Тепловая мощность потребителей. Договор теплоснабжения

А. В. Богданов , начальник отдела ГУ «Кузбасский центр энергосбережения»; г. Кемерово

Развитие рыночных отношений в области энергетики сопровождается обострением взаимоотношений между потребителями энергоресурсов и энергоснабжающими организациями (ЭСО). Имеет место нарастающий конфликт интересов, характеризующийся тем, что одни - потребители - не могут жить по-старому, а другие - ресурсоснабжающие организации - не могут перестроиться и перейти на новые условия отношений. Это обусловлено, с одной стороны, имеющимися недостатками нормативно-правовой базы, с другой стороны - закостенелостью самих энергоснабжающих организаций. Необходимо сразу же оговориться, что все сказанное в настоящей статье относится не ко всем ЭСО, а определено как обобщенная тенденция в целом. Эта закостенелость выражается прежде всего в диктате ЭСО по отношению к потребителям, что является следствием их монопольного положения.

Что же касается нормативно-правовой базы, то во многом утеряна даже та ее четкость и ясность, которая была еще в недалеком прошлом. Отменены правила пользования электрической и тепловой энергией, а разработанные вместо них правила электроснабжения и правила теплоснабжения так и не были приняты. С вводом в действие закона о техническом регулировании потеряли свою обязательность практически все СНиПы, их положения носят только рекомендательный характер. Правила и рекомендации, разработанные в свое время Госстроем, носят только ведомственный характер. Сложившаяся ситуация усугубляется еще и тем, что за последние 10-15 лет утеряна большая часть специалистов в области теплоснабжения. Старые кадры ушли, а новые на смену им так и не появились в силу отсутствия каких-либо стимулов. Особенно это актуально в коммунальной энергетике. Не только некому заниматься режимной наладкой котельного оборудования, тепловых сетей и систем теплопотребления, но и сами по себе эти понятия уже исчезают.

Потребители тепловой энергии свои отношения с ЭСО практически не изменили с прошлых времен: заключают договоры теплоснабжения, в которых не определены гидравлические режимы, параметры качества тепловой энергии и теплоносителя, которые должна обеспечить ЭСО; не определены в полной мере обязанности, а самое главное, ответственность ЭСО (при этом большую часть договора занимают обязанности и ответственность потребителя); персонал, обслуживающий системы теплопотребления, не имеет достаточной квалификации для этого, а самое важное - отсутствует полноценный контроль режимов теплопотребления, их анализ, анализ счетов за тепловую энергию, которые предъявляют ЭСО. Единственным продвижением вперед является установка коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя.

В результате имеют место отношения между ЭСО и потребителями тепловой энергии, при которых ЭСО предъявляют к потребителям требования, зачастую не подкрепленные никакими нормами и правилами, заставляя их оплачивать не потребленную (некачественную) тепловую энергию и теплоноситель, нести необоснованные затраты на выполнение различных условий ЭСО. В этих отношениях участвуют органы контроля и надзора. Но далеко не всегда их действия направлены на наведение порядка. Да и не во всех вопросах они могут разобраться, чему мешают собственные интересы, амбиции и недостаток знаний.

Отдельной, очень важной стороной в отношениях энергоснабжения являются проектные, монтажные, сервисные организации, и на них отражаются все проблемы, возникающие между ЭСО и потребителями энергоресурсов. Конечно, основная цель этих организаций - получение прибыли от своей деятельности. Все понимают, что это возможно только при грамотном, добросовестном выполнении своей работы. Но как это обеспечить, если находишься между трех огней? С одной стороны, надо сделать все в соответствии с нормами и правилами для потребителя, с другой стороны, это надо доказать ЭСО и надзорным органам, которые выдвигают свои требования. И чтобы не поссориться, иногда приходится соглашаться с ними вопреки требованиям правил и интересам потребителя, иначе в следующий раз не согласуют проект, выбор прибора учета, запретят или не допустят в эксплуатацию системы теплопотребления и учета и т. д.

До 2003 года все разногласия между потребителями, ЭСО, проектными, монтажными, сервисными организациями решались органами Госэнергонадзора. Однако Постановлением Правительства Госэнергонадзор был ликвидирован. Вновь созданной Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) в соответствии с Постановлением Правительства от Госэнергонадзора перешла лишь одна функция - контроль безопасности в электроэнергетике. Таким образом, в настоящее время законодательно не определена государственная надзорная структура, осуществляющая надзорные функции в области теплоснабжения - контроль за системами теплоснабжения и теплопотребления (в том числе и котельных, за исключением котлов, работающих под давлением свыше 0,7 МПа и температурой выше 115 °С), узлами учета тепловой энергии и теплоносителя на источниках, экспертизу и согласование проектов, допуск в эксплуатацию новых и реконструированных объектов, допуск на отопительный сезон систем теплопотребления, обучение и проверку знаний персонала, обслуживающего тепловые энергоустановки. Все это в условиях относительной безграмотности потребителей в вопросах энергообеспечения (конечно же, не всех) приводит к определенному хаосу и позволяет ЭСО диктовать свои условия потребителям.

