النقطة الحرارية. نقطة التدفئة المركزية (CHP)
النقطة الحرارية (TP)- مجموعة من الأجهزة الموجودة في غرفة منفصلة تتكون من عناصر محطات الطاقة الحرارية التي تضمن توصيل هذه المحطات بشبكة التدفئة وتشغيلها والتحكم في أوضاع استهلاك الحرارة والتحويل وتنظيم معلمات سائل التبريد وتوزيع سائل التبريد حسب نوع الاستهلاك.
الغرض من نقاط التدفئة:
- تحويل نوع المبرد أو معلماته؛
- التحكم في معلمات سائل التبريد
- حساب الأحمال الحرارية ومعدلات تدفق سائل التبريد والمكثفات؛
- تنظيم تدفق سائل التبريد وتوزيعه عبر أنظمة استهلاك الحرارة (من خلال شبكات التوزيع في محطات التدفئة المركزية أو مباشرة إلى أنظمة إمداد الحرارة)؛
- حماية الأنظمة المحلية من الزيادات الطارئة في معلمات سائل التبريد؛
- ملء وتجديد أنظمة استهلاك الحرارة.
- التجميع والتبريد وإعادة المكثفات ومراقبة الجودة؛
- تراكم الحرارة
- معالجة المياه لأنظمة إمدادات المياه الساخنة.
في نقطة التسخين، اعتمادًا على الغرض منها والظروف المحلية، يمكن تنفيذ جميع الأنشطة المدرجة أو جزء منها فقط. يجب توفير أجهزة لمراقبة معلمات سائل التبريد وقياس استهلاك الحرارة في جميع نقاط التسخين.
يعد جهاز إدخال ITP إلزاميًا لكل مبنى، بغض النظر عن وجود نقطة تدفئة مركزية، بينما يوفر ITP فقط تلك التدابير الضرورية لتوصيل مبنى معين وغير متوفرة في نقطة التدفئة المركزية.
في مغلقة و الأنظمة المفتوحةإمدادات التدفئة، والحاجة إلى تركيب محطات التدفئة المركزية السكنية و المباني العامةويجب تبريرها بالحسابات الفنية والاقتصادية.
أنواع نقاط التدفئة
تختلف TPs في عدد ونوع أنظمة استهلاك الحرارة المتصلة بها، والتي تحدد خصائصها الفردية الرسم الحراريوخصائص معدات محطة المحولات الفرعية، وكذلك حسب نوع التثبيت وميزات وضع المعدات في مباني محطة المحولات الفرعية.
تتميز الأنواع التالية من نقاط التسخين:
- . يستخدم لخدمة مستهلك واحد (مبنى أو جزء منه). كقاعدة عامة، يقع في الطابق السفلي أو في الغرفة الفنية للمبنى، ومع ذلك، نظرًا لخصائص المبنى الذي يتم خدمته، يمكن وضعه في هيكل منفصل.
- نقطة التدفئة المركزية (CHS).يستخدم لخدمة مجموعة من المستهلكين (المباني، المنشآت الصناعية). في كثير من الأحيان يقع في مبنى منفصل، ولكن يمكن وضعه في الطابق السفلي أو الغرفة الفنية لأحد المباني.
- . يتم تصنيعه في المصنع ويتم توفيره للتركيب على شكل كتل جاهزة. قد تتكون من كتلة واحدة أو أكثر. يتم تركيب معدات البلوك بشكل مضغوط جدًا، عادةً على إطار واحد. يستخدم عادةً عندما يكون ذلك ضروريًا لتوفير المساحة، في ظروف ضيقة. بناءً على طبيعة وعدد المستهلكين المتصلين، يمكن تصنيف BTP على أنها إما ITP أو محطة فرعية للتدفئة المركزية.
