sieci ciepłownicze.pdf

1.1. Scentralizowane systemy dostawy ciepła

Scentralizowanym systemem dostawy ciepła, zwanym tak Ň e scentralizowanym systemem

ciepłowniczym, okre Ļ la si ħ system składaj Ģ cy si ħ z:

¨ Ņ ródła ciepła,

sieci ciepłowniczej,

w ħ złów cieplnych.

Przykładowy schemat scentralizowanego systemu dostawy ciepła pokazano na rys. 1.1.

Rys. 1. 1. Przykładowy schemat scentralizowanego systemu dostawy ciepła

W budynkach (obiektach ogrzewanych) znajduj Ģ si ħ instalacje odbiorcze. Zadaniem

scentralizowanych systemów dostawy ciepła jest dostarczenie do instalacji odbiorczych no Ļ nika ciepła

do celów:

centralnego ogrzewania budynków,

podgrzewania powietrza w układach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych,

ogrzewania w procesach technologicznych,

przygotowania ciepłej wody u Ň ytkowej.

W przeciwie ı stwie do scentralizowanych systemów, w indywidualnych systemach dostawy ciepła,

Ņ ródło ciepła jest zlokalizowane w obiekcie, do którego jest dostarczany no Ļ nik ciepła.

ń ródłem ciepła zarówno w systemie scentralizowanym, jak i indywidualnym, mo Ň e by ę kotłownia

lub centrala cieplna, wyposa Ň ona, np. w urz Ģ dzenia do podgrzewania elektrycznego lub w pompy

ciepła. Szczegółow Ģ klasyfikacj ħ kotłowni i Ņ ródeł ciepła podano w [8,30]. Sie ę ciepłownicza

transportuje no Ļ nik ciepła ze Ņ ródła ciepła do w ħ złów cieplnych. W ħ zeł cieplny stanowi zespół

urz Ģ dze ı ł Ģ cz Ģ cych sie ę ciepłownicz Ģ z instalacj Ģ odbiorcz Ģ , stanowi tak Ň e najcz ħĻ ciej granic ħ

eksploatacji pomi ħ dzy dostawc Ģ i odbiorc Ģ ciepła. W ħ zły cieplne s Ģ wyposa Ň one w elementy

pomiarowo-rozliczeniowe, elementy automatyzacji dostawy ciepła, urz Ģ dzenia zmieniaj Ģ ce parametry

no Ļ nika ciepła (temperatur ħ i ci Ļ nienie) oraz zespoły pompowe. Strona zasilana z sieci ciepłowniczej

nazywa si ħ stron Ģ pierwotn Ģ , strona instalacji - wtórn Ģ . W ħ zły bez elementów automatycznej regulacji

i pomiarowo-rozliczeniowych nale ŇĢ dzi Ļ do rzadko Ļ ci, cho ę jeszcze 10 lat temu niemal wszystkie

w ħ zły cieplne były pozbawione prawidłowo działaj Ģ cych urz Ģ dze ı pomiarowych i regulacyjnych.

Jedn Ģ z przyczyn wzrastaj Ģ cego stopnia automatyzacji w ħ złów cieplnych i instalacji odbiorczych

s Ģ wymagania obowi Ģ zuj Ģ cych przepisow prawnych, z drugiej stale rosn Ģ ce ceny no Ļ ników energii

pierwotnej, zwlaszcza paliw kopalnych.

Wi ħ kszo Ļę miast du Ň ych i Ļ rednich w Polsce posiada scentralizowane systemy dostawy ciepła.

Pocz Ģ tki ich budowy przypadaj Ģ przewa Ň nie na lata 50. XX wieku. Systemy te w ci Ģ gu kilkudziesi ħ ciu

lat były rozbudowywane, w miar ħ rozwoju urbanistycznego miast. Tak Ň e w miastach małych (kilka

lub kilkana Ļ cie tysi ħ cy mieszka ı ców) rozwin ħ ły si ħ , cho ę nieco pó Ņ niej - w latach 60., 70., i 80.

scentralizowane systemy ciepłownicze, mimo Ň e ich budowa nie zawsze byłaby uzasadniona

ekonomicznie, przy zastosowaniu przyj ħ tych obecnie kryteriów oceny atrakcyjno Ļ ci ekonomicznej

inwestycji. Miejskie systemy ciepłownicze budowano nawet w miastach o Ļ redniej g ħ sto Ļ ci cieplnej