Рассмотрим некоторые, наиболее остро стоящие ситуации.

Энергосбыт одной из энергоснабжающих организаций не дает разрешение потребителям на включение систем теплопотребления на отопительный сезон без предъявления из управления тепловых сетей этой же энергоснабжающей организации документа об оплате услуг по опрессовке системы теплопотребления. Эту ситуацию трудно описать словами. Оказывается, что потребитель имеет договор теплоснабжения с Энергосбытом, который заставляет его оплатить тепловым сетям, с которыми у потребителя нет договора теплоснабжения, услугу по опрессовке, которую тепловые сети не оказывали и не собирались оказывать, о чем свидетельствует бланк договора на оказание услуг, предложенный этой организацией. В соответствии с этим договором потребитель САМ должен «произвести опрессовкусогласно требованиям действующих норм и правил» и за это заплатить тепловым сетям, а исполнитель (т. е. тепловые сети) обязан только «направить своего представителя для присутствия во время проведения опрессовки и оформления соответствующего акта». При этом не принимается во внимание, что потребитель, в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок, предварительно уведомив Энергосбыт, уже самостоятельно произвел промывку и опрессовку своих систем теплопотребления и составил акт, который был представлен Энергосбыту.

Надо заметить, что в соответствии с указанными Правилами раньше контроль за опрессовкой и промывкой систем теплопотребления осуществлял Госэнергонадзор. Энергоснабжающие организации должны осуществлять контроль только «за соблюдением потребителем режимов теплопотребления и состоянием учета энергоносителей» (п. 9.1.56.). При помощи специалистов ГУ «Кузбасский центр энергосбережения» к тем потребителям, которые обратились за помощью, требования Энергосбыта по оплате тепловым сетям за опрессовку были сняты.

Похожая ситуация имеет место и с допуском в эксплуатацию (в том числе и с ежегодным) систем теплопотребления и узлов учета тепловой энергии и теплоносителя. Например, потребитель приглашает представителя энергоснабжающей организации для допуска в эксплуатацию узла учета тепловой энергии, предъявляет всю требуемую правилами документацию. В соответствии с требованиями Правил учета тепловой энергии и теплоносителя оформляется акт допуска, который подписывается представителем энергоснабжающей организации. Дальше этот акт должен быть утвержден руководителем энергоснабжающей организации. Но этого не происходит до тех пор, пока потребитель не заплатит за допуск. В результате ЭСО предъявляет этому потребителю требования по оплате за тепло и воду, как бесприборнику.

При этом п.7.5. указанных Правил гласит, что «узел учета потребителя считается допущенным к ведению учета полученной тепловой энергии и теплоносителя после подписания Акта представителем энергоснабжающей организации и представителем потребителя, учет тепловой энергии и теплоносителя на основе показаний приборов узла учета потребителя осуществляется с момента подписания Акта о его приемке в эксплуатацию». Имеется разъяснение Региональной энергетической комиссии о том, что «все расходы по производству, передаче и сбыту электрической и тепловой энергии включаются в необходимую валовую выручку энергоснабжающей организации.

Учитывая, что допуск приборов учета энергии в эксплуатацию является неотъемлемым элементом сбытовой деятельности ЭСО, взимание ею дополнительных средств за эти услуги является неправомерным, а выставление организацией, осуществляющей регулируемую государством деятельность, счетов за эту работу по произвольным (неутвержденным в установленном законодательством порядке) тарифам является нарушением государственной дисциплины цен.

Еще одна острая проблема возникла между энергоснабжающими организациями и проектными и монтажными организациями. Одна из энергоснабжающих организаций не принимает к рассмотрению и не согласовывает проекты узлов учета и регулирования теплопотребления без предоставления проектировщиками удостоверения о проверке знаний в органах Ростехнадзора, при том что проектные организации имеют лицензии на право проведения этих работ, полученные в установленном законодательством порядке. Это требование обосновывалось письмом из управления Ростехнадзора по Кемеровской области, подписанным одним из рядовых инспекторов. Представители Ростехнадзора утверждают, что они в соответствии с Правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок имеют все полномочия осуществлять контроль и надзор за системами теплопотребления, осуществлять проверку знаний персонала, обслуживающего теплопотребляющие установки и котельные, а также у проектных и монтажных организаций.

| скачать бесплатно Нормативно - правовые аспекты взаимоотношений потребителей тепловой энергии с энергоснабжающими организациями , Богданов А. В.,

- 130.00 Кб

1. Значение теплоэнергетики для современного общества. Актуальность для России.

