Bilans produkcji energii cieplnej w 2002 r. w Federacja Rosyjska pokazano na schemacie na ryc.1.

Obrazek 1.

Roczne zużycie ciepła zasobów mieszkaniowych, obiektów socjalnych i komunalnych w 2003 r. wyniosło ok. 2933 mln GJ (700 mln Gcal).

Głównym konsumentem energii cieplnej w tym sektorze mieszkaniowym jest zasób mieszkaniowy - ok. 2095 mln GJ (500 mln Gcal) rocznie lub 71% całkowitego zużycia.

Obciążenie cieplne systemu zaopatrzenia w ciepło (obciążenie cieplne) to całkowita ilość ciepła odebranego ze źródeł ciepła, równa sumie zużycia ciepła przez odbiorniki ciepła i strat w sieciach cieplnych w jednostce czasu.

Głównymi producentami i dostawcami energii cieplnej w budownictwie mieszkaniowym i usługach komunalnych są wyspecjalizowane przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, które podlegają jurysdykcji gmin i organy wykonawcze władze podmiotów regionów Federacji Rosyjskiej. W 2003 roku przedsiębiorstwa energetyczne dostarczały około 2220 mln GJ (530 mln Gcal) rocznie, co stanowiło 64% całkowitego zapotrzebowania w sektorze mieszkaniowym i komunalno-socjalnym. Pozostała część energii cieplnej dostarczana jest przez regional spółki akcyjne energetyki i elektryfikacji oraz innych przedsiębiorstw i organizacji ministerstw, resortów, koncernów, stowarzyszeń.

Około 1477 mln GJ (352,4 mln Gcal) rocznie jest produkowanych przez zakłady użyteczności publicznej we własnych źródłach ciepła (kotłownie) i około 964 mln GJ (230 mln Gcal) jest kupowanych od innych producentów z późniejszym przekazaniem abonentom - konsumentom za pośrednictwem zakładów użyteczności publicznej spółki dystrybucyjne

sieci cieplne.

Abonent (konsument)- osoba prawna, a także przedsiębiorca bez wykształcenia osoba prawna, posiadające lub na innej podstawie prawnej obiekty i systemy poboru ciepła, które są bezpośrednio podłączone do tych systemów ogrzewanie miejskie zawarta z organizacja zaopatrzenia w ciepło w we właściwym czasie umowa na dostawę (odbiór) energii cieplnej i (lub) nośników ciepła.

Wielkości i struktura produkcji ciepła w źródłach ciepła do zaopatrzenia w ciepło mieszkań oraz usług i obiektów komunalnych sfera społeczna przedstawiono w tabeli. 1. Podstawowe struktura technologiczna miejskie przedsiębiorstwa ciepłownicze tworzą własne kotłownie domowe i grupowe (GRKU), ciepłownie kwartalne (KTS) i powiatowe (miejskie) (RTS) wraz z sieciami ciepłowniczymi od nich, sieciami dystrybucyjnymi, a także licznymi instalacjami energochłonnymi (abonenckimi) .

Tabela 1. Struktura produkcji ciepła

Źródło ciepła, MW (Gcal/h)	Produkcja energii cieplnej
	Ilość wytworzonej energii cieplnej, mln GJ (mln Gcal)	Udział w sumie wielkość produkcji, %
Kotłownie domowe - do 3,5 (3)
Kotłownie grupowe (GRKU) - od 3,5 do 23,3 (3-20)
Kotłownie kwartalne (KTS) - od 23,3 do 116 (20-100)
Kotłownie osiedlowe (RTS) - ponad 116 (ponad 100)

Ogólny roczne zużycie paliwa do produkcji energii cieplnej dla budownictwa mieszkaniowego i usług komunalnych oraz obiektów socjalnych to ok. 150 mln ton paliwo wzorcowe, w tym w kotłowniach komunalnych – 66 mln ton paliwa wzorcowego. Strukturę produkcji ciepła w kotłowniach komunalnych według rodzaju stosowanego paliwa przedstawia tabela 2.

Tabela 2. Struktura produkcji ciepła w kotłowniach komunalnych według rodzaju stosowanego paliwa

Rodzaj paliwa	Liczba kotłowni, tys. szt.	Wytworzone ciepło, mln GJ, (mln Gcal)	Uczestniczyć produkcja ogólna, %
gazowy

Jak wynika z tabel 1, 2, połowa Łączna 22,4 tys. jednostek kotłowni mieszkaniowych i usług komunalnych pracuje na paliwie stałym i wytwarza prawie 35% całej energii cieplnej zużywanej przez zasób mieszkaniowy, co znacznie obciąża (presję) środowisko naturalne zamieszkanie przez ludzi. Tutaj leży znaczna rezerwa na ekologiczną poprawę osiedli mieszkaniowych poprzez zastąpienie wielu małych kotłowni scentralizowanymi źródłami zaopatrzenia w ciepło lub przeniesienie ich na bardziej „czyste” dla środowiska rodzaje paliwa - gaz, kotłownia płynna, a także nietradycyjne odnawialne źródła energii (np. energia słoneczna, falowa, wiatrowa), źródła geotermalne itp.).

Decyzją Rządu Federacji Rosyjskiej wiejskie systemy zaopatrzenia w ciepło powinny zostać przeniesione do bilansu i uruchomione przez gminy lub samorządy lokalne. Prace te trwają, a liczba instalacji mieszkaniowych i usług komunalnych wzrasta.

Energia cieplna jest wykorzystywana w procesie ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji, zaopatrzenia w ciepłą wodę, zaopatrzenia w parę.

Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja służyć do tworzenia komfortowe warunki do życia i aktywność zawodowa ludzi. Wielkość zużycia energii cieplnej na te cele zależy od pory roku i zależy przede wszystkim od temperatury zewnętrznej. Odbiorcy sezonowi charakteryzują się względnie stałym dobowym zużyciem ciepła i jego znacznymi wahaniami sezonowymi.

Zaopatrzenie w ciepłą wodę- gospodarstwa domowego i technologicznego - całoroczne. Charakteryzuje się stały wydatek przez cały rok i nie zależy od temperatury zewnętrznej.

Dopływ pary stosowane w procesy technologiczne dmuchanie, gotowanie na parze, suszenie parowe.

Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja muszą zapewniać warunki meteorologiczne i czystość powietrza wymagane normami sanitarno-higienicznymi w obsługiwanych pomieszczeniach.

Warunki komfortu cieplnego określa temperatura powietrza t do °, Z; wilgotność względna powietrze φ, %; prędkość powietrza w, SM. kodeksy budowlane i zasady (SNiP) ustalają następujące dopuszczalne i optymalne (w nawiasach) warunki pogodowe w obsługiwanych obszarach mieszkalnych i budynki publiczne na zimno i okresy przejściowe roku:

a) cyna= 18…22 °С (20…22 °С);

b) = 65% (45-30%);

w) w– nie więcej niż 0,32 m/s (0,1…0,15 m/s).

Jedną z głównych cech pomieszczeń zamkniętych jest temperatura w nich powietrza, która zależy od temperatury powietrza zewnętrznego, źródeł wydzielania ciepła (ludzie, urządzenia i sprzęt cieplny) oraz właściwości termoizolacyjnych ogrodzeń. Aby stworzyć niezbędne reżim temperaturowy Pomieszczenia obsługiwane są przez systemy grzewcze.

Uwzględniając wydzielanie ciepła w pomieszczeniach, obliczona temperatura powietrza t do p wzięta równa 18 ° C, a początek i koniec okres ogrzewania przeprowadzane w temperaturze zewnętrznej t=8°С. Długość okresu grzewczego pomieszczenia przemysłowe zmniejsza się w zależności od rozpraszania w nich ciepła.

Z naturalnym lub wymuszonym mechaniczna wentylacja ciepłe powietrze (ze szkodliwymi zanieczyszczeniami) jest usuwane z pomieszczenia, a zamiast niego napływa powietrze zewnętrzne zimne powietrze. Ciepło wymagane do podgrzania powietrza zewnętrznego do projektowanej temperatury w pomieszczeniu nazywane jest ciepłem używanym do wentylacji.

Ogrzewanie

Ogrzewanie może być lokalne lub scentralizowane.

Najprostszym rodzajem lokalnego ogrzewania jest piec. ogrzewanie drewnem, reprezentujący murarstwo z piecem i systemem kanałów gazowych do usuwania produktów spalania. Ciepło uwalniane podczas procesu spalania ogrzewa mur, który z kolei oddaje ciepło do pomieszczenia.

Ogrzewanie miejscowe można przeprowadzić za pomocą grzejników opalanych gazem, które są niewielkich rozmiarów i wagi oraz mają wysoką sprawność.

Zastosuj również systemy mieszkaniowe podgrzewanie wody. Źródłem ciepła jest urządzenie do podgrzewania wody na paliwa stałe, płynne lub gazowe. W aparacie podgrzewana jest woda, dostarczana do urządzenia grzewcze i po schłodzeniu wraca do źródła.

W lokalnych systemach grzewczych jako nośnik ciepła można wykorzystać powietrze. Urządzenia ogrzewania powietrznego nazywane są jednostkami powietrze-powietrze lub powietrze-powietrze. W pomieszczeniach powietrze dostarczane jest przez wentylatory poprzez system kanałów.

Świetna dystrybucja otrzymało lokalne ogrzewanie urządzenia elektryczne produkowane w postaci urządzeń przenośnych różne wzory. W niektórych przypadkach stosuje się stacjonarne grzejniki elektryczne z wtórnymi nośnikami ciepła (powietrze, woda).

W przedsiębiorstwach lokalne ogrzewanie praktycznie nie jest wykorzystywane w pomieszczeniach przemysłowych, ale może być stosowane w pomieszczeniach administracyjnych i socjalnych (głównie urządzenia elektryczne).

Scentralizowany to system grzewczy z jednym wspólnym (centralnym) źródłem ciepła. Jest to system grzewczy dla pojedynczego budynku, grupy budynków, jednej lub kilku dzielnic, a nawet małego miasta.

Systemy różnią się również rodzajem przekazywania ciepła do powietrza w pomieszczeniu: konwekcyjne, promieniujące; rodzaj urządzeń grzewczych: grzejnik, konwerter, panel.

