Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
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.