Е.Г.Гашо, В.С.Пузаков. Современные реалии в сфере теплоснабжения.

Более чем за 100 лет своего развития российская система теплофикации (когенерации) и централизованного теплоснабж ения (ЦТ) стала самой большой в мире. Под теплофикацией понимается процесс централизованного обеспечения потребителей тепловой энергией, полученной на ТЭЦ по комбинированному способу выработки тепловой и электрической энергии. Под ЦТ понимается теплоснабжение потребителей от источников тепла через общую тепловую сеть. Теплофикация занимает весомое место в энергетическом комплексе страны. Более половины электрической мощности всех тепловых электростанций приходится на ТЭЦ общего пользования, которые производят свыше 30% всей электроэнергии в стране и покрывают треть спроса на тепловую энергию. На сегодняшний день система теплоснабжения страны состоит из почти 50 тыс. локальных систем теплоснабжения, которая обслуживается 17 тыс. предприятиями теплоснабжения. Сложившаяся система отопления многоэтажных жилых домов организована как система ЦТ.

Основными источниками тепла в системе ЦТ являются теплофикационные энергоблоки на теплоэлектростанциях (ТЭЦ, как правило, в составе генерирующих компаний) и котельные (различных форм собственности). Производство тепловой энергии в России характеризуется следующими данными:

централизованные источники производят около 74%;

децентрализованные источники производят 26% тепла России.

Основные виды используемых природных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР): природный газ, нефть и нефтепродукты, уголь. Говорить сейчас о доли возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в топливно-энергетическом балансе страны пока нельзя, т.к. по ним сегодня практически нет достоверных статистических данных.

Материалы восьмого заседания Открытого семинара «Экономические проблемы энергетического комплекса» от 25 января 2000 года. А.С.Некрасов, С.А.Воронина. Экономические проблемы теплоснабжения в России.

Теплоснабжение в России, несмотря на признание его самым топливно-емким и находящимся в критическом состоянии сегментом топливно-энергетического комплекса страны, было и остается совершенно нескоординированным в силу своей разобщенности.

В официальном статистическом издании, «Российском статистическом ежегоднике», раздел теплоснабжения отсутствует.

Крупнейшей нерешенной проблемой современного централизованного теплоснабжения является сокращение потерь тепла. Величины этих потерь должным образом не учитываются и экономически не оцениваются. Называемые объемы потерь тепла различаются кратно в зависимости от источников информации.

А.С.Некрасов (в дискуссии)

«Есть экономические пределы эффективности централизованного теплоснабжения от определенного источника. Моя точка зрения, что очень важно сегодня просчитать по всем основным городам (и это делалось в ИСЭ им. Л.А.Мелентьева в Иркутске), как реально должно выглядеть централизованное теплоснабжение.

Централизация – это одно из направлений. При той плотности застройки городов, которая у нас есть, она, конечно, должна быть. Вопрос в другом. Я как то был в Гусиноозерске, где 20 тыс. человек населения. Там теплоснабжение от Гусиноозерской ГРЭС. Если принять по 200 чел., проживающих в каждом доме, это 5 улиц по 20 домов. При плотности застройки, как это делалось в старых городах, можно получить эффективные результаты от централизованного теплоснабжения. Однако в этом городе каждый дом стоит на удалении не менее 50‑100 м друг от друга. Как при такой системе можно обеспечить централизованное теплоснабжение без экономических потерь? Невозможно. Поэтому вопрос о том, какая система теплоснабжения должна быть, это вопрос о том, какая принята стратегия в планировке городов. Хотя это выходит за рамки нашей задачи, но является базисным условием для обоснования развития централизованного теплоснабжения, особенно на базе ТЭЦ. Нельзя сегодня однозначно говорить, хорошо централизованное теплоснабжение или плохо».

2. Способы получения тепловой и электрической энергии

2.1. Тепловые электростанции

2.2. Гидроэлектростанции

2.3. Атомные электростанции

Данный раздел является кратким обзором современного состояния энергоресурсов, в котором рассмотрены традиционные источники электрической энергии. К традиционным источникам в первую очередь относятся: тепловая, атомная и энергия потока воды.

2.1 Тепловые электростанции

Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в кон. 19 в и получили преимущественное распространение. В сер. 70-х гг. 20 в. ТЭС - основной вид электрической станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла: в России и США св. 80% (1975), в мире около 76% (1973).