System jednorurowy centralne ogrzewanie(ryc. 26) różni się od dwururowego tym, że woda wpływa do urządzeń grzewczych i jest z nich odprowadzana przez ten sam pion. Schemat systemu jednorurowego może być przepływowy (ryc. 26, a), z osiowymi sekcjami zamykającymi (ryc. 26, b), z mieszanymi sekcjami zamykającymi (ryc. 26, c). Oznaczenia są takie same jak na rys.25.

W systemach przepływowych woda przepływa sekwencyjnie przez wszystkie urządzenia pionu, w systemach z osiowymi sekcjami zamykającymi woda częściowo przepływa przez urządzenia, częściowo przez sekcje zamykające wspólne dla dwóch urządzeń na tej samej kondygnacji, w systemach z mieszanymi sekcjami zamykającymi, woda rozgałęzia się przez dwie sekcje zamykające.

W systemy jednorurowe temperatura wody spada zgodnie z kierunkiem jej ruchu, czyli urządzeń Wyższe piętra cieplejsze urządzenia niższe piętra. W tych systemach zużycie metalu na piony jest nieco mniejsze, ale wymagana jest instalacja sekcji zamykających.

Urządzenia grzewcze instalowane w ogrzewanych pomieszczeniach wykonane są z żeliwa i stali oraz posiadają różne formy konstrukcyjne od gładkie rury, gięte lub spawane w bloki (rejestry), do grzejników, rur żebrowanych i paneli grzewczych.

Zaopatrzenie w ciepłą wodę

Ciepła woda musi być tej samej jakości co woda pitna, ponieważ jest używana do celów higienicznych. Temperatura wody powinna zawierać się w granicach 55 ... 60 ° C.

Rozróżnij lokalne i centralne zaopatrzenie w ciepłą wodę. Lokalne zaopatrzenie w ciepłą wodę zapewnia podgrzewacze wody autonomiczny i akcja okresowa z urządzeniem do rozprowadzania i analizowania gorącej wody. Podgrzewacze wody zasilane są paliwem stałym (węgiel, drewno), gazem i mogą być elektryczne. Zgodnie z zasadą działania podgrzewacze wody dzielą się na pojemnościowe i przepływowe.

Instalacja centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę wykorzystywana jest do obiektów o mocy cieplnej powyżej 60 kW. System jest częścią hydraulika wewnętrzna i jest siecią dystrybucji rurociągów gorąca woda między konsumentami.

Piony cyrkulacyjne zapobiegają wychłodzeniu wody w pionach w przypadku braku poboru wody. Źródłem ciepła są podgrzewacze wody (kotły) umieszczone na wejściu cieplnym budynku lub w grupowym punkcie grzewczym.

Wentylacja

Wentylacja służy do wprowadzenia czyste powietrze do pomieszczeń i usunąć zanieczyszczony materiał w celu zapewnienia wymaganych warunków sanitarno-higienicznych. Powietrze dostarczane do pomieszczenia nazywane jest powietrzem nawiewanym, powietrze usuwane nazywamy powietrzem wywiewanym.

Wentylacja może być naturalna lub wymuszona. Wentylacja naturalna zachodzi pod wpływem różnicy gęstości między zimnem a ciepłe powietrze, jego cyrkulacja odbywa się albo przez specjalne kanały, albo przez otwarte otwory wentylacyjne, rygle i okna. Na naturalna wentylacja ciśnienie jest małe, a zatem wymiana powietrza jest niewielka.

Wentylacja wymuszona realizowana jest za pomocą wentylatorów nawiewających powietrze i usuwających je z pomieszczenia z dużą wydajnością.

Według rodzaju organizacji przepływ powietrza wentylacja jest ogólna i lokalna. Wymiana ogólna zapewnia wymianę powietrza w całej objętości pomieszczenia, a lokalną - w niektórych częściach pomieszczenia (na stanowiskach pracy).

System wentylacji, który tylko usuwa powietrze z pomieszczenia, nazywa się wywiewem, system wentylacji, który tylko dostarcza powietrze do pomieszczenia, nazywa się powietrzem nawiewanym.

W budynki mieszkalne stosuje się z reguły wymianę powszechną naturalną system wydechowy wentylacja. powietrze na zewnątrz przedostaje się do pomieszczeń poprzez infiltrację (przez nieszczelności w ogrodzeniu), a zanieczyszczone powietrze z pomieszczeń jest usuwane przez kanały wydechowe budynek. Straty energii cieplnej z dopływu zimnego powietrza zewnętrznego uzupełniane są przez system grzewczy i wynoszą w okresie zimowym 5...10% obciążenia grzewczego.

w miejscach publicznych i budynki przemysłowe nawiew i wywiew jest zwykle rozmieszczany wymuszona wentylacja, a zużycie energii cieplnej uwzględnia się oddzielnie.

Klimatyzacja

Klimatyzacja nadaje mu pożądane właściwości, niezależnie od zewnętrznych warunków meteorologicznych. Zapewniają to specjalne urządzenia - klimatyzatory, które oczyszczają powietrze z kurzu, ogrzewają je, nawilżają lub osuszają, schładzają, przemieszczają, rozprowadzają i automatycznie dostosowują parametry powietrza.

Systemy klimatyzacji pomieszczeń przemysłowych w przedsiębiorstwach przyrządowych, radioelektronicznych, spożywczych, tekstylnych, środowisko powietrza które mają wysokie wymagania.

Głównym zadaniem klimatyzatora jest termiczna i nawilżająca obróbka powietrza: zimą powietrze powinno być ogrzane i nawilżone, latem schłodzone i osuszone.

Powietrze jest podgrzewane w nagrzewnicach, chłodzone w chłodnicach powierzchniowych lub kontaktowych, podobne konstrukcyjnie do nagrzewnic, ale krążące w rurach chłodzących zimna woda lub czynnik chłodniczy (amoniak, freon).

Osuszanie powietrza uzyskuje się w wyniku kontaktu z powierzchnią chłodnicy, której temperatura jest niższa od punktu rosy powietrza - na tej powierzchni tworzy się kondensacja.

Do nawadniania powietrza stosuje się dysze doprowadzające wodę lub powierzchnie zwilżane z przejściami labiryntowymi.

Utrata prądu

Konsumenci energii elektrycznej są wszędzie. Jest produkowany w stosunkowo nielicznych miejscach w pobliżu źródeł paliw i zasobów wodnych. Energii elektrycznej nie da się oszczędzać na dużą skalę. Należy go spożyć natychmiast po otrzymaniu. Dlatego istnieje potrzeba przesyłania energii elektrycznej na duże odległości.

Transfer energii jest związany z znaczące straty. Fakt jest taki Elektryczność podgrzewa przewody linii energetycznych. Zgodnie z prawem Joule-Lenz energia zużyta na nagrzewanie przewodów linii jest określona wzorem: gdzie R jest rezystancją linii. Bardzo świetna długość linie przesyłowe mogą stać się ekonomicznie nieopłacalne. Praktycznie bardzo trudno jest znacząco zmniejszyć rezystancję linii. Dlatego musisz zmniejszyć obecną siłę.

Ponieważ aktualna moc jest proporcjonalna do iloczynu natężenia prądu i napięcia, w celu utrzymania przesyłanej mocy konieczne jest zwiększenie napięcia w linii przesyłowej. Im dłuższa linia transmisyjna, tym korzystniejsze jest stosowanie wyższego napięcia. Tymczasem generatory prąd przemienny są budowane na napięcia nieprzekraczające 16-20 kV Wyższe napięcia wymagałyby zastosowania skomplikowanych specjalnych środków w celu odizolowania uzwojeń i innych części generatora.

Dlatego transformatory podwyższające napięcie są instalowane w dużych elektrowniach. Transformator zwiększa napięcie w linii tak samo, jak zmniejsza prąd.

Do bezpośredniego wykorzystania energii elektrycznej w silnikach napędu elektrycznego obrabiarek, in sieć oświetleniowa a do innych celów napięcie na końcach linii należy obniżyć. Osiąga się to za pomocą transformatorów obniżających napięcie.

Zwykle spadek napięcia i odpowiednio wzrost natężenia prądu występują w kilku etapach. Na każdym etapie napięcie maleje, a obszar objęty siecią elektryczną powiększa się.

Przy bardzo wysokim napięciu między przewodami rozpoczyna się wyładowanie koronowe, prowadzące do strat energii. Dopuszczalna amplituda napięcia przemiennego musi być taka, aby dla danego obszaru drutu poprzecznego straty energii spowodowane wyładowaniem koronowym były pomijalne.

Elektrownie wielu regionów kraju są zjednoczone linie wysokiego napięcia transmisja, tworząc wspólną sieć elektryczną, do której podłączeni są konsumenci. Takie połączenie, zwane systemem elektroenergetycznym, umożliwia wygładzenie „szczytowych” obciążeń energii w godzinach porannych i wieczornych. System elektroenergetyczny zapewnia nieprzerwane zasilanie odbiorców, niezależnie od ich lokalizacji.

INSTALACJE ELEKTRYCZNE I SIECI ELEKTRYCZNE.

Część elektryczna elektrowni obejmuje różnorodne urządzenia główne i pomocnicze. Do głównych urządzeń przeznaczonych do produkcji i dystrybucji energii elektrycznej należą:

• Generatory synchroniczne wytwarzające energię elektryczną (dla generatorów turbinowych TPP);
• Szyny zbiorcze przeznaczone do odbioru energii elektrycznej z generatorów i dystrybucji jej do konsumentów;
• Urządzenia komunikacyjne - przełączniki przeznaczone do włączania i wyłączania obwodów w normalnych i warunki awaryjne, oraz odłączniki przeznaczone do odprowadzenia napięcia z części instalacji elektrycznych pozbawionych napięcia oraz do tworzenia widocznego obwodu otwartego;
• Pomocnicze odbiorniki elektryczne (pompy, wentylatory, awaryjne) oświetlenie elektryczne itp.)

Sprzęt pomocniczy przeznaczony do wykonywania funkcji pomiarowych, sygnalizacyjnych, zabezpieczeniowych i automatyki itp.

System energetyczny (system energetyczny) składa się z Elektrownie, sieci elektryczne oraz odbiorców energii elektrycznej połączonych i połączonych wspólnym trybem w ciągłym procesie produkcji, dystrybucji i zużycia energii elektrycznej i cieplnej przy ogólne kierownictwo w tym trybie.

