Классификация по виду теплоносителя

Теплоносителем называется среда, которая передает теплоту от источника теплоты к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и другим теплоиспользующим установкам.

Параметрами теплоносителя являются температура и давление. Вместо давления в практике эксплуатации ши­роко используется другой параметр — напор.

Напор и давление связаны между собой зависимостью:

В современных системах теплоснабжения применяют­ся следующие значения температур воды:

а) в системах отопления жилых и общественных зда­ний t ₁ = 95 °С, t ₂ = 70 °С;

б) в тепловых сетях от источника теплоснабжения до абонентских вводов t₁ = 130 °С и 150 °С, t₂ = 70 °С.

Давление в тепловых сетях должно быть больше давле­ния насыщения при максимальной температуре теплоно­сителя в сети для обеспечения условия невскипаемости. Так, например, при температуре теплоносителя 150 °С дав­ление в сети должно быть не менее 0,5 МПа.

В паровых системах теплопотребления используется сухой насыщенный пар.

По виду теплоносителя системы теплоснабжения делят­ся на две группы — водяные и паровые системы теплоснаб­жения. Для систем отопления и внутренне­го теплоснабжения следует применять в качестве теплоносителя, как правило, воду; другие теплоносители до­пускается применять при технико-экономическом обо­сновании.

На промышленных предприятиях для систем тепло­снабжения применяют как воду, так и пар. Пар в основном применяется для технологических нужд. В системах теп­лоснабжения используется только насыщенный пар, так как перегретый пар сразу теряет свой перегрев при сопри­косновении с относительно холодными нагревательными приборами. Перед транспортировкой пара по трубопрово­дам его в ряде случаев перегревают, чтобы к потребителям из-за попутного охлаждения он поступал уже в состоянии насыщения.

В последнее время намечена тенденция применения и на промышленных объектах единого теплоносителя — воды. Применение единого теплоносителя упрощает схе­му теплоснабжения, ведет к уменьшению капитальных за­трат за счет снижения диаметров трубопроводов для транс­портировки теплоносителя и способствует качественной и дешевой эксплуатации.

К теплоносителям, применяемым в системах тепло­снабжения, предъявляются санитарно-гигиенические, тех­нико-экономические и эксплуатационные требования. Главное санитарно-гигиеническое требование заключает­ся в том, что любой теплоноситель не должен ухудшать в закрытых помещениях санитарных условий для находя­щихся в них людей. Исходя из этого требования темпера­тура теплоносителя, поступающего в нагревательные при­боры, должна быть такой, чтобы не вызывать на теплоотдающих поверхностях отопительных приборов разложение пыли органического происхождения, неприятно воздей­ствующей на человеческий организм. Так, например, тем­пература теплоотдающей поверхности электрических сис­тем отопления в большинстве жилых и общественных по­мещений не должна превышать 95 °С, температура теплоносителя для двухтрубных систем отопления жилых и общественных зданий — не более 95 °С, однотрубных — не более 105 °С.

Технико-экономические требования к теплоносителю сводятся к тому, чтобы при применении того или иного теплоносителя стоимость трубопроводов, по которым он транспортируется, была наименьшей, а также была мень­ше масса нагревательных приборов.

С эксплуатационной точки зрения теплоноситель дол­жен обладать качествами, позволяющими проводить цен­тральное регулирование температуры или расхода теплоно­сителя (в одном месте, например в котельной) для изме­нения количества передаваемой теплоносителем теплоты. Это необходимо для поддержания требуемой температуры в отопительно-вентиляционных системах потребителей при изменении температуры наружного воздуха.

Если сравнить по перечисленным основным показате­лям воду и пар, можно отметить их следующие преимуще­ства друг перед другом:

Достоинства воды:

1. Возможность центрального качественного регули­рования тепловой нагрузки.

2. Меньшие энергетические потери при транспорти­ровке и большая дальность теплоснабжения.

3. Отсутствие потерь конденсата греющего пара.

4. Большая комбинированная выработка энергии на ТЭЦ.

5. Повышенная аккумулирующая способность.

6. Меньший диаметр трубопроводов для транспорти­рования теплоносителя.

7. Возможность поддержания температуры в местных системах отопления на уровне, соответствующем санитарно-гигиеническим нормам.

8. Простота присоединения водяных систем отопле­ния, вентиляции и ГВС к тепловым сетям.

9. Больший срок службы систем отопления и вентиляции.

Достоинства пара:

1. Возможность применения не только для бытовых по­требителей, но также для силовых и технологических нужд.

2. Простота начальной регулировки системы расхода вследствие самораспределения пара.

3. Отсутствие расхода энергии на транспортирование теплоносителя.

4. Больший коэффициент теплоотдачи.

Недостатки воды:

1. Больший расход энергии на перекачку теплоноси­теля.

2. Чрезмерно жесткая гидравлическая связь между точ­ками системы, что приводит к разрегулировке гидравличес­кого режима сети.

3. Большая чувствительность к авариям.

Недостатки пара:

1. Повышенные потери теплоты паропроводами из-за более высокой температуры пара.

2. Меньший срок службы паровых систем отопления из-за интенсивной коррозии внутренних поверхностей конденсатопроводов.

3. Необходимость восполнения потерь конденсата хи­мически очищенной водой, что увеличивает эксплуатаци­онные затраты.

Несмотря на некоторые достоинства пара как теплоно­сителя, последний применяется для систем теплоснабже­ния значительно реже воды. В жилых зданиях паровые си­стемы вообще не применяются.

Допускается применение пара в системах воздушного отопления и вентиляции любых зданий в качестве греюще­го (нагревающего воздух) теплоносителя. Также можно применять пар для нагрева воды в системах горячего водо­снабжения.