Около 75% всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Большинство городов России снабжаются именно ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения сильно снижается, вследствие уменьшения температуры теплоносителя. Подсчитано, что при протяженности теплотрасс более 20 км (типичная ситуация для большинства городов) установка электрического бойлера в отдельно стоящем доме становится экономически выгодна.

На тепловых электростанциях преобразуется химическая энергия топлива сначала в механическую, а затем в электрическую.

Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций (ГРЭС).

Простейшая принципиальная схема КЭС, работающей на угле, представлена на рис. Уголь подается в топливный бункер 1, а из него - в дробильную установку 2, где превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора (парового котла) 3, имеющего систему трубок, в которых циркулирует химически очищенная вода, называемая питательной. В котле вода нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 400-650°С и под давлением 3-24 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину 4. Параметры пара зависят от мощности агрегатов.

Тепловые конденсационные электростанции имеют невысокий кпд (30- 40%), так как большая часть энергии теряется с отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора.

Сооружать КЭС выгодно в непосредственной близости от мест добычи топлива. При этом потребители электроэнергии могут находиться на значительном расстоянии от станции.

Теплоэлектроцентраль отличается от конденсационной станции установленной на ней специальной теплофикационной турбиной с отбором пара. На ТЭЦ одна часть пара полностью используется в турбине для выработки электроэнергии в генераторе 5 и затем поступает в конденсатор 6, а другая, имеющая большую температуру и давление (на рис. штриховая линия), отбирается от промежуточной ступени турбины и используется для теплоснабжения. Конденсат насосом 7 через деаэратор 8 и далее питательным насосом 9 подается в парогенератор. Количество отбираемого пара зависит от потребности предприятий в тепловой энергии.

Коэффициент полезного действия ТЭЦ достигает 60-70%.

Такие станции строят обычно вблизи потребителей - промышленных предприятий или жилых массивов. Чаще всего они работают на привозном топливе.

Рассмотренные тепловые электростанции по виду основного теплового агрегата - паровой турбины - относятся к паротурбинным станциям. Значительно меньшее распространение получили тепловые станции с газотурбинными (ГТУ), парогазовыми (ПГУ) и дизельными установками.

Наиболее экономичными являются крупные тепловые паротурбинные электростанции (сокращенно ТЭС). Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. Для выработки 1 кВт-ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. В паровом котле свыше 90% выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору. Вал турбины жестко соединен с валом генератора.

Современные паровые турбины для ТЭС - весьма совершенные, быстроходные, высокоэкономичные машины с большим ресурсом работы. Их мощность в одновальном исполнении достигает 1 млн. 200 тыс. кВт, и это не является пределом. Такие машины всегда бывают многоступенчатыми, т. е. имеют обычно несколько десятков дисков с рабочими лопатками и такое же

количество, перед каждым диском, групп сопел, через которые протекает струя пара. Давление и температура пара постепенно снижаются.

Из курса физики известно, что КПД тепловых двигателей увеличивается с ростом начальной температуры рабочего тела. Поэтому поступающий в турбину пар доводят до высоких параметров: температуру - почти до 550 °С и давление - до 25 МПа. Коэффициент полезного действия ТЭС достигает 40%. Большая часть энергии теряется вместе с горячим отработанным паром.

По мнению ученых в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах. Но структура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канско-Ачинском, Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах.

К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века.

2.2 Гидроэлектростанции

Гидроэлектрическая станция, гидроэлектростанция (ГЭС),комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического. оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию. Напор ГЭС создается концентрацией падения реки на используемом участке плотиной (рис. 1), либо деривацией (рис. 2), либо плотиной и деривацией совместно (рис. 3). Основное энергетическое оборудование ГЭС размещается в здании ГЭС: в машинном зале электростанции - гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления и контроля; в центральном посту управления - пульт оператора-диспетчера или автооператор гидроэлектростанции. Повышающая трансформаторная подстанция размещается как внутри здания ГЭС, так и в отдельных зданиях или на открытых площадках. Распределительные устройства зачастую располагаются на открытой площадке. Здание ГЭС может быть разделено на секции с одним или несколькими агрегатами и вспомогательным оборудованием, отделённые от смежных частей здания. При здании ГЭС или внутри него создаётся монтажная площадка для сборки и ремонта различного оборудования и для вспомогательных операций по обслуживанию ГЭС.

По установленной мощности (в Мвт) различают ГЭС мощные (св. 250), средние (до 25) и малые (до 5). Мощность ГЭС зависит от напора На (разности уровней верхнего и нижнего бьефа), расхода воды, используемого в гидротурбинах, и кпд гидроагрегата. По ряду причин (вследствие, например сезонных изменений уровня воды в водоёмах, непостоянства нагрузки энергосистемы, ремонта гидроагрегатов или гидротехнических сооружений и т. п.) напор и расход воды непрерывно меняются, а кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС. Различают годичный, недельный и суточный циклы режима работы ГЭС.