40-50kW/ha. Lata 45.-90. były okresem gospodarki planowej, w której kryteria ekonomiczne nie były

decyduj Ģ ce w ocenie przedsi ħ wzi ħę inwestycyjnych. Planowano budow ħ ciepłowni ogrzewaj Ģ cych

aglomeracje miejskie odległe od Ņ ródla o kilkadziesi Ģ t kilometrów, nierzadko ciepłownie o mocy

planowanej znacznie przekraczaj Ģ cej rzeczywiste potrzeby cieplne zasilanych obszarów. Po minionym

okresie pozostały nie w pełni zrealizowane obiekty w rodzaju Ņ ródeł ciepła bez magistral

ciepłowniczych lub sieci ciepłowniczych o znacznych Ļ rednicach, zasilaj Ģ cych obecnie obszary o

wielokrotnie mniejszym zapotrzebowaniu na moc ciepln Ģ ni Ň zapewnia przepustowo Ļę sieci. Jednym z

elementów gospodarki planowej były tzw. opinie i decyzje kordynacyjne Wojewódzkich Komisji

Planowania Gospodarczego, w których arbitralnie decydowano o sposobie rozwi Ģ zania gospodarki

cieplnej w obiektach polo Ň onych na terenie miast i wsi. Głos decyduj Ģ cy w sprawie rozwi Ģ za ı

systemów ciepłowniczych miały Inspektoraty Gospodarki Paliwowo-Energetycznej, pó Ņ niej

Inspektoraty Gospodarki Energetycznej. W wielu przypadkach Inspektoraty narzucały szczegółowe

rozwi Ģ zania, np. stosowanie w ħ złów hydroelewatorowych w miejsce wymiennikowych, cho ę korzy Ļ ci

ze stosowania w ħ złów bezpo Ļ rednich nie równowa Ň yły ujemnych cech w ħ złów bezpo Ļ redniego

poł Ģ czenia [29].

W gospodarce rynkowej decyduj Ģ cym kryterium w wyborze rozwi Ģ zania w sferze gospodarki

cieplnej jest dost ħ pno Ļę no Ļ ników energii i koszt rozw Ģ zania, zarówno inwestycji, jak i eksploatacji.

Inwestor ma dzi Ļ do wyboru szereg ofert: kotlowni ħ gazow Ģ , kotłowni ħ olejow Ģ , ogrzewanie

elektryczne, central ħ z pompami ciepła lub wł Ģ czenie do sieci ciepłowniczej. Jednym z elementów

projektowania jest dzi Ļ analiza ekonomiczna wyboru Ņ ródła ciepła. Inwestor powinien zna ę nie tylko

koszty inwestycji w sferze gospodarki cieplnej, lecz tak Ň e przyszłe koszty eksploatacji. Te ostatnie, z

powodu stale zmieniaj Ģ cych si ħ cen no Ļ ników energii jest czasem trudno precyzyjnie okre Ļ li ę ,

zwłaszcza w perspektywie kilkunastu lat. Przykładem jest obecnie, po latach intensywnego

stosowania, zanik zainteresowania budow Ģ kotłowni spalaj Ģ cych olej (stycze ı 2001r.), za kilka lat -

prawdopodobnie - podobne zjawisko dotknie kotłownie spalaj Ģ ce gaz. Intensywnie poszukuje si ħ

innych Ņ ródeł ciepła, przede wszystkim Ņ ródeł ciepła odpadowego i odnawialnych. Wzrosło

zainteresowanie pompami ciepła, kolektorami słonecznymi i systemami skojarzonymi wytwarzania

ciepła i chłodu. Z kolei w Ņ ródłach ciepła poszukuje si ħ sposobów zwi ħ kszenia sprawno Ļ ci spalania

przez powi Ģ zanie ró Ň nego rodzaju no Ļ ników energii i stosowanie urz Ģ dze ı do schładzania spalin [25].