System zasilania elektrycznego (elektrycznego) to zestaw części elektryczne elektrownie, sieci elektryczne i odbiorców energii elektrycznej, których łączy wspólność reżimu oraz ciągłość procesu wytwarzania, dystrybucji i zużycia energii elektrycznej. Instalacja elektryczna jest częścią systemu elektroenergetycznego, z wyjątkiem sieci ciepłowniczych i odbiorców ciepła. Sieć elektryczna - zestaw instalacji elektrycznych do dystrybucji energia elektryczna składający się z podstacji, rozdzielnice, powietrze i linie kablowe przesył mocy. Dystrybucja energii elektrycznej z elektrowni do odbiorców odbywa się za pośrednictwem sieci elektrycznej. Linia elektroenergetyczna (napowietrzna lub kablowa) to instalacja elektryczna przeznaczona do przesyłania energii elektrycznej.

W naszym kraju stosowane są standardowe napięcia znamionowe (międzyfazowe) prądu trójfazowego o częstotliwości 50 Hz w zakresie 6-750 kV oraz napięcia 0,66; 0,38 kV. kV są używane do generatorów.

Przesył energii elektrycznej z elektrowni liniami elektroenergetycznymi odbywa się przy napięciach 110-750 kV, czyli znacznie przekraczających napięcie generatorów. Podstacje elektryczne zastosowany do przekształcenia

elektryczność jednego napięcia na energię elektryczną innego napięcia. Podstacja elektryczna to instalacja elektryczna przeznaczona do przetwarzania i dystrybucji energii elektrycznej. Podstacje składają się z transformatorów, szyn zbiorczych i aparatów łączeniowych, a także: sprzęt pomocniczy: przekaźnikowe urządzenia zabezpieczające i automatyki, urządzenia pomiarowe. Podstacje są przeznaczone do łączenia generatorów i odbiorców z liniami energetycznymi.

Klasyfikację sieci elektrycznych można przeprowadzić według rodzaju prądu, napięcia znamionowego, wykonywanych funkcji, charakteru konsumenta, konfiguracji schematu sieci itp.

W zależności od rodzaju prądu przemiennego i prąd stały; napięcie: bardzo wysokie napięcie ( ,Wysokie napięcie ,niskonapięciowy (<1кВ).

Zgodnie z konfiguracją schematu sieciowego są one podzielone na zamknięte i otwarte.

W zależności od pełnionych funkcji wyróżnia się sieci szkieletowe, zasilające i dystrybucyjne. Sieci szkieletowe o napięciu 330-1150 kV pełnią funkcje tworzenia zunifikowanych systemów elektroenergetycznych, w tym potężnych elektrowni, zapewniają ich funkcjonowanie jako jeden obiekt kontrolny i jednocześnie przesyłają energię elektryczną z potężnych elektrowni. Realizują również komunikację systemową, tj. powiązania między systemami elektroenergetycznymi są bardzo długie. Tryb pracy sieci szkieletowych jest kontrolowany przez dyspozytora Zunifikowanego Sterowania Dyspozytorskiego (ODC).ODU obejmuje kilka okręgowych systemów elektroenergetycznych – okręgowych wydziałów energetyki (REU).

Sieci zasilające przeznaczone są do przesyłania energii elektrycznej z podstacji sieci szkieletowej oraz częściowo z autobusów elektrowni 110-220 kV do węzłów energetycznych (CP) sieci dystrybucyjnych - stacji okręgowych. Sieci dostaw są zwykle zamknięte. Z reguły napięcie tych sieci wynosi 110-220 kV, ponieważ wraz ze wzrostem gęstości obciążeń, mocy stacji i długości sieci elektrycznych napięcie osiąga czasami 330-550 kV.

Podstacja okręgowa ma zwykle wyższe napięcie 110-220 kV i niższe napięcie 6-35 kV.W tej podstacji zainstalowane są transformatory, które pozwalają regulować napięcie na obciążonych szynach niskiego napięcia.

Sieć dystrybucyjna jest przeznaczona do przesyłania energii elektrycznej na niewielkie odległości z szyn zbiorczych niskiego napięcia podstacji okręgowych do odbiorców przemysłowych, miejskich i wiejskich. Takie sieci dystrybucyjne są zwykle otwarte. Istnieją sieci dystrybucyjne wysokiego () i niskiego (napięcia). Z kolei, w zależności od charakteru odbiorcy, sieci dystrybucyjne dzielą się na sieci do celów przemysłowych, miejskich i rolniczych. Napięcie 6kV. Napięcie 35kV jest powszechnie stosowane do tworzenia 6 oraz centra energetyczne 10kV, głównie na terenach wiejskich.

W przypadku zasilania dużych przedsiębiorstw przemysłowych i dużych miast przeprowadzany jest głęboki wkład wysokiego napięcia, tj. budowa stacji elektroenergetycznych o napięciu pierwotnym 110-500 kV w pobliżu centrów obciążenia. Sieci wewnętrznego zasilania dużych miast to sieci 110 kV, w niektórych przypadkach zawierają głębokie wejścia 220 / 10 kV Sieci rolnicze są obecnie eksploatowane przy napięciu 0,4-110 kV.

Napowietrzne linie energetyczne (VL) są przeznaczone do przesyłania energii elektrycznej na odległość za pomocą przewodów. Głównymi elementami konstrukcyjnymi linii napowietrznych są przewody (służą do przesyłania energii elektrycznej), kable (służą do ochrony linii napowietrznych przed przepięciami piorunowymi), wsporniki (przewody nośne i kable na określonej wysokości), izolatory (izolują przewody podpory ), kształtki liniowe (za ich pomocą przewody są mocowane na izolatorach, a izolatory na wspornikach).

Długość linii przesyłowych na Białorusi (1996): 750kV-418km, 330kV-3951km, 220kV-2279km, 110kV-16034km.

Najpopularniejszymi drutami są aluminiowe, stalowo-aluminiowe i stopy aluminium. Kable elektroenergetyczne składają się z jednego lub więcej rdzeni przewodzących prąd, oddzielonych od siebie i od ziemi izolacją. Przewody przewodzące - wykonane z aluminium jednodrutowe (przekrój do 16) lub wielodrutowe. Kabel z żyłami miedzianymi stosowany jest w obszarach zagrożonych wybuchem.

Izolacja wykonana jest ze specjalnego papieru kablowego impregnowanego olejem mineralnym, nakładanego w postaci taśm na przewody przewodzące, a także może być gumą lub polietylenem. Osłony ochronne nakładane na izolację w celu ochrony przed wilgocią i powietrzem to ołów, aluminium lub polichlorek winylu. W celu ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi przewidziano pancerz wykonany z taśm stalowych lub drutów. Pomiędzy skorupą a pancerzem znajdują się wewnętrzne i zewnętrzne osłony ochronne.

Wewnętrzna osłona ochronna (poduszka pod pancerz) to warstwa juty z impregnowanej przędzy bawełnianej lub papieru siarczanowego kablowego, natomiast zewnętrzna osłona ochronna wykonana jest z juty pokrytej masą antykorozyjną.

Znacząca część zużycia energii elektrycznej to straty w sieci (7-9%).

GOSPODARKA ENERGETYCZNA PRZEDSIĘBIORSTW PRZEMYSŁOWYCH I POTENCJAŁ OSZCZĘDZANIA ENERGII.

W przemyśle ponad 2/3 potencjału oszczędności energii znajduje się w sferze zużycia przez najbardziej energochłonne gałęzie przemysłu – chemiczny i petrochemiczny, paliwowy, materiałów budowlanych, leśny, drzewny i celulozowo-papierniczy, spożywczy i lekki.

Znaczne rezerwy oszczędności energii w tych branżach wynikają z niedoskonałości procesów technologicznych i urządzeń, schematów zaopatrzenia w energię, niedostatecznego wprowadzania nowych energooszczędnych i bezodpadowych technologii, stopnia wykorzystania wtórnych zasobów energii, niskiej jednostkowej wydajności technologicznej linie i zespoły, stosowanie nieekonomicznych urządzeń oświetleniowych, nieuregulowany napęd elektryczny, nieefektywne obciążanie urządzeń energetycznych, niskie urządzenia z opomiarowaniem, sterowaniem i regulacją procesów technologicznych i energetycznych, niedociągnięcia w projektowaniu i budowie przedsiębiorstw i poszczególnych branż, niskie poziom działania urządzeń, budynków i budowli.

Inżynieria mechaniczna i metalurgia. Około jedna trzecia całego paliwa kotłowego i paleniskowego wykorzystywanego w budowie maszyn trafia na potrzeby odlewnictwa, kucia i tłoczenia oraz produkcji termicznej. Około połowa całego zużywanego ciepła i około jedna trzecia całej energii elektrycznej jest wykorzystywana na potrzeby technologiczne. Ponad jedna trzecia całej energii elektrycznej trafia do obróbki mechanicznej. Głównymi odbiorcami surowców energetycznych w budowie maszyn są piece martenowskie, żeliwiaki, piece do topienia, maszyny ciągowe (wentylatory i oddymiacze), piece grzewcze, suszarnie, walcownie, urządzenia galwaniczne, urządzenia spawalnicze, prasy.

Przyczynami niskiej efektywności wykorzystania paliw i energii w przemyśle maszynowym są: niski poziom techniczny urządzeń paleniskowych, wysokie zużycie metali w produktach, duże odpady metalowe podczas ich przetwarzania, znikomy poziom odzysku ciepła odpadowego, nieracjonalna struktura energii zastosowane nośniki oraz znaczne straty w sieciach cieplnych i elektrycznych.

Ponad połowę rezerw oszczędności energii można zrealizować w procesie topienia metali i produkcji odlewniczej. Reszta oszczędności wiąże się z usprawnieniem procesów obróbki metali, m.in. poprzez zwiększenie poziomu jej automatyzacji, rozszerzenie stosowania mniej energochłonnych tworzyw sztucznych i innych materiałów konstrukcyjnych w porównaniu z metalem.

Największymi konsumentami paliw w przemyśle są produkcja wielkopiecowa i walcownicza, najbardziej energochłonna jest produkcja żelazostopów, górnictwo, walcowanie, produkcja stali elektrycznej i tlenu, najbardziej energochłonna jest produkcja koksu.