По максимально используемому напору ГЭС делятся на высоконапорные (более 60 м), средненапорные (от 25 до 60 м) и низконапорные (от 3 до 25 м). На равнинных реках напоры редко превышают 100 м, в горных условиях посредством плотины можно создавать напоры до 300 м и более, а с помощью деривации - до 1500 м. Классификация по напору приблизительно соответствует типам применяемого энергетического оборудования: на высоконапорных ГЭС применяют ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами; на средненапорных - поворотнолопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлическими спиральными камерами, на низконапорных - поворотнолопастные турбины в железобетонных спиральных камерах, иногда горизонтальные турбины в капсулах или в открытых камерах. Подразделение ГЭС по используемому напору имеет приблизительный, условный характер.

По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины. Русловые и приплотинныс ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.

В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения (рис. 4). Состав гидротехнических сооружений зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с другой - нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего бьефа.

Краткое описание

Баланс производства тепловой энергии в 2002 г. в Российской Федерации показан на диаграмме рис.1.

Рисунок 1.

Годовое теплопотребление жилищного фонда, объектов социального и коммунального назначения в 2003 г. составило порядка 2933 млн. ГДж (700 млн. Гкал).

Главным потребителем тепловой энергии в этом секторе ЖКХ является жилищный фонд - порядка 2095 млн. ГДж (500 млн. Гкал) в год или 71 % общего потребления.

Тепловая нагрузка системы теплоснабжения (тепловая нагрузка) - это суммарное количество теплоты, получаемой от источников теплоты, равное сумме теплопотреблений приемников теплоты и потерь в тепловых сетях в единицу времени.

Основными производителями и поставщиками тепловой энергии в ЖКХ являются специализированные предприятия коммунальной энергетики, находящиеся в ведении муниципалитетов и исполнительных органов власти субъектов регионов Российской Федерации. Предприятия коммунальной энергетики в 2003 г. обеспечивали отпуск порядка 2220 млн. ГДж (530 млн. Гкал) в год, что составило 64 % общей потребности жилищно-коммунальной и социальной сфер. Остальная часть тепловой энергии поставляется региональными акционерными обществами энергетики и электрификации, а также другими предприятиями и организациями министерств, ведомств, концернов, объединений.

Порядка 1477 млн. ГДж (352,4 млн. Гкал) в год предприятия коммунальной энергетики вырабатывают на собственных теплоисточниках (котельных) и около 964 млн. ГДж (230 млн. Гкал) покупают у других производителей с последующей передачей ее абонентам - потребителям по коммунальным распределительным

тепловым сетям.

Абонент (потребитель) - юридическое лицо, а также предприниматель без образования юридического лица, имеющие в собственности или на ином законном основании объекты и системы теплопотребления, которые непосредственно присоединены к системам коммунального теплоснабжения, заключившие с теплоснабжающей организацией в установленном порядке договор на отпуск (получение) тепловой энергии и (или) теплоносителей.

Объемы и структура производства тепловой энергии на источниках теплоты для теплоснабжения ЖКХ и объектов социальной сферы представлены в табл. 1. Основную технологическую структуру коммунального теплоснабжения формируют собственные домовые и групповые котельные (ГрКУ), квартальные (КТС) и районные (городские) тепловые станции (РТС) с тепловыми сетями от них, распределительные сети, а также многочисленные теплопотребляющие (абонентские) установки.

Таблица 1. Структура производства тепловой энергии

Источник теплоснабжения мощностью, МВт (Гкал/ч)	Производство тепловой энергии
Источник теплоснабжения мощностью, МВт (Гкал/ч)	Количество произведенной тепловой энергии, млн. ГДж (млн. Гкал)	Доля в общем объеме производства, %
Домовые котельные - до 3,5 (3)
Групповые котельные (ГрКУ) - от 3,5 до 23,3 (3-20)
Квартальные котельные (КТС) - от 23,3 до 116 (20-100)
Районные котельные (РТС) - более 116 (более 100)

Общий годовой расход топлива на производство тепловой энергии для ЖКК и объектов социальной сферы составляет порядка 150 млн. т условного топлива, в том числе в коммунальных котельных - 66 млн. т условного топлива. Структура производства тепловой энергии в коммунальных котельных по видам используемого топлива представлена в таблице 2.

