nečistoća MB - merna blenda T T T M T R P M SV T M Razdelnik Sabirnik tr''=90 o C tp''=70 o C tr'=140 o C Ograničavač pritiska RV Ograničavač protoka R NV Mešna veza tp'=70 o C M T NV RV MB ON 18

19 Топлотне подстанице (3) M - manometar T - termometar R - regulator P - davač pritiska SV - sigurnosni ventil RV - regulacioni ventil RT - razmenjivač toplote MB - merna blenda T T T M T R P M SV T M Razdelnik Sabirnik tr''=90 o C tp''=70 o C tr'=140 o C Ograničavač pritiska Ograničavač protoka RT R tp'=75 o C M T RV MB T 19

20 U KANALIZACIJU Tt ОБУКА ЗА ПОЛАГАЊЕ СТРУЧНОГ ИСПИТА ЗА ОБЛАСТ ЕНЕРГЕТСКЕ ЕФИКАСНОСТИ ЗГРАДА Подстаница за грејање и централну припрему СТВ(4) severna strana Gr.projekta P - PTV HV 55 C R - PTV spoljni senzor NV ON KONTROLNA JEDINICA P - PTV Ti T2 CU NV MBUS NV Ti T2 M3 Pi IT - PTV IT - Gr Tt1 SV T2 Ti 80 C Tt2 P-Gr R - KGI Tt3 VS T-HV RV - PTV M RV - Gr M Tt1 T2 Ti ON P - KGI 60 C 120 C R - DGr R3/8" PN25 M1 Pi ON R3/8" PN25 Pt T1 Ti R1/2" PN6 R1/2" PN6 Ø21.3/2.3 Diktir sistem KONTROLNA JEDINICA P Pi Gr.projekta P - DGr R3/8" R3/8" PN25 MERILO TOPLOTE EC T1 Pt Ti DN15 PN6 LI P 65 C R1/2" PN6 M D - KGI R1/2" PN25 RP R1/2" PN25 M R1/2" PN10 R1/2" PN6