• Zastosowanie efektywnych materiałów wykładzinowych i termoizolacyjnych w piecach, suszarniach i ciepłociągach;
• Zastosowanie tyrystorowych przemienników częstotliwości w procesach nagrzewania indukcyjnego metalu w kuciu i produkcji cieplnej;
• Wprowadzenie energooszczędnych farb i lakierów (o niskiej temperaturze schnięcia, wodorozcieńczalnych, o zwiększonej suchej pozostałości);
• Zmniejszenie energochłonności obróbki metali (zastąpienie hot-stampingu przez wytłaczanie i cold-stamping);
• Zastosowanie radełkowania kół zębatych zamiast produkcji na frezarkach do kół zębatych;
• Rozszerzenie zastosowania technik metalurgii proszków;
• Wykorzystanie obrabiarek CNC (komputerowe sterowanie numeryczne), rozwój robotyki i elastycznych struktur produkcyjnych;
• Zmniejszone zużycie energii podczas odlewania poprzez zmniejszenie ilości odrzutów.

Przemysł chemiczny i petrochemiczny. W tych branżach występuje wiele procesów technologicznych, w których zużywana lub uwalniana jest duża ilość ciepła. Węgiel, ropa i gaz są wykorzystywane zarówno jako paliwo, jak i surowce.

Główne kierunki oszczędzania energii w tych branżach to:

• Zastosowanie wysokosprawnych procesów spalania w piecach i aparatach technologicznych (instalacja rekuperatorów do podgrzewania wody);
• Zastosowanie zanurzonych palników gazowych w celu zastąpienia ogrzewania parowego niepalnych cieczy;
• Wdrożenie nowej technologii bezodpadowej, przyjaznej dla środowiska produkcji kaprolaktamu z produkcją energii cieplnej w postaci pary i gazów palnych (PA „Azot”);
• Poprawa efektywności procesów rektyfikacji (optymalizacja procesu technologicznego z wykorzystaniem pomp ciepła, zwiększenie aktywności i selektywności katalizatorów);
• Poprawa i zwiększenie wydajności jednostkowej jednostek produkcji włókien chemicznych;
• Zmniejszenie strat paliw i surowców w procesach niskotemperaturowych;
• Przeprofilowanie produkcji amoniaku na mniej energochłonną produkcję metanolu (PO „Azot”).

Dużą rezerwą oszczędności zasobów energetycznych w przemyśle petrochemicznym jest wykorzystanie wtórnych zasobów energii, w tym wprowadzenie kotłów odzysknicowych do produkcji pary i gorącej wody w celu wykorzystania ciepła z emisji gazów o dużym potencjale.

Wśród produkcji przemysłowych produkcja nawozów mineralnych jest jedną z najbardziej energochłonnych. Koszty energii w kosztach niektórych rodzajów produktów w tej branży stanowią około jednej trzeciej. Rosnąca efektywność energetyczna wiąże się z koniecznością opracowania całkowicie nowych typów urządzeń do produkcji nawozów mineralnych, opartych na wykorzystaniu nowoczesnych oddziaływań fizycznych, fizykochemicznych i fizyko-mechanicznych (akustycznych, wibracyjnych, elektromagnetycznych) na procesy technologiczne, m.in. urządzenia do wymiany ciepła i masy, filtry urządzeń mieszających, granulatory itp.

Produkcja materiałów budowlanych.

Produkcja materiałów budowlanych oparta jest na procesach ogniowych związanych ze zużyciem znacznych ilości oleju opałowego, gazu ziemnego i koksu tj. najcenniejsze paliwa. Jednocześnie sprawność tych paliw w przemyśle nie przekracza 40%.

Najwięcej zasobów energetycznych w przemyśle materiałów budowlanych zużywa się do produkcji cementu. Najbardziej energochłonnym procesem w produkcji cementu jest wyżarzanie klinkieru (klinkier to mieszanka surowców wapiennych i ilastych spalanych do spiekania w celu produkcji cementu).W przypadku tzw. metody mokrej jednostkowe zużycie energii na wyżarzanie klinkieru wynosi około 1,5 raza wyższa niż przy metodzie suchej. Dlatego ważnym kierunkiem oszczędzania energii jest zastosowanie metody suchej do produkcji cementu z nasiąkniętych wodą surowców.

W produkcji betonu energooszczędne jest wytwarzanie i wprowadzanie przyspieszaczy twardnienia betonu w celu przejścia na technologię niskoenergetyczną do produkcji prefabrykatów betonowych, a także zastosowanie generatorów ciepła do obróbki cieplnej i zawilgocenia żelbetu w komory szybowe; w produkcji cegieł - wprowadzenie metody ewakuacji autoklawów w cegielniach, wprowadzenie pieców o konstrukcji panelowej w obudowie całkowicie metalowej do produkcji cegieł glinianych.

Niezbędne jest zorganizowanie produkcji materiałów i konstrukcji budowlanych i izolacyjnych ograniczających straty ciepła przez przegrody budowlane oraz opracowanie i wdrożenie systemu działań w celu wykorzystania potencjału lokalnych paliw do wypalania ceramiki ściennej.

W przemyśle szklarskim sprawność cieplna płomieniowych pieców szklarskich (głównych odbiorców paliwa) nie przekracza 20-25%.Największe straty energii występują przez przegrody budowlane pieców (30-40%) oraz spalin (30-40%) -40%) w przemyśle szklarskim mają na celu zwiększenie wydajności pieców szklarskich, zastąpienie ubogich paliw kopalnych oraz wykorzystanie wtórnych zasobów cieplnych.

W leśnictwie i przemyśle drzewnym głównymi obszarami oszczędzania energii są:

• Wprowadzenie efektywnych kosztowo agregatów do suszenia zrębków w produkcji płyt wiórowych;
• Opracowywanie i wdrażanie nowych ekonomicznych metod produkcji wyrobów papierniczych, w tym produkcji włóknin i papieru z włóknem syntetycznym;
• Zwiększenie produkcji mebli w mniej energochłonny sposób z wykorzystaniem nowych rodzajów materiałów okładzinowych zamiast laminowania;
• Produkcja części z płyt wiórowych;
• Wykorzystanie ciepła spalin z wentylacji i niskogatunkowego ciepła mieszanin parowo-powietrznych;
• Opracowanie i wdrożenie urządzeń do produkcji i wykorzystania gazu generatorowego z odpadów drzewnych do produkcji ciepła i energii elektrycznej;
• Ponowne wyposażenie suszarni PAP-32 z energii elektrycznej na produkcję odpadów drzewnych.

Główne kierunki oszczędzania energii w przemyśle lekkim:

• doskonalenie procesów technologicznych wypalania porcelany;
• Wykonanie wymienników ciepła odpadowego wykorzystujących ciepło czynnika suszącego urządzeń wykorzystujących ciepło w przedsiębiorstwach przemysłu lekkiego.

W rolnictwie około połowę oszczędności energii można osiągnąć dzięki wprowadzeniu energooszczędnych maszyn, procesów technologicznych i urządzeń.

Dominujący udział w potencjale oszczędności energii wynika z eliminacji odpadów bezpośrednich i zwiększenia wydajności maszyn rolniczych, zmniejszenia zużycia zasobów paliw i energii przez gospodarstwa hodowlane i szklarnie poprzez poprawę właściwości termofizycznych konstrukcji otaczających, wykorzystanie SER o niskim potencjale , optymalizacja bilansów energetycznych w połączeniu z wykorzystaniem nietradycyjnych źródeł (biogaz itp.) , zmniejszenie zużycia paliwa do suszenia ziarna, stosowanie ekonomicznych kotłów fluidalnych zamiast kotłów elektrycznych, stosowanie odpadów (słoma, itp.) zamiast tradycyjnych paliw .

Główne kierunki oszczędzania energii w rolnictwie wraz z tworzeniem nowych technologii to:

• Doskonalenie technologii suszenia zbóż i pasz, sposobów stosowania nawozów mineralnych i organicznych;
• Opracowywanie i wdrażanie systemów wykorzystania odpadów roślinnych i zwierzęcych do celów energetycznych, a także do produkcji nawozów i dodatków paszowych;
• Wykorzystanie ciepła emisji wentylacyjnych z budynków inwentarskich do ogrzewania wody i ogrzewania pomieszczeń dla młodych zwierząt (za pomocą płytowych wymienników ciepła);
• Zapewnienie optymalnych reżimów temperaturowych i podział systemu grzewczego dla budynków inwentarskich;
• Zastosowanie pomp ciepła w instalacjach i urządzeniach zaopatrzenia w ciepło i chłód do płynnej regulacji pracy systemów wentylacyjnych, wprowadzenie nowoczesnej aparatury i automatyki, montaż urządzeń pomiarowych i kontrolnych energii, a także budowa biogazowni .

W przemyśle spożywczym produkcja cukru jest jedną z najbardziej energochłonnych gałęzi przemysłu. Główne oszczędności w zasobach energetycznych w produkcji cukru można osiągnąć w wyniku doskonalenia schematów technologicznych i celowego wprowadzenia urządzeń energooszczędnych, wykorzystania niskogatunkowego ciepła par wtórnych wyparek i krystalizacji próżniowej oraz kondensatów w obiegach cieplnych .

Produkcja alkoholu jest również energochłonna. W celu zmniejszenia zużycia ciepła konieczne jest wprowadzenie hydrolizy enzymatycznej do przygotowania skrobi zawierającej surowce do fermentacji.

Istotą polityki oszczędzania energii w analizowanym okresie jest maksymalne możliwe zaspokojenie zapotrzebowania na surowce paliwowo-energetyczne poprzez ich oszczędzanie w przemyśle, rolnictwie, gospodarstwie domowym oraz bardziej efektywne wykorzystanie w elektroenergetyce.

Głównymi przyczynami nieefektywnego wykorzystania zasobów paliwowo-energetycznych na Białorusi są: brak kompleksowej polityki technicznej, ekonomicznej, regulacyjnej i prawnej w zakresie oszczędzania energii, braki w projektowaniu, budowie i eksploatacji, brak zaplecza technicznego dla produkcja niezbędnego sprzętu, przyrządów, aparatury, automatyki i systemów sterowania.

Potencjał oszczędności energii w elektroenergetyce powstaje dzięki powszechnemu rozwojowi zaopatrzenia w ciepło w oparciu o turbiny gazowe i elektrociepłownie, modernizacja i przebudowa istniejących obiektów energetycznych, doskonalenie schematów technologicznych i optymalizacja trybów pracy urządzeń, wzrost efektywność procesów spalania paliw i ich automatyzacja, wprowadzenie zautomatyzowanych systemów sterowania.

W sektorze domowym powstaje poprzez poprawę właściwości termicznych i fizycznych otaczających konstrukcji budynków i budowli, modernizację i zwiększenie poziomu eksploatacji małych kotłowni, zastosowanie bardziej ekonomicznych urządzeń oświetleniowych, regulowany napęd elektryczny, powszechne wprowadzenie kontrolno-regulacyjnych urządzeń pomiarowych, usprawniających konserwację budynków i budowli, zwiększających sprawność transportu elektrycznego, sprawność pieców gazowych, jakość izolacji termicznej itp.

GŁÓWNI ODBIORCY ENERGII CIEPLNEJ

Głównymi odbiorcami energii cieplnej są przedsiębiorstwa przemysłowe oraz usługi mieszkaniowe i komunalne.Większość odbiorców przemysłowych wymaga energii cieplnej w postaci pary (nasyconej lub przegrzanej) lub gorącej wody. Na przykład w przypadku bloków energetycznych, które mają napęd parowy lub turbiny (młoty i prasy parowe, kuźnice, turbopompy, turbosprężarki itp.) wymagana jest para o ciśnieniu 0,8-3,5 MPa i przegrzana do 250-450 .

Aparatura i urządzenia technologiczne (wszelkiego rodzaju nagrzewnice, suszarki, wyparki, reaktory chemiczne) wymagają głównie pary nasyconej lub lekko przegrzanej o ciśnieniu 0,3-0,8 MPa oraz wody o temperaturze 150.

W mieszkalnictwie i usługach komunalnych głównymi odbiorcami ciepła są systemy ogrzewania i wentylacji budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, systemy zaopatrzenia w ciepłą wodę i systemy klimatyzacji. W budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej temperatura powierzchni urządzeń grzewczych zgodnie z wymaganiami norm sanitarno-higienicznych nie powinna przekraczać 95, a temperatura wody w kranach ciepłej wody nie powinna być niższa niż 50-60 zgodnie z wymogami komfortu i nie wyższy niż 70 zgodnie z normami bezpieczeństwa. W związku z tym w systemach grzewczych, wentylacyjnych i ciepłej wody ciepła woda jest wykorzystywana jako nośnik ciepła.

Systemy grzewcze.

System zaopatrzenia w ciepło to zespół urządzeń do wytwarzania, transportu i użytkowania ciepła.

Dostarczanie ciepła do odbiorców (ogrzewanie, wentylacja, systemy zaopatrzenia w ciepłą wodę i procesy technologiczne) składa się z trzech powiązanych ze sobą procesów: komunikacji ciepła z chłodziwem, transportu chłodziwa i wykorzystania potencjału cieplnego chłodziwa. Systemy zaopatrzenia w ciepło są klasyfikowane według następujących głównych cech: moc, rodzaj źródła ciepła i rodzaj chłodziwa. Pod względem mocy systemy zaopatrzenia w ciepło charakteryzują się zasięgiem wymiany ciepła i liczbą odbiorców. Mogą być lokalne lub scentralizowane. Lokalne systemy grzewcze to systemy, w których trzy główne ogniwa są połączone i znajdują się w tym samym lub sąsiednim lokalu. Jednocześnie odbiór ciepła i jego oddanie do powietrza w pomieszczeniach są połączone w jednym urządzeniu i zlokalizowane w ogrzewanych pomieszczeniach (piece) Systemy scentralizowane, w których ciepło dostarczane jest z jednego źródła ciepła do wielu pomieszczeń.

W zależności od rodzaju źródła ciepła systemy ciepłownicze dzielą się na ciepłownicze i ciepłownicze. W systemie ciepłowniczym źródłem ciepła jest kotłownia miejska, ciepłownia – CHP.

Nośnik ciepła odbiera ciepło w kotłowni miejskiej (lub CHPP) i poprzez rurociągi zewnętrzne, zwane sieciami ciepłowniczymi, wchodzi do systemów grzewczych, wentylacyjnych budynków przemysłowych, użyteczności publicznej i mieszkalnych. W urządzeniach grzewczych znajdujących się wewnątrz budynków czynnik chłodzący oddaje część zgromadzonego w nim ciepła i jest odprowadzany specjalnymi rurociągami z powrotem do źródła ciepła.

Nośnik ciepła to medium, które przenosi ciepło ze źródła ciepła do urządzeń grzewczych systemów grzewczych, wentylacyjnych i ciepłej wody.

W zależności od rodzaju nośnika ciepła systemy zaopatrzenia w ciepło dzielą się na 2 grupy - wodę i parę. W systemach ogrzewania wodnego nośnikiem ciepła jest woda, w systemach parowych para. Na Białorusi systemy ogrzewania wody są stosowane w miastach i na obszarach mieszkalnych. Para jest wykorzystywana w zakładach przemysłowych do celów technologicznych.

Systemy wodociągów ciepłowniczych mogą być jednorurowe i dwururowe (w niektórych przypadkach wielorurowe).Najczęstszym jest dwururowy system zaopatrzenia w ciepło (ciepła woda jest dostarczana do odbiorcy jedną rurą, a schłodzona woda jest zawracane do elektrociepłowni lub do kotłowni drugą rurą) Istnieją systemy otwarte i zamknięte dostarczanie ciepła. W systemie otwartym odbywa się „bezpośredni pobór wody”, tj. ciepła woda z sieci wodociągowej jest demontowana przez odbiorców na potrzeby domowe, sanitarne i higieniczne. Przy pełnym wykorzystaniu ciepłej wody można zastosować system jednorurowy. System zamknięty charakteryzuje się prawie całkowitym powrotem wody sieciowej do elektrociepłowni (lub kotłowni okręgowej).Miejsce, w którym odbiorcy ciepła są podłączeni do sieci ciepłowniczej, nazywane jest wejściem abonenckim.

Nośniki ciepła sieci ciepłowniczych podlegają sanitarno-higienicznym (nośnik ciepła nie powinien pogarszać warunków sanitarnych w pomieszczeniach zamkniętych – średnia temperatura powierzchni urządzeń grzewczych nie może przekraczać 70-80), techniczno-ekonomicznym (aby koszt transportu rurociągów jest najmniejsza, masa urządzeń grzewczych jest niewielka i zapewniono minimalne zużycie paliwa do ogrzewania pomieszczeń) oraz wymagania eksploatacyjne (możliwość centralnej regulacji wymiany ciepła układów poboru ze względu na zmienne temperatury zewnętrzne).

Parametry nośników ciepła - temperatura i ciśnienie. Zamiast ciśnienia pracuje głowica H. Głowica i ciśnienie są powiązane zależnością

gdzie H jest głową, m; P - ciśnienie, Pa, - gęstość nośnika ciepła, kg /, g - przyspieszenie swobodnego spadania, m / w sieciach ciepłowniczych z kotłowni lub elektrociepłowni, a także w systemach grzewczych budynków przemysłowych.

Sieć ciepłownicza

Na Białorusi długość sieci ciepłowniczych (1996) wynosi: główna 794 km, dystrybucyjna 1341 km.

Głównymi elementami sieci ciepłowniczych są rurociąg składający się z rur stalowych połączonych spawaniem, konstrukcja izolacyjna zaprojektowana w celu ochrony rurociągu przed korozją zewnętrzną i stratami ciepła oraz konstrukcja nośna, która odbiera ciężar rurociągu i siły powstające podczas jego operacja.

Najważniejszymi elementami są rury, które muszą być odpowiednio mocne i szczelne przy maksymalnych ciśnieniach i temperaturach chłodziwa, mieć niski współczynnik odkształceń termicznych, małą chropowatość powierzchni wewnętrznej, wysoką odporność termiczną ścianek, co przyczynia się do zachowania ciepła i niezmienności właściwości materiału podczas długotrwałej ekspozycji na wysokie temperatury i ciśnienia.

Izolacja termiczna jest stosowana do rurociągów w celu zmniejszenia strat ciepła podczas transportu chłodziwa. Straty ciepła są zmniejszone o 10-15 razy w przypadku układania naziemnego i 3-5 razy w przypadku układania podziemnego w porównaniu z rurociągami nieizolowanymi. Izolacja termiczna musi mieć wystarczającą wytrzymałość mechaniczną, trwałość, odporność na wilgoć (hydrofobowość), nie stwarzać warunków do występowania korozji, a przy tym być tania. Jest reprezentowany przez następujące wzory: segmentowy, owijający, farszowy, odlewany i mastyksowy. Wybór konstrukcji izolacyjnej zależy od sposobu ułożenia rurki cieplnej.

Izolacja segmentowa wykonana jest z uprzednio wyprodukowanych kształtek kształtowych, które są nakładane na rurociąg, wiązane drutem, a od zewnątrz pokryte tynkiem azbestowo-cementowym. Segmenty wykonane są z pianobetonu, wełny mineralnej, szkła gazowego itp. Izolację do owijania wykonujemy z filcu mineralnego, azbestowego sznura termoizolacyjnego, folii aluminiowej oraz materiałów z blachy azbestowej. Materiały te pokrywają rury w jednej lub kilku warstwach i mocują je bandażami z taśmy metalowej. Materiały izolacyjne do owijania stosuje się głównie do izolowania armatury, kompensatorów, połączeń kołnierzowych. Izolacja wypchana stosowana jest w postaci pokrowców, muszli, siatek wypełnionych materiałami sproszkowanymi, sypkimi i włóknistymi. Do pakowania używa się wełny mineralnej, wiórów pianobetonowych itp. Izolację wylewaną stosuje się przy układaniu rurociągów w nieprzejezdnych kanałach oraz układaniu bezkanałowym.

W rurociągach kanałowych zbudowane są z prefabrykowanych elementów żelbetowych. Główną zaletą kanałów przelotowych jest możliwość dostępu do rurociągu, jego rewizji i naprawy bez otwierania gruntu. Kanały przelotowe (kolektory) są budowane w obecności dużej liczby rurociągów. Wyposażone są w inne instalacje podziemne - kable elektryczne, wodociągowe, gazociągowe, telefoniczne, wentylację, oświetlenie elektryczne niskiego napięcia.

Kanały półprzepustowe stosuje się przy układaniu niewielkiej liczby rur (2-4) w miejscach, w których w warunkach pracy niedopuszczalne jest otwieranie się gruntu oraz przy układaniu rurociągów o dużych średnicach (800-1400 mm.)

Kanały nieprzejezdne wykonane są z jednolitych elementów żelbetowych. Są to koryta w kształcie koryta ze stropem z prefabrykowanych płyt betonowych. Zewnętrzna powierzchnia ścian pokryta jest pokryciem dachowym na mastyksu bitumicznym. Izolacja - warstwa ochronna antykorozyjna, warstwa termoizolacyjna (wełna mineralna lub szkło piankowe), ochronna powłoka mechaniczna w postaci siatki metalowej lub drutu. Powyżej - warstwa tynku azbestowo-cementowego.

Literatura:

1. Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Wymiana ciepła M.: wydawnictwo energetyczne, 1981.
2. Urządzenia ciepłownicze i zaopatrzenie w ciepło przedsiębiorstw przemysłowych / Wyd. B.N. Golubkowa. M.: Energia, 1979.
3. Urządzenia cieplne i sieci cieplne. G.A. Arseniew i inni M.: Energoatomizdat, 1988.
4. Andryushenko A.I., Aminov R.Z., Khlebalin Yu.M. Instalacje grzewcze i ich zastosowanie. M.: Wysz. szkoła, 1983.

Pytanie 1. Klasyfikacja odbiorców ciepła. Wykresy obciążenia cieplnego.

PODSTAWY CHEMII OGÓLNEJ (teoria i materiały badawcze)

Redaktor Asylbekova B.A.

Podpisano do druku 24. 01.2002 Format 60x90/16 Cena do uzgodnienia

Tom 5.7 akademickie-ed. l. Nakład 300 egzemplarzy. Zamów 2511

Pracownia poligraficzna i kserograficzna KSTU, Karaganda, ur. Mira, 56

Pytanie 1. Klasyfikacja odbiorców ciepła. Wykresy obciążenia cieplnego.

Klasyfikacja odbiorców ciepła. (8, s.51..55)

Zużycie cieplne to wykorzystanie energii cieplnej do różnych celów domowych i przemysłowych (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja, prysznice, wanny, pralnie, różne instalacje wykorzystujące ciepło technologiczne itp.).

Przy projektowaniu i eksploatacji systemów zaopatrzenia w ciepło należy wziąć pod uwagę:

Rodzaj nośnika ciepła (woda lub para);

Parametry nośnika ciepła (temperatura i ciśnienie);

Maksymalne godzinowe zużycie ciepła;

Zmiana zużycia ciepła w ciągu dnia (harmonogram dzienny);

Roczne zużycie ciepła;

Zmiana zużycia ciepła w ciągu roku (harmonogram roczny);

Charakter wykorzystania chłodziwa przez konsumentów (bezpośredni pobór z sieci ciepłowniczej lub tylko ekstrakcja ciepła).

Odbiorcy ciepła stawiają systemowi grzewczemu różne wymagania. Mimo to zaopatrzenie w ciepło musi być niezawodne, ekonomiczne i zadowolić wszystkich odbiorców ciepła.

Tryb pracy systemów technologicznych podlega zmianom, które mogą być zarówno regularne, jak i losowe, długookresowe lub krótkotrwałe, ale powinny one następować przy minimalnym zużyciu energii, bez narażania niezawodności działania urządzeń i związanych z nimi systemów.

Zaniedbanie tego czynnika zwykle prowadzi do błędnych obliczeń przy wyborze sprzętu do źródeł zasilania i nieuzasadnionego nadmiernego zużycia paliwa w celu zapewnienia wymaganego obciążenia.

Aby ocenić faktyczne zapotrzebowanie przedsiębiorstwa lub jego oddziałów na zasoby energii cieplnej, konieczne jest przeanalizowanie wykresów zużycia ciepła w określonych okresach pracy - w ciągu doby, tygodnia, miesiąca, roku.

Charakterystyki równomierności obciążeń cieplnych w ciągu roku to liczba godzin użytkowania maksymalnego obciążenia cieplnego, h/rok, oraz współczynnik K, będący stosunkiem średniego obciążenia dobowego do maksymalnego obciążenia dobowego w ciągu roku.

Zgodnie z tymi cechami przedsiębiorstwa przemysłowe dzielą się na trzy grupy: pierwsza t\u003d 4000 - 5000 h / rok, K \u003d 0,57 - 0,68; druga t\u003d 5000 - 6000 h / rok, K \u003d 0,6 - 0,76; trzeci t 6000 godz./rok, tys. 0,76.

Pierwsza grupa obejmuje przedsiębiorstwa, na przykład przemysł lekki i inżynierię mechaniczną, w strukturze kosztów energii cieplnej, których ponad 40% ma obciążenia systemów grzewczych, wentylacyjnych i ciepłej wody. W związku z tym koszt ciepła dla technologii wynosi mniej niż 60%. Trzecia grupa to przedsiębiorstwa z przeważającym udziałem kosztów obciążenia cieplnego na potrzeby technologiczne – ponad 90%. Zużycie ciepła przez odbiorców pozostałych kategorii jest bardzo małe – poniżej 10% (tab. 8).

Tabela 8

Odbiorców ciepła można podzielić na dwie grupy:

1) sezonowi odbiorcy ciepła;

2) całorocznych odbiorców ciepła.

Sezonowymi odbiorcami ciepła są:

Ogrzewanie;

Wentylacja (z ogrzewaniem powietrza w nagrzewnicach);

Klimatyzacja (uzyskiwanie powietrza o określonej jakości: czystości, temperaturze i wilgotności).

Konsumenci całoroczni zużywają ciepło przez cały rok. Ta grupa obejmuje:

Odbiorcy technologiczni ciepła;

Zaopatrzenie w ciepłą wodę dla gospodarstw domowych.

Sezonowe zmiany obciążenia zależą głównie od warunków klimatycznych (temperatura powietrza zewnętrznego, prędkość i kierunek wiatru, promieniowanie słoneczne, wilgotność powietrza itp.). Obciążenie sezonowe ma względnie stały rozkład dobowy i zmienny roczny rozkład obciążeń (rys. 11).

Harmonogram obciążenia technologicznego zależy od profilu i trybu działania przedsiębiorstw przemysłowych, a harmonogram obciążenia zaopatrzenia w ciepłą wodę zależy od poprawy budynków, składu i codziennej rutyny głównych grup ludności, trybu działania obiektów użyteczności publicznej - łaźnie, pralnie. Ma prawie stały roczny i bardzo zmienny rozkład dnia. Rozkłady dzienne w soboty i niedziele zwykle różnią się od rozkładów dziennych w inne dni tygodnia.

Większość systemów zaopatrzenia w ciepło ma zróżnicowane obciążenie cieplne (ogrzewanie, wentylacja, zaopatrzenie w ciepłą wodę, odbiorcy procesowi). Jej wartość i charakter zależą od wielu czynników, w tym klimatycznych, a przede wszystkim od temperatury powietrza zewnętrznego.

Wykres (rys. 12) przedstawia zależność zużycia ciepła na ogrzewanie, wentylację, zaopatrzenie w ciepłą wodę oraz potrzeby technologiczne od temperatury powietrza zewnętrznego, tj. koszty ciepła.

Względne wartości zużycia ciepła są wykreślane wzdłuż osi rzędnych w ułamkach jednostki (maksymalne całkowite zużycie ciepła jest przyjmowane jako jednostka, tj. gdzie , , , to maksymalne oszacowane zużycie ciepła na ogrzewanie, wentylację, ciepłą wodę dostaw i potrzeb technologicznych).

Odcięta to temperatura powietrza na zewnątrz.

Zbudujmy cztery wykresy różnych obciążeń termicznych. Zużycie ciepła przez potrzeby technologiczne oraz zaopatrzenie w ciepłą wodę nie jest funkcją temperatury zewnętrznej. Harmonogram będzie miał nierówny charakter w ciągu dnia i tygodnia, ale w ciągu roku jest wygładzany i nabiera jednolitego charakteru.

jest zwykle przez całą dobę. Przy stałej temperaturze zewnętrznej obciążenie grzewcze budynków mieszkalnych jest praktycznie stałe. W przypadku przedsiębiorstw przemysłowych ma niestały harmonogram dobowy i tygodniowy, tj. w celu zaoszczędzenia pieniędzy sztucznie ograniczają dostawy ciepła w nocy iw weekendy. Maksymalny przepływ ogrzewania odpowiada obliczonej temperaturze zewnętrznej ogrzewania i jest obliczonym obciążeniem ogrzewania. Minimalne zużycie ciepła do ogrzewania odpowiada obliczonej temperaturze zewnętrznej na początku i na końcu sezonu grzewczego

Temperatury charakterystyczne dla wykresu obciążenie wentylacji następujące:

Obliczona temperatura powietrza zewnętrznego do wentylacji odpowiada obliczonym obciążeniu wentylacją (wykorzystywane jest ogrzewanie recyrkulacyjne). Gdy zużycie ciepła na wentylację jest stałe, a centrale wentylacyjne pracują z recyrkulacją, tj. z domieszką powietrza pobieranego z ich pomieszczeń do powietrza zewnętrznego. Recyrkulacja powietrza jest dopuszczalna w pomieszczeniach, w których powietrze nie zawiera patogenów, toksycznych gazów, par i pyłów. Przed jednostką kaloryczną miesza się powietrze w ilości zapewniającej jej stałą temperaturę. Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej mieszanie wzrasta, a dopływ powietrza zewnętrznego maleje. Temperatura wody wpływającej do grzejników pozostaje stała. Zatem, gdy temperatura powietrza na zewnątrz jest niższa, zużycie ciepła na wentylację pozostaje równe obliczonemu ze względu na zmniejszenie współczynnika wymiany powietrza. Aby regulować kurs wymiany powietrza w przedziale jednostki wentylacyjne muszą być wyposażone w autoregulatory.

Temperatura aktywacji wentylacji. Minimalne zużycie ciepła na wentylację odpowiada obliczonej temperaturze zewnętrznej na początku i na końcu okresu grzewczego budynków przemysłowych.

Całkowite zużycie ciepła na ogrzewanie, wentylację, zaopatrzenie w ciepłą wodę oraz potrzeby technologiczne w dzielnicy jest sumą kosztów poszczególnych abonentów. Dominuje obciążenie grzewcze. Wykres całkowitego zużycia ciepła ma postać pokazaną na Rys.12. Ma trzy punkty przerwania:

a) moment włączenia ogrzewania;

b) moment włączenia wentylacji;

c) moment zmiany obciążenia wentylacji.

Charakter całkowitego harmonogramu obciążenia zależy od stosunku obciążeń poszczególnych grup odbiorców.

Główny zadanie ogrzewania jest utrzymanie warunków komfortu cieplnego (warunków sprzyjających życiu i aktywności).

Według SNiP dopuszczalne (optymalne) warunki meteorologiczne w rejonie budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej:

Temperatura powietrza 18-22oC (22-24oC)

Wilgotność względna 65% (45-30)

Prędkość powietrza nie większa niż 0,3 m/s (0,1-0,15)

W tym celu konieczne jest zachowanie równowagi pomiędzy stratami ciepła budynku a zyskiem ciepła, co można wyrazić wzorem ( bilans cieplny):

,

gdzie - całkowite straty ciepła, - dopływ ciepła przez system grzewczy, - wewnętrzne źródła ciepła.

Zawiera:

Straty spowodowane przenoszeniem ciepła przez obudowy zewnętrzne;

Utrata infiltracji spowodowana przedostaniem się zimnego powietrza do pomieszczeń przez nieszczelne ogrodzenia zewnętrzne,

Ciepło do ogrzewania zimnych przedmiotów (materiałów), ()

Zawiera:

Od promieniowania słonecznego (latarnie, okna);

Od urządzeń komunikacyjnych i technologicznych;

Od urządzeń elektrycznych i elektrycznych opraw oświetleniowych;

Z podgrzanego materiału i produktów;

W procesach technologicznych (kondensacja);

Z produktów spalania, powierzchni pieca;

Od ludzi.

Istnieją dwa metody obliczeniowe .

1) Dla małych budynków(lokal):

,

gdzie jest współczynnik przenikania ciepła, to powierzchnia poszczególnych ogrodzeń zewnętrznych, to różnica temperatur powietrza z wewnątrz i z zewnątrz tych ogrodzeń.

- 130,00 KB

1. Wartość energii cieplnej dla współczesnego społeczeństwa. Znaczenie dla Rosji.

E.G.Gasho, V.S.Puzakov. Współczesne realia w dziedzinie zaopatrzenia w ciepło.

Przez ponad 100 lat swojego rozwoju rosyjski system kogeneracji (kogeneracji) i ciepłownictwa (DH) stał się największym na świecie. Kogeneracja rozumiana jest jako proces scentralizowanego zaopatrzenia odbiorców w energię cieplną pozyskiwaną w elektrociepłowni z wykorzystaniem skojarzonej metody wytwarzania ciepła i energii elektrycznej. Ciepłownictwo odnosi się do dostarczania ciepła do odbiorców ze źródeł ciepła za pośrednictwem wspólnej sieci ciepłowniczej. Ciepłownictwo zajmuje znaczące miejsce w kompleksie energetycznym kraju. Ponad połowa mocy elektrycznej wszystkich elektrociepłowni pochodzi z elektrociepłowni publicznych, które wytwarzają ponad 30% całej energii elektrycznej w kraju i pokrywają jedną trzecią zapotrzebowania na energię cieplną. Do tej pory system zaopatrzenia w ciepło w kraju składa się z prawie 50 tysięcy lokalnych systemów zaopatrzenia w ciepło, które są obsługiwane przez 17 tysięcy przedsiębiorstw ciepłowniczych. Istniejący system ogrzewania wielopiętrowych budynków mieszkalnych zorganizowany jest jako system ciepłowniczy.

Głównymi źródłami ciepła w systemie ciepłowniczym są jednostki kogeneracyjne w elektrociepłowniach (z reguły elektrociepłownie w ramach spółek wytwórczych) i kotłowniach (o różnych formach własności). Produkcja energii cieplnej w Rosji charakteryzuje się następującymi danymi:

źródła scentralizowane wytwarzają około 74%;

źródła zdecentralizowane wytwarzają 26% ciepła w Rosji.

Główne rodzaje wykorzystywanych naturalnych surowców paliwowo-energetycznych (FER): gaz ziemny, ropa naftowa i produkty naftowe, węgiel. Nie można jeszcze mówić o udziale odnawialnych źródeł energii (OZE) w bilansie paliwowo-energetycznym kraju, ponieważ praktycznie nie ma dziś na ich temat wiarygodnych danych statystycznych.

Materiały ósmego spotkania Otwartego Seminarium „Problemy Gospodarcze Kompleksu Energetycznego” z dnia 25 stycznia 2000 r. A.S. Niekrasow, SA Woronina. Ekonomiczne problemy zaopatrzenia w ciepło w Rosji.

Dostawy ciepła w Rosji, mimo że są uznawane za najbardziej paliwochłonny i krytyczny segment krajowego kompleksu paliwowo-energetycznego, były i pozostają całkowicie nieskoordynowane ze względu na brak jedności.

W oficjalnej publikacji statystycznej Rosyjskiego Rocznika Statystycznego nie ma rozdziału dotyczącego zaopatrzenia w ciepło.

Największym nierozwiązanym problemem nowoczesnego ciepłownictwa jest redukcja strat ciepła. Wartości tych strat nie są odpowiednio uwzględniane i nie są oceniane ekonomicznie. Wymienione wielkości strat ciepła różnią się wielokrotnościami w zależności od źródeł informacji.

A.S. Niekrasow (w dyskusji)

„Istnieją ekonomiczne ograniczenia efektywności ogrzewania miejskiego z określonego źródła. Moim zdaniem bardzo ważne jest dzisiaj, aby obliczyć dla wszystkich głównych miast (a zostało to zrobione w ISE im. L.A. Melentieva w Irkucku), jak naprawdę powinno wyglądać ciepłownictwo.

Jednym z kierunków jest centralizacja. Przy takiej gęstości zabudowy miejskiej, jaką mamy, oczywiście powinno być. Pytanie jest inne. Kiedyś byłem w Gusinoozersku, gdzie jest 20 tysięcy ludzi. Dostawa ciepła pochodzi z Gusinoozerskaya GRES. Jeśli weźmiemy 200 osób mieszkających w każdym domu, to jest to 5 ulic z 20 domami. Przy gęstości zabudowy, tak jak miało to miejsce w starszych miastach, efektywne wyniki można uzyskać z sieci ciepłowniczych. Jednak w tym mieście każdy dom stoi w odległości co najmniej 50-100 m od siebie. Jak taki system może zapewnić ciepłownictwo bez strat ekonomicznych? Niemożliwy. Dlatego pytanie, jaki powinien być system zaopatrzenia w ciepło, jest pytaniem o to, jaką strategię przyjmuje się w planowaniu urbanistycznym. Choć wykracza to poza zakres naszego zadania, jest to podstawowy warunek uzasadniający rozwój ciepłownictwa, zwłaszcza w oparciu o CHP. Dziś nie da się jednoznacznie stwierdzić, czy ciepłownictwo jest dobre, czy złe.”

2. Metody pozyskiwania energii cieplnej i elektrycznej

2.1. Elektrownie cieplne

2.2. elektrownie wodne

2.3. Elektrownie jądrowe

Ta sekcja to krótki przegląd aktualnego stanu zasobów energetycznych z uwzględnieniem tradycyjnych źródeł energii elektrycznej. Źródła tradycyjne to przede wszystkim: energia cieplna, jądrowa i wodna.

2.1 Elektrownie cieplne

Elektrownia cieplna (TPP), elektrownia wytwarzająca energię elektryczną w wyniku konwersji energii cieplnej uwalnianej podczas spalania paliw kopalnych. Pierwsze elektrownie cieplne pojawiły się w kon. 19 w i otrzymał dominującą dystrybucję. Wszystkie R. lata 70. XX wiek TPP - główny typ elektrowni. Udział wytworzonej przez nich energii elektrycznej wynosił: w Rosji i USA św. 80% (1975), na świecie około 76% (1973).

Około 75% całej energii elektrycznej w Rosji jest produkowane w elektrowniach cieplnych. Większość rosyjskich miast jest zaopatrywana w elektrownie cieplne. Często w miastach stosuje się elektrociepłownie - elektrociepłownie, które wytwarzają nie tylko energię elektryczną, ale także ciepło w postaci gorącej wody. Taki system jest raczej niepraktyczny. w przeciwieństwie do kabla elektrycznego, niezawodność sieci grzewczej jest bardzo niska na długich dystansach, sprawność sieci ciepłowniczej jest znacznie zmniejszona ze względu na spadek temperatury chłodziwa. Szacuje się, że przy długości sieci ciepłowniczej powyżej 20 km (sytuacja typowa dla większości miast) montaż kotła elektrycznego w domu jednorodzinnym staje się ekonomicznie opłacalny.

W elektrowniach cieplnych energia chemiczna paliwa zamieniana jest najpierw na energię mechaniczną, a następnie na energię elektryczną.

Paliwem dla takiej elektrowni może być węgiel, torf, gaz, łupki bitumiczne, olej opałowy. Elektrociepłownie dzielą się na kondensacyjne (CPP), przeznaczone do wytwarzania wyłącznie energii elektrycznej oraz elektrociepłownie (CHP), produkujące oprócz elektrycznej energii cieplnej w postaci gorącej wody i pary. Duże IES o znaczeniu powiatowym nazywane są elektrowniami okręgowymi (GRES).

Najprostszy schemat ideowy SIE opalanego węglem przedstawiono na ryc. Węgiel podawany jest do bunkra paliwowego 1, a stamtąd do kruszarni 2, gdzie zamienia się w pył. Pył węglowy dostaje się do paleniska wytwornicy pary (kotła parowego) 3, który posiada system rur, w których krąży chemicznie oczyszczona woda, zwana wodą zasilającą. W kotle woda nagrzewa się, odparowuje, a powstała para nasycona jest doprowadzana do temperatury 400-650 ° C i pod ciśnieniem 3-24 MPa wchodzi przez rurociąg parowy do turbiny parowej 4. Para parametry zależą od mocy jednostek.

Elektrociepłownie kondensacyjne mają niską sprawność (30-40%), ponieważ większość energii jest tracona ze spalinami i wodą chłodzącą skraplacz.

Korzystne jest budowanie IES w bezpośrednim sąsiedztwie miejsc wydobycia paliwa. Jednocześnie odbiorcy energii elektrycznej mogą znajdować się w znacznej odległości od stacji.

Elektrociepłownia różni się od stacji kondensacyjnej specjalną elektrociepłownią z zainstalowanym na niej odciągiem pary. W CHPP jedna część pary jest całkowicie wykorzystywana w turbinie do wytwarzania energii elektrycznej w generatorze 5, a następnie wchodzi do skraplacza 6, a druga część, która ma wysoką temperaturę i ciśnienie (linia przerywana na rysunku), jest pobierane z pośredniego stopnia turbiny i wykorzystywane do dostarczania ciepła. Pompa kondensatu 7 przez odgazowywacz 8, a następnie pompa zasilająca 9 jest podawana do generatora pary. Ilość wydobywanej pary zależy od zapotrzebowania przedsiębiorstw na energię cieplną.

Sprawność CHP sięga 60-70%.

Takie stacje są zwykle budowane w pobliżu konsumentów - przedsiębiorstw przemysłowych lub obszarów mieszkalnych. Najczęściej pracują na paliwie importowanym.

Rozpatrywane elektrociepłownie ze względu na rodzaj głównego bloku cieplnego – turbiny parowej – należą do stacji turbin parowych. Stacje cieplne z turbiną gazową (GTU), z cyklem kombinowanym (CCGT) i elektrowniami diesla stały się znacznie mniej rozpowszechnione.

Najbardziej ekonomiczne są duże elektrownie cieplne z turbinami parowymi (w skrócie TPP). Większość elektrociepłowni w naszym kraju wykorzystuje jako paliwo miał węglowy. Do wytworzenia 1 kWh energii elektrycznej potrzeba kilkuset gramów węgla. W kotle parowym ponad 90% energii uwalnianej przez paliwo jest zamieniane na parę. W turbinie energia kinetyczna strumieni pary przekazywana jest na wirnik. Wał turbiny jest sztywno połączony z wałem generatora.

Nowoczesne turbiny parowe dla elektrociepłowni są bardzo zaawansowanymi, szybkimi, bardzo ekonomicznymi maszynami o długiej żywotności. Ich moc w wersji jednowałowej sięga 1 mln 200 tys. kW i to nie jest granica. Takie maszyny są zawsze wielostopniowe, tzn. mają zwykle kilkadziesiąt dysków z łopatkami roboczymi i tym samym

liczba przed każdym dyskiem grup dysz, przez które przepływa strumień pary. Ciśnienie i temperatura pary są stopniowo zmniejszane.

Z przebiegu fizyki wiadomo, że sprawność silników cieplnych wzrasta wraz ze wzrostem temperatury początkowej płynu roboczego. W związku z tym para wchodząca do turbiny zostaje doprowadzona do wysokich parametrów: temperatura dochodzi do prawie 550°C, a ciśnienie dochodzące do 25 MPa. Sprawność TPP sięga 40%. Większość energii jest tracona wraz z gorącą parą wylotową.

Zdaniem naukowców energetyka najbliższej przyszłości nadal będzie oparta na energetyce cieplnej wykorzystującej zasoby nieodnawialne. Ale zmieni się jego struktura. Należy ograniczyć zużycie oleju. Znacznie wzrośnie produkcja energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych. Wykorzystanie gigantycznych rezerw taniego węgla, które jeszcze nie zostały naruszone, rozpocznie się m.in. Powszechnie wykorzystywany będzie gaz ziemny, którego zasoby w kraju znacznie przewyższają zasoby innych krajów.

Niestety zasoby ropy naftowej, gazu, węgla w żadnym wypadku nie są nieograniczone. Stworzenie tych rezerwatów zajęło naturze miliony lat, zużyją się za setki lat. Dziś świat zaczął poważnie zastanawiać się, jak zapobiec drapieżnej grabieży ziemskiego bogactwa. W końcu tylko pod tym warunkiem zapasy paliwa mogą starczyć na wieki.

2.2 Elektrownie wodne

Elektrownia wodna, elektrownia wodna (HPP), zespół konstrukcji i urządzeń, przez które energia przepływu wody jest zamieniana na energię elektryczną. Elektrownia wodna składa się z szeregu konstrukcji hydraulicznych, które zapewniają niezbędną koncentrację przepływu wody oraz wytwarzanie ciśnienia i energii. sprzęt, który przekształca energię wody poruszającej się pod ciśnieniem w mechaniczną energię obrotową, która z kolei zamieniana jest na energię elektryczną. Głowica HPP jest tworzona przez koncentrację spadku rzeki w użytkowanym odcinku przez zaporę (ryc. 1) lub wyprowadzenie (ryc. 2) lub przez zaporę i obrócenie razem (ryc. 3) . Główne urządzenia energetyczne elektrowni wodnej znajdują się w budynku elektrowni wodnej: w maszynowni elektrowni - zespoły hydroelektryczne, urządzenia pomocnicze, automatyka sterująca i monitorująca; na centralnym stanowisku sterowania - konsola operatora-dyspozytora lub automatyka elektrowni wodnej. Podstacja transformatora podwyższającego napięcie znajduje się zarówno wewnątrz budynku HPP, jak i w oddzielnych budynkach lub na terenach otwartych. Urządzenia dystrybucyjne często znajdują się na otwartej przestrzeni. Budynek elektrowni można podzielić na sekcje z jednym lub kilkoma blokami i urządzeniami pomocniczymi, oddzielonymi od sąsiednich części budynku. W budynku HPP lub w jego wnętrzu tworzy się miejsce montażu do montażu i naprawy różnego sprzętu oraz do pomocniczych prac konserwacyjnych HPP.

Ze względu na moc zainstalowaną (w MW) HPP rozróżnia się na mocne (ponad 250), średnie (do 25) i małe (do 5). Moc elektrowni wodnej zależy od ciśnienia Na (różnicy między poziomami w górnym i dolnym biegu), przepływu wody w turbinach wodnych oraz sprawności hydrozespołu. Z wielu powodów (np. sezonowe zmiany poziomu wody w zbiornikach, zmienność obciążenia systemu energetycznego, remonty hydroelektrowni czy budowli hydrotechnicznych itp.) wysokość i przepływ wody są stale zmienia się, a ponadto zmienia się przepływ podczas regulacji mocy HPP. Istnieją cykle roczne, tygodniowe i dobowe trybu pracy HPP.

W zależności od maksymalnej użytej wysokości, HPP dzielą się na wysokociśnieniowe (ponad 60 m), średniociśnieniowe (od 25 do 60 m) i niskociśnieniowe (od 3 do 25 m). Na rzekach nizinnych spady rzadko przekraczają 100 m, w warunkach górskich spady do 300 m i więcej można tworzyć za pomocą zapory, a do 1500 m za pomocą derywacji.Podział wód w przybliżeniu odpowiada typom zastosowanych urządzeń energetycznych: kubełkowe i promieniowe turbiny osiowe z metalowymi wolutami; na średnioprężnych turbinach z łopatkami obrotowymi i promieniowo-osiowymi z żelbetowymi i metalowymi wlotami, na niskociśnieniowych - turbiny z łopatkami obrotowymi w zwojach żelbetowych, czasami turbiny poziome w kapsułach lub w otwartych komorach. Podział elektrowni wodnej według stosowanego ciśnienia jest przybliżony, warunkowy.

Zgodnie ze schematem użytkowania zasobów wodnych i koncentracji ciśnienia, HPP dzieli się zwykle na kanałowe, zapory, dywersyjne z ciśnieniem i bezciśnieniowe, mieszane, szczytowo-pompowe i pływowe. W HPP przepływowych i przyzaporowych ciśnienie wody jest wytwarzane przez tamę, która blokuje rzekę i podnosi poziom wody w górnym biegu rzeki. Jednocześnie pewne podtopienia doliny rzeki są nieuniknione. W przypadku budowy dwóch zapór na tym samym odcinku rzeki zmniejsza się powierzchnia zalewu. Na rzekach nizinnych największy ekonomicznie możliwy obszar zalewowy ogranicza wysokość zapory. Elektrownie przepływowe i przyzaporowe budowane są zarówno na nisko położonych rzekach wezbranych, jak i na rzekach górskich, w wąskich sprężonych dolinach.

Konstrukcje HPP przepływowego, oprócz zapory, obejmują budynek HPP i przelewy (ryc. 4). Skład konstrukcji hydraulicznych zależy od wysokości głowicy i zainstalowanej mocy. Przy przepływowej elektrowni wodnej budynek z umieszczonymi w nim zespołami hydroelektrycznymi pełni funkcję kontynuacji zapory i wraz z nią tworzy front ciśnieniowy. Jednocześnie z jednej strony pula głowy przylega do budynku HPP, a z drugiej pula ogonowa. Spiralne komory wlotowe turbin hydraulicznych wraz z sekcjami wlotowymi są ułożone pod poziomem wody górnej, natomiast sekcje wylotowe rur ssących są zanurzone pod poziomem wody wylotowej.

Krótki opis

Przez ponad 100 lat swojego rozwoju rosyjski system kogeneracji (kogeneracji) i ciepłownictwa (DH) stał się największym na świecie. Kogeneracja rozumiana jest jako proces scentralizowanego zaopatrzenia odbiorców w energię cieplną pozyskiwaną w elektrociepłowni z wykorzystaniem skojarzonej metody wytwarzania ciepła i energii elektrycznej. Ciepłownictwo odnosi się do dostarczania ciepła do odbiorców ze źródeł ciepła za pośrednictwem wspólnej sieci ciepłowniczej. Ciepłownictwo zajmuje znaczące miejsce w kompleksie energetycznym kraju. Ponad połowa mocy elektrycznej wszystkich elektrociepłowni