Таблица 2. Структура производства тепловой энергии в коммунальных котельных по видам используемого топлива

Вид топлива	Число котельных, тыс. ед.	Произведено теплоты, млн. ГДж, (млн. Гкал)	Доля в общем производстве, %


Газообразное

Как следует из таблиц 1, 2, половина от общего числа котельных ЖКХ - 22,4 тыс. единиц, работают на твердом топливе и вырабатывают почти 35 % всей тепловой энергии, потребляемой жилищным фондом, оказывая значительную нагрузку (давление) на природную среду обитания людей. Здесь кроется существенный резерв для экологического оздоровления жилых микрорайонов путем замены многих мелких котельных централизованными источниками теплоснабжения или перевода их на экологически более «чистые» виды топлива - газовое, жидкое котельно-печное, а также нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы (например, энергия солнца, волны, ветра, геотермальных источников и т.д.).

Решением Правительства РФ сельские системы теплоснабжения должны быть переданы на баланс и в эксплуатацию муниципальным образованиям местных администраций. Эта работа продолжается, и количество установок ЖКХ возрастает.

Тепловая энергия используется в процессе отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, горячего водоснабжения, пароснабжения.

Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха служат для создания комфортных условий для проживания и трудовой деятельности людей. Объем потребления тепловой энергии для этих целей определяется сезоном и зависит, прежде всего, от температуры наружного воздуха. Для сезонных потребителей характерным является относительно постоянный суточный расход теплоты и значительные его колебания по временам года.

Горячее водоснабжение – бытовое и технологическое – круглогодичное. Оно характеризуется относительно постоянным расходом в течение года и не зависит от температуры наружного воздуха.

Пароснабжение применяется в технологических процессах обдувки, пропарки, паровой сушки.

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха должны обеспечить в обслуживаемых зонах требуемые санитарно – гигиеническими нормами метеорологические условия и чистоту воздуха.

Условия теплового комфорта определяются температурой воздуха t в ° , С; относительной влажностью воздуха φ, %; скоростью движения воздуха w , м/с. Строительные нормы и правила (СниП) устанавливают следующие допустимые и оптимальные (в скобках) метеоусловия в обслуживаемых зонах жилых и общественных зданий для холодного и переходного периодов года:

a) t в = 18…22°С (20…22°С);

б) φ = 65% (45-30%);

в) w – не более 0,32 м/с (0,1…0,15 м/с).

Одной из главных характеристик закрытых помещений является температура воздуха в них, зависящая от температуры наружного воздуха, источников выделения теплоты (людей, тепловых приборов и оборудования), от теплозащитных свойств ограждений. Для создания необходимого температурного режима помещений служат системы отопления.

С учетом тепловыделения в помещениях расчетную температуру воздуха t в p принимают равной 18°С, а начало и окончание отопительного периода осуществляют при температуре наружного воздуха t =8°С. Продолжительность отопительного периода производственных помещений сокращается в зависимости от тепловыделений в них.

При естественной или принудительной механической вентиляции теплый воздух (с вредными примесями) удаляется из помещения, а вместо него поступает наружный холодный воздух. Теплоту, необходимую для нагрева наружного воздуха до расчетной температуры помещения, называют теплотой, расходуемой на вентиляцию.

Отопление

Отопление может быть местным или централизованным .

Простейшим видом местного отопления является печь дровяного отопления, представляющая собой кирпичную кладку с топкой и системой газоходов для удаления продуктов сгорания. Выделенная в процессе сгорания теплота нагревает кладку, которая в свою очередь отдает теплоту помещению.

Местное отопление может осуществляться с помощью газовых отопительных приборов, имеющих малые размеры и вес и высокую эффективность.

Применяются также поквартирные системы водяного отопления. Источник теплоты – водонагревательный аппарат на твердом, жидком или газообразном топливе. Вода нагревается в аппарате, подается в отопительные приборы и, охладившись, возвращается в источник.

В системах местного отопления в качестве теплоносителя может использоваться воздух. Аппараты нагрева воздуха называются огневоздушными или газовоздушными агрегатами. В помещениях воздух подается вентиляторами через систему воздуховодов.

Большое распространение получило местное отопление электрическими приборами, выпускаемыми в виде переносных аппаратов различных конструкций. В некоторых случаях применяются стационарные электроотопительные приборы с вторичными теплоносителями (воздухом, водой).

На предприятиях в производственных помещениях местное отопление практически не используется, однако в административных и бытовых помещениях оно может применяться (в основном электроприборы).

Централизованной называется система отопления с одним общим (центральным) источником теплоты. Это система отопления отдельного здания, группы зданий, одного или нескольких кварталов и даже небольшого города.

Отличаются системы также видом передачи теплоты воздуху помещения: конвективное, лучистое; типом нагревательных приборов: радиаторные, конвертерные, панельные.

Однотрубная система центрального отопления (рис. 26) отличается от двухтрубной тем, что вода поступает в приборы отопления и отводится от них по одному и тому же стояку. Схема однотрубной системы может быть проточной (рис. 26, а), с осевыми замыкающими участками (рис. 26, б), со смешанными замыкающими участками (рис. 26, в). Обозначения те же, что на рис.25.

В проточных системах вода последовательно проходит через все приборы стояка, в системах с осевыми замыкающими участками вода частично проходит через приборы, частично через замыкающие участки, общие для двух приборов одного этажа, в системах со смешанными замыкающими участками вода ответвляется через два замыкающих участка.

В однотрубных системах температура воды снижается в направлении ее движения, то есть приборы верхних этажей горячее приборов нижних этажей. В этих системах несколько меньше расход металла на стояки, но требуется установка замыкающих участков.

Нагревательные приборы, устанавливаемые в обогреваемых помещениях, изготавливаются из чугуна и стали и имеют различные конструктивные формы от гладких труб, изогнутых или сваренных в блоки (регистры), до радиаторов, ребристых труб и отопительных панелей.

Горячее водоснабжение

Вода для горячего водоснабжения должна быть такого же качества, как и питьевая, так как она используется для гигиенических целей. Температура воды должна быть в пределах 55…60°С.

Различают местное и центральное горячее водоснабжение. Местное горячее водоснабжение осуществляется с помощью водонагревательных аппаратов автономного и периодического действия с устройством распределения и разбора горячей воды. Водонагреватели работают на твердом топливе (угле, дровах), на газе и могут быть электрическими. По принципу действия водонагреватели делятся на емкостные и проточные.

Система центрального горячего водоснабжения применяется для объектов тепловой мощностью свыше 60 кВт. Система является частью внутреннего водопровода и представляет собой сеть трубопроводов, распределяющих горячую воду между потребителями.

Циркуляционные стояки предотвращают остывание воды в стояках при отсутствии водоразбора. Источником тепла служат водонагреватели (бойлеры), располагаемые в тепловом вводе здания или в групповом тепловом пункте.

Вентиляция

Вентиляция служит для введения чистого воздуха в помещение и удаления загрязненного с целью обеспечения требуемых санитарно-гигиенических условий. Подаваемый в помещение воздух называется приточным, удаляемый – вытяжным .

Вентиляция может быть естественной и принудительной. Естественная вентиляция происходит под действием разности плотностей холодного и теплого воздуха, его циркуляция идет либо по специальным каналам, либо через открытые форточки, фрамуги и окна. При естественной вентиляции напор невелик и соответственно мал воздухообмен.

Принудительная вентиляция осуществляется с помощью вентиляторов, которые подают воздух и удаляют его из помещения с высокой эффективностью.

По виду организации воздушного потока вентиляция бывает общеобменной и местной. Общеобменная обеспечивает обмен воздуха во всем объеме помещения, а местная – в отдельных частях помещения (на рабочих местах).

Система вентиляции, только удаляющая воздух из помещения, называется вытяжной, система вентиляции, только подающая воздух в помещение, называется приточной.

В жилых домах применяется, как правило, общеобменная естественная вытяжная система вентиляции. Наружный воздух поступает в помещения путем инфильтрации (через неплотности в ограждениях), а загрязненный внутренний воздух удаляется через вытяжные каналы здания. Потери тепловой энергии от поступления холодного наружного воздуха восполняются системой отопления и составляют величину 5…10% нагрузки отопления в зимний период.

В общественных и производственных зданиях обычно устраивается приточно-вытяжная принудительная вентиляция, причем расход тепловой энергии учитывается отдельно.

Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха – это придание ему заданных свойств независимо от наружных метеорологических условий. Это обеспечивается специальными аппаратами – кондиционерами, которые очищают воздух от пыли, подогревают его, увлажняют или осушают, охлаждают, перемещают, распределяют и автоматически регулируют параметры воздуха .

Широкое распространение получили системы кондиционирования для производственных помещений на приборостроительных, радиоэлектронных, пищевых, текстильных предприятиях, к воздушной среде которых предъявляются высокие требования.

Основная задача кондиционера – термовлажностная обработка воздуха: зимой воздух следует подогреть и увлажнить, летом – охладить и осушить.

Воздух нагревается в калориферах, охлаждается в поверхностных или контактных охладителях, аналогичных по устройству калориферам, но в трубах охлаждения циркулирует холодная вода или хладоноситель (аммиак, фреон).

Осушение воздуха получается в результате контакта с поверхностью охладителя, температура которого ниже точки росы воздуха – на этой поверхности выпадает конденсат.

Для орошения воздуха используются форсунки подачи воды или смоченные поверхности с лабиринтными ходами.