W miastach i dzielnicach miast, w których istniej Ģ scentralizowane systemy dostawy ciepła,

wł Ģ czenie obiektów ogrzewanych do sieci ciepłowniczej jest jedn Ģ z mo Ň liwo Ļ ci. Wybór zale Ň y

przede wszystkim od oferowanej ceny ciepła w porównaniu z innymi no Ļ nikami energii. Tendencja

wzrostu ceny oleju i gazu b ħ dzie prawdopodobnie czyniła coraz bardziej atrakcyjnym podł Ģ czenie

budynku do miejskiej sieci ciepłowniczej. Cena w ħ gla, który stanowi główne paliwo w

scentralizowanych systemach ciepłowniczych w Polsce nie b ħ dzie prawdopodobnie wzrasta ę tak

dynamicznie jak innych paliw, cho ę - by ę mo Ň e - wzorem innych krajów zostanie wprowadzony

podatek ekologiczny, zwi Ģ zany z oddziaływaniem spalania paliwa na stan Ļ rodowiska naturalnego.

Opracowanie zało Ň e ı do planu i planu zaopatrzenia w ciepło jest obecnie zadaniem gmin.

Rozwiazania w planach zaopatrzenia w ciepło maj Ģ charakter globalny, a głównym czynnikiem

decyduj Ģ cym o mo Ň liwo Ļ ci zrealizowania planu jest zdolno Ļę do poniesienia kosztów, zarówno

samorz Ģ dów lokalnych, jak i bezpo Ļ rednich inwestorów. Wi ħ kszo Ļę systemów ciepłowniczych w

kraju wymaga wci ĢŇ nadal gruntownej przebudowy, st Ģ d nale Ň y si ħ tak Ň e spodziewa ę

systematycznego wzrostu kosztów dostawy ciepła z sieci ciepłowniczej.

1.2. Klasyfikacja sieci ciepłowniczych

Mo Ň na dokona ę podziału sieci ciepłowniczych ze wzgl ħ du rodzaju no Ļ nika ciepła. S Ģ to:

wodne sieci ciepłownicze,

parowe sieci ciepłownicze,

inne (np. sieci gor Ģ cego oleju lub innych mediów energetycznych).

Wodne sieci ciepłownicze dziel Ģ si ħ na:

sieci niskotemperaturowe (niskoparametrowe) - o maksymalnej temperaturze no Ļ nika ciepła

do 100 o C,

sieci wysokotemperaturowe (wysokoparmetrowe) - o maksymalnej temperaturze no Ļ nika ciepła

powy Ň ej 100 o C.

Parowe sieci ciepłownicze dziel Ģ si ħ na:

sieci niskiego ci Ļ nienia (niskopr ħŇ ne) -o maksymalnym nadci Ļ nieniu no Ļ nika ciepła do 0.7 bar,

sieci wysokiego ci Ļ nienia (wysokopr ħŇ ne) - o maksymalnym nadci Ļ nieniu no Ļ nika ciepła

powy Ň ej 0.7 bar.

Ze wzgl ħ du na rodzaj zapotrzebowania na moc ciepln Ģ sieci ciepłownicze mo Ň na podzieli ę na:

sieci dostarczaj Ģ ce no Ļ nik ciepła do celów centralnego ogrzewania,

sieci dostarczaj Ģ ce no Ļ nik ciepła do celów przygotowania ciepłej wody,

sieci dostarczaj Ģ ce ciepł Ģ wod ħ ,

sieci dostarczaj Ģ ce no Ļ nik ciepła do celów podgrzewania powietrza w instalacjach wentylacji i

klimatyzacji,

sieci dostarczaj Ģ ce no Ļ nik ciepła do zasilania układów chłodniczych (np. absorpcyjnych pomp

ciepła),

sieci dostarczaj Ģ ce no Ļ nik ciepła do celów technologicznych.

Sieci ciepłownicze, pod wzgl ħ dem liczby przewodow, dziel Ģ si ħ na:

sieci jednoprzewodowe,

sieci dwuprzewodowe,

sieci trójprzewodowe,

sieci czteroprzewodowe,

sieci o wi ħ kszej liczbie przewodów.

Przykładem sieci jednoprzewodowej jest sie ę ciepłownicza zasilaj Ģ ca obiekty ogrzewane z

zastosowaniem otwartych zbiorników akumulacyjnych w Ņ ródle i u odbiorców. Schemat sieci

przedstawiono na rys. 1.2. No Ļ nik ciepła jest przesyłany przez sie ę ciepłownicz Ģ w dwóch kierunkach.

Po ogrzaniu w Ņ ródle woda jest doprowadzana do otwartego zbiornika akumulacyjnego u odbiorców.

Układ pomp przetłacza no Ļ nik ciepła przez urz Ģ dzenia odbiorcze, po czym po schłodzeniu

zakumulowanej obj ħ to Ļ ci, woda jest przesyłana do Ņ ródła i nast ħ pnie z powrotem dostarczana do

odbiorców.