- نقاط تدفئة مركزية وفردية
نقطة التدفئة المركزية (CHP)يجعل من الممكن تركيز جميع المعدات الأكثر تكلفة والتي تتطلب إشرافًا منهجيًا ومؤهلًا في خدمة المباني المنفصلة بشكل ملائم، وبفضل هذا، تبسيط وحدات التدفئة الفردية اللاحقة (IHP) في المباني بشكل كبير. يجب أن يكون للمباني العامة الواقعة في الأحياء السكنية - المدارس ومؤسسات الأطفال - ITP مستقلة ومجهزة بمنظمين. يجب أن تكون محطات التدفئة المركزية موجودة على حدود المناطق الصغيرة (الكتل) بين شبكات التوزيع الرئيسية وشبكات الكتل.
مع مبرد الماء، تتكون معدات نقاط التسخين من مضخات الدورة الدموية (الشبكة)، والمبادلات الحرارية من الماء إلى الماء، والبطاريات الماء الساخن، مضخات معززة، أجهزة لتنظيم ومراقبة معلمات سائل التبريد، وأدوات وأجهزة للحماية من التآكل وتكوين القشور لمنشآت إمدادات المياه الساخنة المحلية، وأجهزة لقياس استهلاك الحرارة، وكذلك الأجهزة التلقائيةلتنظيم إمدادات الحرارة والحفاظ على معلمات سائل التبريد المحددة في تركيبات المشتركين.
رسم تخطيطي لنقطة التسخين
مخطط نقطة التدفئةويعتمد من ناحية على خصائص مستهلكي الطاقة الحرارية التي تخدمها نقطة التسخين، ومن ناحية أخرى على خصائص المصدر الذي يزود محطة الطاقة الحرارية بالطاقة الحرارية. علاوة على ذلك، باعتباره الأكثر شيوعًا، فإننا نعتبر TP مع نظام مغلق لإمداد الماء الساخن ودائرة توصيل مستقلة لنظام التدفئة.
يقوم المبرد الذي يدخل TP من خلال خط أنابيب إمداد الإدخال الحراري بإطلاق حرارته في سخانات أنظمة إمداد الماء الساخن والتدفئة، ويدخل أيضًا إلى نظام تهوية المستهلك، وبعد ذلك يتم إعادته إلى خط أنابيب إرجاع الإدخال الحراري وإرساله مرة أخرى عبر الشبكات الرئيسية لمؤسسة توليد الحرارة لإعادة استخدامها. قد يستهلك المستهلك بعضًا من سائل التبريد. لتجديد الخسائر في شبكات التدفئة الأولية في غرف الغلايات ومحطات الطاقة الحرارية، هناك أنظمة مكياج، ومصادر المبرد هي أنظمة معالجة المياه لهذه المؤسسات.
تمر مياه الصنبور التي تدخل إلى TP عبر مضخات الماء البارد، وبعد ذلك يتم جزء منها ماء بارديتم إرسالها إلى المستهلكين، ويتم تسخين الجزء الآخر في المرحلة الأولى من سخان DHW ويدخل إلى دائرة الدورة الدموية لنظام DHW. في دائرة الدوران، تتحرك المياه بمساعدة مضخات توزيع إمدادات الماء الساخن في دائرة من محطة التسخين الفرعية إلى المستهلكين والعودة، ويأخذ المستهلكون الماء من الدائرة حسب الحاجة. أثناء دوران الماء عبر الدائرة، فإنه يطلق حرارته تدريجيًا ومن أجل الحفاظ على درجة حرارة الماء عند مستوى معين، يتم تسخينه باستمرار في المرحلة الثانية من سخان DHW.
ويمثل نظام التدفئة أيضًا حلقة مغلقة يتحرك من خلالها سائل التبريد بمساعدة مضخات دوران التسخين من محطات التسخين الفرعية إلى نظام تدفئة المبنى وبالعكس. أثناء التشغيل، قد يحدث تسرب لسائل التبريد من دائرة نظام التدفئة. للتعويض عن الخسائر، يتم استخدام نظام إعادة شحن نقطة التسخين، وذلك باستخدام شبكات التدفئة الأولية كمصدر للمبرد.