Расчет расхода теплоты является основой для определения мощности систем теплоснабжения при их проектировании, а также для оптимизации тепловых нагрузок при их эксплуатации. Максимальный расход теплоты определяют при полной нагрузке технологических потребителей и горячего водоснабжения с учетом расхода теплоты на отопление и вентиляцию в самый холодный период года. По максимальному расходу теплоты выбирается мощность производственно-отопительной котельной предприятия или расход теплоносителей от централизованных источников теплоты.

Расход теплоты на технологические нужды приводится в проектной документации предприятия или цеха. Детальные расчеты расходов теплоты на отдельные технологические процессы выполняются по специальным методикам и нормативным материалам. В случае отсутствия проектных данных для определения мощности котельной и всей системы теплоснабжения расходы теплоты и теплоносителей вычисляются по укрупненным удельным показателям и нормативам или по аналогии с другими предприятиями. Ориентировочные нормы расхода теплоты различными потребителями с учетом потерь в окружающую среду представлены в табл. 19.2.

Таблица 19.2

Ориентировочные нормы расхода теплоты на технологические нужды в расчете на один плотный м 3 (пл. м 3) продукции

Примечания :

1. Различие в расходах теплоты на сушку пиломатериалов и шпона объясняется величиной потерь теплоты в сушилках различного типа.
2. Расход теплоты на прессование зависит от плотности готовых плит. Большие значения следует принимать для плит большей плотности.
3. Теплота на обогрев бассейна расходуется в течение половины отопительного сезона. Большие значения расхода теплоты следует принимать для регионов с низкими зимними температурами.

Приведенные нормы не являются постоянными. Они постепенно снижаются в результате применения энергосберегающих технологий.

Расчет максимальной тепловой мощности, МВт, технологических потребителей, за исключением обогрева бассейна, можно проводить по следующей зависимости:

Тепловую мощность, МВт, на подогрев воды в бассейне лесопильного производства можно рассчитать по формуле

В формулах (19.1) и (19.2): q npi , q 6 - нормы расхода теплоты технологическими потребителями и бассейном лесопильного цеха на единицу продукции, МДж/пл. м 3 (см. табл. 19.2); П™- - годовое производство продукции тепловым потребителем, пл. м 3 ; - годовой объем бревен, обрабатываемых в бассейне, МДж/пл.м, п от - продолжительность отопительного периода, определяется по климатологическим данным для заданного региона, сут.; z np - время работы теплового потребителя в год, ч/год.

Расходы теплоты на отопление и вентиляцию зданий зависят от температуры наружного воздуха и других климатических условий (солнечной радиации, скорости ветра, влажности воздуха), а также от конструкции, производственного назначения и объема здания. Потребители тепловой энергии на отопление и вентиляцию, для которых расход теплоты необходим только при сравнительно низких температурах наружного воздуха, называются сезонными.

Максимальная (расчетная) тепловая мощность отопления отдельного здания кВт, для каждого здания определяется как

тепловая мощность вентиляции с подогревом воздуха

где q 0T j и q B i - удельные отопительные и вентиляционные характеристики зданий, зависящие от назначения здания и его объема, Вт/(м 3 К) ; V t - объем здания по наружному обмеру, м 3 ; t p o - температура наружного воздуха для расчета отопления, °С, ; Г р в - температура наружного воздуха для расчета вентиляции, °С, ; Г вн - температура внутри помещений по Санитарным нормам и правилам (СНиП 41-01-2003, актуализированная редакция, действует с 2013 г.) принимается: для производственных помещений - 16 °С, административных и жилых - 18 °С.

Суммарная максимальная тепловая мощность определяется:

Для системы отопления

Для системы вентиляции

Средние расходы теплоты для отопления и вентиляции, и (2 в р, кВт, за отопительный период определяются по формулам:

где t c р о - средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С .

Средний за отопительный период расход теплоты на горячее водоснабжение Q B P B , кВт, определяется по формуле

где с в = 4,19 - удельная теплоемкость воды, кДжДкг-К); т - количество жителей или работников на предприятии; а = 100 - норма расхода горячей воды для жилых зданий на одного жителя, кгДчел-сут); b = 20 - норма расхода воды для общественных зданий, кгДчел-сут); / г = 65 °С - температура горячей воды; t x = 5 °С - темм пература холодной воды.

Величину (9 г ср, кВт, приближенно можно оценить по формуле

Расчетный расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий Q rB , кВт, рассчитывается по формуле

где к - коэффициент часовой неравномерности расхода теплоты в течение суток {к = 2,04-2,4).

В летнее время тепловая нагрузка горячего водоснабжения снижается за счет повышения температуры холодной воды, средний расход теплоты (? г с в л, кВт, определяется по формуле

где / х л - температура водопроводной воды летом (15 °С); (3 - коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды летом по сравнению с зимой (принимается равным 0,8 для жилых и общественных зданий, для промышленных предприятий (3 = 1).