La distribuzione e il trasporto del vettore di calore tra i consumatori avviene attraverso una speciale rete di calore. È uno degli elementi principali dell'intera struttura delle comunicazioni ingegneristiche. L'affidabilità e la qualità della trasmissione dipendono direttamente da come funziona. Le condutture delle reti di calore non sono gli unici elementi di questa struttura. Oltre a loro, comprende anche varie strutture. Questi includono, in particolare, stazioni di accelerazione e pompaggio, punti di riscaldamento.
Struttura
La rete di calore, basata su uno schema di fornitura centralizzato, è suddivisa in due livelli nella sua struttura: principale e trimestrale (micro-distretto). Il primo è costituito da elementi che collegano le fonti di calore con i punti locali (distrettuali) della sua distribuzione tra i consumatori finali. Nella maggior parte dei casi, sono un sistema ad anello di tubi (diametro 500–1400 mm) e strutture ingegneristiche. Questi elementi sono dislocati in tutta la città, il che garantisce l'affidabilità della trasmissione e la capacità di soddisfare la domanda di consumo. Grazie alla separazione, il funzionamento delle reti di riscaldamento è notevolmente facilitato. Quindi, vengono creati vari schemicontrolli che aumentano l'affidabilità del lavoro e aumentano la qualità della fornitura. La progettazione e la posa delle reti di riscaldamento del tipo principale vengono eseguite tenendo conto di possibili guasti nel funzionamento di qualsiasi elemento sottomarino. A questo proposito, vengono creati collegamenti di backup. Sono collegati a fonti di calore. Con questo approccio si crea un sistema di gestione unificato. È in grado di fornire ininterrottamente gli indicatori dichiarati delle modalità termiche e idrauliche. Allo stesso tempo, il lavoro viene eseguito anche se uno dei suoi elementi (fonte di alimentazione, uno dei rami della linea principale) si guasta. La distribuzione del liquido di raffreddamento in tali condizioni è migliore, le perdite dovute alla trasmissione sono ridotte e si osservano risparmi di carburante.
Gestione
Le regole delle reti di calore prevedono la presenza di elementi speciali con l'aiuto dei quali viene controllata la struttura. Questi includono, in particolare, meccanismi di bloccaggio - valvole. Con il loro aiuto, la rete di riscaldamento generale è divisa in sezioni separate. L'impatto sulle valvole consente di accendere (spegnere) piccole sezioni dell'autostrada, nonché stazioni di pompaggio e acceleratore situate su di esse. La maggior parte dei dispositivi moderni è dotata di un azionamento elettrico. Sono posizionati in media ogni 1-3 km di autostrada. La gestione generale delle reti comprende il controllo delle modalità di funzionamento e dello stato degli elementi strutturali, la prevenzione di possibili malfunzionamenti. Per proteggere dai colpi d'ariete, uno speciale dispositivo di soccorso è installato nei punti locali.
Rete di riscaldamento trimestrale. Caratteristiche
Queste strutture sono sistemi ramificati senza uscita. Sono collegati a punti di riscaldamento. La gestione avviene sia in modalità manuale che offline. Tale struttura ha un diametro fino a 400 mm, pertanto sono considerate accettabili interruzioni nella fornitura di energia termica ai consumatori a seguito di un'interruzione di tale rete. Tuttavia, a causa della progettazione generale degli schemi di fornitura, solo una piccola parte degli utenti finali soffre in caso di malfunzionamento. La riparazione delle reti di riscaldamento in questo caso non richiede molto tempo. I punti attraverso i quali i media entrano nel sistema sono automatizzati. Ciò consente di risparmiare sul consumo di energia termica.
Collegamento alla dorsale
Le reti di distribuzione sono collegate all'impianto generale mediante miscelatori o pompe (miscelate-circolari), meno spesso mediante scaldabagni. L'utilizzo di quest'ultimo rende il sistema più flessibile e affidabile. Ciò è possibile grazie alla separazione dei regimi idraulici del sistema principale e di quello di distribuzione. Il vettore che entra nelle reti generali da fonti diverse può avere temperature diverse, superiori a quelle già in cantiere. I sistemi di alimentazione dotati di pompe escludono l'isolamento idraulico delle linee dai circuiti di distribuzione. Di conseguenza, la gestione della relativa modalità di emergenza diventa più complicata. In questo caso, diventa possibile mantenere autonomamente con l'ausilio di una pompa nelle reti di distribuzione di circolari econdizioni di temperatura, che saranno diverse dalle principali.
Vista a due livelli del sistema
Lo schema della grande struttura della rete di riscaldamento ha una vista a due livelli. In cima c'è la tangenziale. Da essa partono le diramazioni verso i punti di riscaldamento delle regioni. La connessione utilizza il metodo ordinario. In caso di guasto della sezione della rete principale a cui è collegato il punto di riscaldamento, i consumatori finali vengono privati dell'energia termica. Gli utenti sono collegati al punto distrettuale utilizzando i sistemi locali: questo è il livello inferiore.