Swoistym eksperymentem było stosowanie w Zwi Ģ zku Radzieckim w latach 30. XX wieku

jednoprzewodowego systemu ciepłowniczego, w którym woda, po przepłyni ħ ciu przez grzejniki,

zasilała instalacje ciepłej wody u Ň ytkowej [9].

Rys. 1.2. Schemat jednoprzewodowej sieci ciepłowniczej z otwartym zbiornikiem akumulacyjnym

Dwuprzewodowa sie ę ciepłownicza mo Ň e dostarcza ę no Ļ nik ciepła do celów centralnego

ogrzewania, centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody oraz do celów centralnego

ogrzewania, przygotowania ciepłej wody i ogrzewania powietrza w układach wentylacyjnych i

klimatyzacyjnych. Schemat dwuprzewodowej sieci ciepłowniczej ilustruje rys. 1.3.

Dwuprzewodow Ģ sieci Ģ ciepłownicz Ģ jest te Ň sie ę dostarczaj Ģ ca bezpo Ļ rednoio do odbiorców

ciepł Ģ wod ħ . Jeden z przewodów to przewód zasilaj Ģ cy (dostarczaj Ģ cy ciepł Ģ wod ħ ), drugi

cyrkulacyjny. Schemat sieci ciepłej wody pokazano na rys. 1.4.

Rys. 1.3. Schemat dwuprzewodowej sieci ciepłowniczej

Rys. 1.4. Schemat dwuprzewodowej sieci ciepłej wody

Sie ę pary i skroplin jest tak Ň e sieci Ģ dwuprzewodow Ģ . Schemat parowej sieci ciepłowniczej

pokazano na rys. 1.5.

Rys. 1.5. Schemat parowej, dwuprzewodowej sieci ciepłowniczej

Sieci trójprzewodowe stosowane s Ģ w układach dostawy no Ļ nika ciepła do celów centralnego

ogrzewania, przygotowania ciepłej wody, wentylacji oraz technologicznych, np. w zakładach

przemysłowych, gdy w procesie technologicznym wymagana jest stała temperatura czynnika

zasilaj Ģ cego. Wspólnym przewodem powrotnym płynie no Ļ nik ciepła powracaj Ģ cy z układów

technologicznych i układów o zmiennej temperaturze zasilania. Schemat trójprzewodowej sieci

ciepłowniczej ilustruje rys. 1.6. W sieci czteroprzewodowej wyst ħ puj Ģ dwa przewody powrotne: z

układów o stałej temperaturze zasilania oraz dwa przewody z układów o zmiennej temperaturze

zasilania. Schemat tego rodzaju sieci przedstawia rys. 1.7.

Rys. 1.6. Schemat trójprzewodowej sieci ciepłowniczej

Rys. 1.7. Schemat czteroprzewodowej sieci ciepłowniczej

Sieci czteroprzewodowe lub o wi ħ kszej liczbie przewodów mog Ģ wyst ħ powa ę w ró Ň nych

konfiguracjach, np.:

sieci czteroprzewodowe centralnego ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody oraz

technologii,

sieci czteroprzewodowe centralnego ogrzewania i ciepłej wody (np. sieci po stronie wtórnej

wq ħ złów grupowych),

sieci czteroprzewodowe wodne i parowe,

sieci sze Ļ cioprzewodowe centralnego ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody,

technologii oraz ciepłej wody,

sieci sze Ļ cioprzewodowe wody, pary i ciepłej wody i.t.p.

Ze wzgl ħ du na miejsce uło Ň enia sieci ciepłownicze dziel Ģ si ħ na:

sieci nadziemne,

sieci podziemne.

Podziemne sieci ciepłownicze dziel Ģ si ħ na:

sieci kanałowe,

sieci bezkanałowe.

Sieci kanałowe mo Ň na sklasyfikowa ę według wysoko Ļ ci kanału. S Ģ to:

sieci w kanałach nieprzechodnich (o wysoko Ļ ci poni Ň ej 1.2m),

sieci w kanałach półprzechodnich (o wysoko Ļ ci od 1.2m do 1.9m),

sieci w kanałach przechodnich (o wysoko Ļ ci co najmniej 1.9m).

Na rys. 1.8. pokazano przekroje sieci prowadzonej w kanałach.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: