Выбор критериев для анализа вариантов перевода на закрытую схему ГВС существующих систем теплоснабжения

CRITERIA SELECTION FOR THE CONVERSION ANALYSIS OF CLOSED HOT WATER LOOPS FOR EXISTING HEATING SYSTEMS

Farit Gazizov

technical director ,Nevskaya Energetika LLC, Russia, St. Petersburg

Аннотация. В статье рассматриваются перспективы перехода на закрытую схему приготовления ГВС населенных пунктов российской федерации. Выполнен анализ различных схем приготовления гвс в закрытых системах. На основании анализа перспективных вариантов перехода на закрытую систему гвс предлагаются критерии, влияющие на выбор каждого из возможных решений. Выполнено разделение предложенных критериев на граничные условия и независимые пере­менные. Представлены поясняющие блок-схемы для учета критериев с обоснованием их влияния на качественные и количественные показатели перспективных вариантов перехода на закрытую систему гвс.

Abstract. The article discusses the prospects of conversion to a closed scheme for domestic hot water settlements of the Russian Federation. The analysis of various schemes of preparation of hot water in closed systems. Based on the analysis of promising options for the conversion to a closed hot water system, the criteria affecting the choice of each of the possible solutions are proposed. The proposed criteria are divided into boundary conditions and independent variables. Explanatory flowcharts are presented to take into account the criteria with the justification of their impact on the qualitative and quantitative indicators of promising options for the conversion to a closed hot water system.

Ключевые слова: горячее водоснабжение; закрытая система; тепловой пункт; централизованное теплоснабжение; технико-экономический анализ.

Keywords: Hot water supply; closed system; heat station; district heating; technical and economic analysis.

Введение

С 2011 года в России возобновилась практика разработки схем теплоснабжения поселений и городов, которые предназначены для среднесрочного планирования спроса на тепловую энергию. На сегод­няшний день отсутствует какая-либо утвержденная методика укрупнен­ной оценки вариантов перевода на закрытую схему ГВС. Единственно возможный метод сравнения вариантов и оценки стоимости мероприятий по организации закрытой схемы ГВС – технико-экономическая прора­ботка каждого варианта для отдельно взятого города.

1. Выбор критериев и анализ граничных условий

Для анализа перспективных вариантов перехода на закрытую систему ГВС необходимо оценить критерии, влияющие на выбор каждого из возможных решений. В табл. 1 представлены основные критерии и показатели, на которые они влияют.

Таблица 1.

Основные критерии выбора варианта перевода на закрытую систему ГВС

В табл. 1 рассмотрены исключительно базовые критерии оценки вариантов перевода на закрытую систему ГВС. В реальном проекте данный перечень может быть уменьшен или расширен в зависимости от актуальной ситуации в рассматриваемом проекте. Тем не менее, считается целесообразным разделение предложенных критериев на две категории:

• граничные условия (по типу логических переменных «истина/
  ложь»);
• независимые переменные (величина, которых будет меняться в разных проектах и пересчитываться в натуральные или денежные эквиваленты).

Среди базовых критериев, рассмотренных в табл. 1 в качестве граничных условий могут быть предложены позиции 2, 3, 6 и 10. На рис. 1 представлена поясняющая блок-схема для учета данных граничных условий.

Рисунок 1. Блок-схема граничных условий

Остальные критерии, представленные в табл. 1 имеют количест­венную оценку (т у. т., кВт·ч, руб.) и рассматриваются в качестве независимых переменных: 1, 4, 5, 7, 8, 9, 11.

2. Анализ независимых переменных

На рис. 2 представлена поясняющая блок-схема для учета данных независимых переменных. Рассматриваемые критерии включают в себя: градус-сутки отопительного периода (ГСОП), плотность населения, пропускная способность сетей холодного водоснабжения (ХВС), реальная тепловая нагрузка района, соотношение пиковой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение, тип грунта, а также возможность проведения работ и эксплуатационные затраты. Данные независимые переменные представлены на схеме в виде серых квадратов и соединены с показателями, на которые они влияют.

Рисунок 2. Блок-схема независимых переменных

Существенным отличием критериев на рис. 2 от позиций на рис. 1 является наличие натурального и, как следствие, денежного эквивалента, позволяющего численно оценить влияние каждой позиции на принятие решения о выборе приоритетной схемы ГВС района. Важной особенностью данной блок-схемы является разделение расходов на капитальные вложения и ежегодные затраты. Второй показатель становится крайне актуальным при сравнении тепловых и гидравли­ческих потерь, а также стоимости ремонтных работ и замены основного оборудования. Далее рекомендуется складывать все экономические показатели за период 25 лет. Такой подход позволит выполнить более объективную оценку вариантов ЦТП/ИТП и четырехтрубной системы, т.к. учитывает номинальные сроки эксплуатации трубопроводного оборудования, которые для металлических изделий составляют 25 лет. Кроме того, заявленный период будет включать капитальные ремонты и замену теплообменного оборудования для решений с установкой тепловых пунктов по типу ЦТП/ИТП.

1. 3. Заключение

В современных реалиях наиболее эффективным решением признается переход к ЦТП или ИТП через четырехтрубную систему подключения к источнику теплоснабжения. Считается, что данное реше­ние, помимо повышения эффективности авторегулирования отопления, позволяет отказаться от распределительных сетей горячего водоснаб­жения, т. е. снизить потери тепловой энергии при транспортировке и расход электроэнергии на привод сетевых насосов. При этом для
2-х трубной сети в отопительный период тепловые потери существенно ниже, за счет того, что площадь поверхности изоляции меньше чем для тех же условий при 4-х трубной схеме. Однако, в межотопительный период контур отопления останавливают и в данном случае уже площадь поверхности изоляции труб горячего водоснабжения меньше, по сравнению с 2-х трубной схемой (т.к. диаметры меньше). С другой стороны, в переходный период 2-х трубная сеть работает в зоне нижней срезки (полки ГВС), что влечет за собой «перетопы», при отсутствии автоматики регулирования отопительной нагрузки в тепловом пункте потребителей. Тогда как упомянутое явление не наблюдается при наличии 4-х трубной системы.

Таким образом, каждый из рассматриваемых вариантов может найти свое применение в зависимости от текущей ситуации и перспектив развития системы теплоснабжения данного района. Разработанная мето­дика позволяет проводить экспресс-оценку экономических показателей модернизации системы теплоснабжения с выбором приоритетного решения.