Prenotazione del servizio
Il refrigerante viene fornito alla rete principale dalla centrale termica e dal locale caldaie. In questo caso, è possibile effettuare il processo di prenotazione della fornitura in caso di guasto di uno dei punti di riscaldamento del fluido. Questo viene fatto installando un ponticello di collegamento sulle linee di alimentazione e ritorno. La combinazione di questi elementi forma un'unica rete di riscaldamento ad anello. Il diametro di progetto degli elementi conduttivi dei sistemi è calcolato in modo tale da garantire la portata del vettore richiesto anche in situazioni di emergenza. In condizioni di funzionamento ininterrotto stabile, il liquido di raffreddamento si muove attraverso tutte le condutture di calore della rete. In questo caso, l'uso dei ponticelli perde il suo significato. Per un uso più efficiente dei ponticelli e una riduzione dei costi di riscaldamento del liquido di raffreddamento, viene utilizzato il metodo "riserva scarica". In questo caso, c'è una sovrapposizione completa dei ponticelli. I ponticelli vengono attivati solo in caso di guasto degli elementi termici.rete.
Condutture di calore delle reti
Il movimento del vettore viene effettuato lungo questi elementi, nella forma in cui appare l'acqua. Le condutture di calore sono installate con metodi fuori terra e sotterranei. Nel primo caso, la guarnizione presenta una serie di vantaggi significativi: maggiore durata, facile monitoraggio dello stato del sistema e più facile accesso per la risoluzione dei problemi. Tuttavia, l'installazione di un condotto termico fuori terra nelle città moderne è praticamente impossibile a causa di vincoli architettonici. In queste condizioni, la maggior parte dei sistemi sono sotterranei. Per installare tali condutture, si aprono canali speciali.
Utilizzo del sistema
Prima dell'avvio dei lavori vengono effettuati i test termici delle reti di riscaldamento. Gli elementi installati sono riempiti con acqua calda di diverse temperature. Il fluido viene successivamente scaricato ripetutamente durante la sua vita utile. Come risultato di tutte le influenze interne, le pareti del tubo cambiano, la via d'uscita da questa situazione è l'installazione di compensatori nelle tubazioni. Le due estremità del profilato sono fissate in modo fisso sui supporti. Al centro è installato un compensatore. Inoltre, le tubazioni sono fissate in modo fisso vicino a scambiatori di calore, pompe. Questo viene fatto per alleviare il carico esercitato dalla deformazione termica. I supporti sono posizionati in canali o camere speciali. Nei canali, la tubazione è posata su supporti mobili. Al fine di monitorare costantemente lo stato degli impianti, sono in corso di realizzazione apposite camere sotterranee. Ospitano varie valvole, valvole di scarico, rubinetti dell'aria ecompensatori. In alcuni casi (ad esempio, con un diametro del tubo dell'acqua superiore a 500 mm), vengono eretti padiglioni a terra sopra le camere per testare le reti di riscaldamento e una manutenzione più confortevole. Il posizionamento dei punti e delle stazioni di pompaggio avviene in edifici appositamente attrezzati.
Scegliere l'opzione ottimale per le reti di riscaldamento
Attualmente, ci sono un numero enorme di schemi di reti di riscaldamento e modi per posarli. Pertanto, in fase di progettazione vengono considerate diverse opzioni. Confrontando tutte le condizioni possibili, vengono effettuati calcoli tecnici ed economici, viene selezionata l'opzione meno costosa con le migliori caratteristiche. In base a questi calcoli si determinano il diametro degli elementi utilizzati, i materiali isolanti e il loro spessore, la potenza delle pompe installate. Vengono inoltre trattenuti i costi per la realizzazione e la manutenzione del termodotto, per le dispersioni di calore durante la trasmissione dalla sorgente al consumatore.
Sistemi di riscaldamento russi
La maggior parte delle reti di riscaldamento attualmente gestite in Russia sono state ricostruite in URSS, dopo il crollo della quale i finanziamenti per il trasferimento e il rinnovo dei gasdotti esistenti sono stati drasticamente ridotti. I controlli programmati dello stato dei sistemi e le loro regolari sostituzioni sono cessati, anche il controllo statale ha iniziato a indebolirsi.
La situazione generale delle reti di riscaldamento nel paese ha cominciato a deteriorarsi drasticamente. In condizioni di notevole risparmio, i requisiti per la qualità degli elementi hanno cominciato a diminuire,utilizzato nel trasferimento di impianti esistenti. Il risparmio ha comportato una riduzione del costo del lavoro, che ha influito sulla loro qualità finale. I sistemi costruiti in questi anni avevano una vita utile ridotta e richiedevano la sostituzione dopo 5-7 anni. Tutto ciò ha comportato un forte aumento del numero di malfunzionamenti, che ha portato ad un aumento della capacità dei servizi di emergenza. Le perdite di calore durante il trasferimento del vettore sono stimate al 20-50% della produzione totale durante il periodo di riscaldamento e dal 30 al 70% - in estate. Queste cifre sono diverse volte superiori alle norme adottate nei paesi sviluppati d'Europa.
