РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ КАК ИНСТРУМЕНТ СНИЖЕНИЯ АВАРИЙ И ИСТОЧНИК РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ 

         Заканчивается отопительный сезон, приближается летняя ремонтная кампания. И сейчас всех волнует вопрос: как в условиях скудного финансирования подготовиться к следующей зиме. Текущий отопительный сезон в очередной раз показал нам, что системы теплоснабжения городов области переживают тяжелейший кризис. Это выработавшее свой ресурс оборудование на источниках тепла, участившиеся аварии на наружных тепловых сетях, размороженные системы отопления и, как следствие, выхоложенные уже не только квартиры, но и в целом дома и даже жилые кварталы.  Причина этого во многом кроется в экономическом и энергетическом кризисе, действительно, инвестиции в обновление систем теплоснабжения методично в течение многих лет сокращались. На этом фоне энергоснабжающие и эксплуатирующие организации, как бы, не виноваты. Однако многих аварий можно было бы избежать, если бы системы теплоснабжения были вовремя отрегулированы на нормативные характеристики. Для этого не требуется значительных средств. Затраты на восстановительные работы в десятки раз превышают затраты на наладку тепловых сетей. Помимо снижения аварийности регулирование тепловых сетей позволяет в значительном объеме экономить энергетические ресурсы.

         Прежде, чем провести регулирование тепловых сетей, необходимо выполнить их энергетическое обследование (энергоаудит) и разработать мероприятия по оптимизации схемы системы теплоснабжения. Основным критерием при принятии каких-либо решений является максимальное повышение эффективности работы системы теплоснабжения при минимальных затратах и незначительной реконструкции на тепловых сетях и источнике тепла.

     Система теплоснабжения представляет собой энергетический комплекс, состоящий из источника тепла с котельными агрегатами, насосным и прочим оборудованием, разводящих магистральных и внутриквартальных наружных тепловых сетей и внутренних систем теплопотребления зданий. Все это представляет собой единый организм. Если в каком-то из звеньев системы непорядок, то "болеет" вся система. Поэтому и "лечить", т. е. налаживать (регулировать) необходимо именно систему.

Однако, в связи с ведомственным разграничением принадлежности источника тепла, наружных тепловых сетей и внутренних систем теплопотребления наладка всей системы бывает затруднена. Чаще всего организации, в чьих руках находится источник тепла, ошибочно полагают, что проблемы теплоснабжения потребителей целиком находятся за забором их территорий. При этом, сами энергоснабжающие организации несут непроизводительные энергетические и материальные затраты, которые в конечном счете оплачивает потребитель.

В системе теплоснабжения расход теплоносителя и располагаемый напор тепловой сети, обеспечиваемый  насосами  на  источнике  тепла,  есть  взаимозависимые  величины. В разрегулированной системе теплоснабжения основная масса воды циркулирует через тепловые сети ближайших к источнику тепла потребителей, способствуя сверхнормативному нагреву зданий. Отсюда и открытые форточки в домах, сосульки на окнах и крышах. Оставшийся объем сетевой воды в количестве меньше расчетного циркулирует в сетях потребителей, удаленных от теплоисточника. Там имеет место недогрев помещений. Для исправления этого положения обычно увеличивают количество работающих насосов на источнике тепла, а соответственно и  расход циркулирующей воды в тепловых сетях. Это увеличение весьма значительно. В таблице представлены сравненительные величины фактического и нормативного расходов теплоносителя по ранее проведенным работам.

Увеличение числа работающих насосов дает незначительный эффект, так как с увеличением расхода теплоносителя повышается сопротивление тепловой сети, а насосы имеют нормативный напор, который ниже требуемого. По этой причине энергоснабжающие организации заменяют существующие насосы на насосы с повышенным напором и с соответствующим увеличением электропотребления. В то же время котельные агрегаты, рассчитанные на проектную производительность, не в состоянии нагреть повышенный расход воды до нормативной температуры. Таким образом, несмотря на увеличение расхода энергоресурсов на выработку тепловой энергии (топлива, воды, электроэнергии, реагентов на водоподготовку), обеспечить нормальный режим теплоснабжения не удается. Сверхнормативные затраты целиком ложатся на плечи потребителей.

При повышенном расходе теплоносителя в неотрегулированных тепловых сетях основной проблемой является перерасход энергоресурсов при малоэффективной работе системы теплоснабжения (перегрев и недогрев зданий), однако при этом не происходит размораживания внутренних отопительных систем, даже при ограничении подачи топлива на теплоисточнике. Гораздо хуже бывает ситуация, когда при разрегулированных тепловых сетях, подвергавшихся многократным реконструкциям и к которым присоединялись дополнительные потребители, сетевые насосы остались с первоначальной производительностью. На периферийных участках тепловых сетей циркуляция воды практически отсутствует, в этом случае при ограничении подачи топлива на источнике тепла из-за низкой температуры теплоносителя происходит размораживание отопительных систем. Хочется подчеркнуть, что пока вода движется, она не замерзнет (замерзнут лишь люди, но системы останутся целыми).

Описанные ситуации имеют место практически повсеместно. При этом всегда считается, что мощности источника тепла не хватает, тратятся немалые средства на модернизацию теплоисточника с установкой дополнительных котлов и насосов. Однако делается это напрасно, за редким исключением мощности источника тепла бывает достаточно и часто с избытком.

Избежать непроизводительного увеличения затрат на производство тепловой энергии и при этом обеспечить нормальный режим теплоснабжения позволяет прежде всего проведение мероприятий по наладке (регулированию) работы тепловых сетей.

Прежде, чем приступить непосредственно к наладке тепловых сетей, необходимо провести их энергетическое обследование и разработать мероприятия по оптимизации схемы системы теплоснабжения. На этом этапе обязательно проверяются требуемые тепловые нагрузки у потребителей, определяется их оптимальное значение.  Проводятся расчеты фактического теплового и гидравлического режимов, анализируется температурный график работы системы теплоснабжения, ее конфигурация.

На основании результатов проведенного энергоаудита разрабатываются мероприятия по повышению эффективности работы тепловых сетей. Это, как правило, изменение конфигурации схемы системы теплоснабжения. Например, исключаются из эксплуатации  довольно протяженные участки тепловых сетей, некоторые потребители или даже целые микрорайоны присоединяются к новым магистралям. Бывает, что выводятся из эксплуатации центральные тепловые пункты, мешающие нормальному функционированию системы теплоснабжения, иногда принимается решение об изменении температурного графика. Все мероприятия разрабатываются с учетом имеющегося оборудования на источнике тепла. Основным критерием при принятии каких-либо решений является максимальное повышение эффективности работы системы теплоснабжения при минимальных затратах и незначительной реконструкции на тепловых сетях и источнике тепла. Все мероприятия согласовываются с энергоснабжающей и эксплуатирующей организациями.

Следующим этапом является проведение расчетов теплового и гидравлического режимов на новые условия работы системы теплоснабжения. Рассчитываются дроссельные устройства для регулирования работы тепловых сетей. Дроссельные устройства это стальные шайбы с расчетным отверстием, которые устанавливаются на ответвлениях тепловой сети, а также в узлах ввода теплоносителя в здания. Благодаря установке регулирующих шайб происходит перераспределение сетевой воды в тепловых сетях таким образом, что все потребители - и близко расположенные, и удаленные от источника тепла - получают свой расчетный расход воды, т. е. находятся в равных условиях.

Обеспечение расчетного расхода теплоносителя у потребителей позволяет снизить общее количество циркулирующей в системе теплоснабжения воды, что благоприятно сказывается на работе всей системы. Появляется  возможность повысить температуру воды на выходе из котлов в соответствии с расчетным температурным графиком. Снижается гидравлическое сопротивление тепловой сети, при этом увеличивается располагаемый напор на выводе из источника тепла, что позволяет при необходимости без увеличения мощности теплоисточника присоединить к нему дополнительных потребителей.  Эксплуатируется минимально необходимое количество насосов, уменьшаются утечки из теплосетей. Потребление энергоресурсов и эксплуатационные затраты на выработку тепловой энергии в целом снижаются. Ниже в таблице приведены технические параметры разрегулированной системы теплоснабжения  по сравнению с налаженной.

Следует отметить, что получение положительного эффекта от проведения наладки тепловых сетей возможно только при выполнении рекомендованных мероприятий в полном объеме. Особенно важным звеном является оперативный монтаж всех 100 % дроссельных шайб, а также последующий контроль их неизменности и сохранности в местах установки. На фоне предыдущего дефицита тепла установка ограничительных шайб обычно у всех вызывает их неприятие. В связи с этим всегда находится кто-то неизвестный, который увеличивает калиброванное отверстие шайб или вовсе демонтирует их. Чтобы этого не происходило, необходимо заранее готовить (технически и психологически) ответственный за шайбирование тепловых сетей персонал.

Инженерные работы проводятся в зимний период, когда визуально и с помощью диагностических приборов можно обследовать работающую систему теплоснабжения с тем, чтобы к началу летней ремонтной кампании выдать эксплуатирующей организации необходимые рекомендации. Установка шайб обычно осуществляется в летний период. С началом отопительного сезона проводятся регулировочные работы, включающие в себя проверку выполнения рекомендаций, необходимые замеры, корректировку ранее выданных рекомендаций и пр.

Многолетний опыт показывает, что проведение наладки тепловых сетей позволяет экономить до 30 % тепловой энергии при соответствующем сокращении эксплуатационных затрат на источнике тепла. При этом, затраты на наладку тепловых сетей весьма незначительны по сравнению с затратами на увеличение мощности источника тепла и тепловых сетей или же устранение аварий. Затраты на реализацию рекомендаций по оптимизации работы системы теплоснабжения, , выявленные в рамках энергетического обследования, вполне вписываются в фонд подготовки к зиме.

Наше предприятие имеет квалифицированный состав специалистов, обладающих большим опытом проектирования, наладки и эксплуатации систем теплоснабжения и готово сотрудничать со всеми желающими.