نقاط التدفئة للمؤسسات الصناعية
يجب أن يكون لدى المؤسسة الصناعية، كقاعدة عامة، واحدة نقطة التدفئة المركزية (CHS)للتسجيل والمحاسبة وتوزيع سائل التبريد الوارد من شبكة التدفئة. الكمية والتنسيب نقاط الحرارة الثانوية (المتجر) (ITP)يتم تحديده من خلال الحجم والتنسيب المتبادل لورش العمل الفردية للمؤسسة. يجب أن يكون مركز التدفئة المركزية للمؤسسة موجودا في غرفة منفصلة؛ على المؤسسات الكبيرةخاصة عند تلقي البخار بالإضافة إلى الماء الساخن في مبنى منفصل.
قد يكون لدى المؤسسة ورش عمل مع كل من توليد الحرارة الداخلي المتجانس ( جاذبية معينةفي الحمل الإجمالي)، وبأخرى مختلفة. في الحالة الأولى، يتم تحديد نظام درجة الحرارة لجميع المباني في نقطة التدفئة المركزية، في الثانية - مختلفة ويتم ضبطها عند نقطة التدفئة الكهربائية. يجب أن يختلف جدول درجات الحرارة للمؤسسات الصناعية عن الجدول المحلي الذي تعمل بموجبه شبكات التدفئة الحضرية عادةً. لضبط نظام درجة الحرارة، يجب تركيب مضخات الخلط في نقاط التدفئة بالمؤسسات، والتي، إذا كانت طبيعة إطلاق الحرارة موحدة عبر المحلات التجارية، يمكن تركيبها في محطة فرعية مركزية واحدة إذا لم يكن هناك تجانس، في الفرد محطة فرعية.
يجب أن يتم تصميم الأنظمة الحرارية للمؤسسات الصناعية مع الاستخدام الإلزامي لموارد الطاقة الثانوية، والتي تُفهم على أنها:
- الغازات الساخنة القادمة من الأفران.
- منتجات العمليات التكنولوجية(السبائك الساخنة، والخبث، وفحم الكوك الساخن، وما إلى ذلك)؛
- موارد الطاقة ذات درجات الحرارة المنخفضة في شكل بخار عادم، وماء ساخن من أجهزة التبريد المختلفة وتوليد الحرارة الصناعية.
ولإمدادات الحرارة، عادة ما تستخدم موارد الطاقة من المجموعة الثالثة، والتي تتراوح درجات حرارتها من 40 إلى 130 درجة مئوية. ويفضل استخدامها لاحتياجات المياه الساخنة، حيث أن هذا الحمل يكون على مدار العام.
كيفية تحويل الوارد مركزيا، طاقة حرارية، في دفء مريح أو ماء ساخن لمنازلنا، لتهيئة ظروف التشغيل نظام التهوية؟ لهذه الأغراض توجد نقاط التسخين.
الغرض من TP
النقطة الحرارية عبارة عن مجمع آلي مصمم لنقل الطاقة الحرارية من الشبكات الخارجية إلى المستهلك الداخلي، ويتضمن المعدات الحرارية وأجهزة القياس والتحكم.
المهام الرئيسية للTP هي:
- توزيع الطاقة الحرارية بين مصادر الاستهلاك؛
- تعديل قيم معلمات سائل التبريد.
- التحكم في عملية الإمداد بالحرارة وانقطاعها؛
- تحويل أنواع المبردات.
- حماية النظام عند تجاوزها القيم المقبولةحدود؛
- تحديد تدفق المبرد.
تصنيف TP
وفقًا لـ GOST 30494-96، يتم تصنيف نقاط التسخين، اعتمادًا على عدد مستهلكي الحرارة المتصلين، إلى الأنواع التالية.
ITP - نقطة تدفئة للاستخدام الفردي لتوفير التدفئة للمقيمين والإمداد الماء الساخنتهوية المباني السكنية والمكاتب ووحدات الإنتاج الموجودة في نفس المبنى. عادة ما يتم ترتيب ITP في نفس المبنى الطابق الفني، في الطابق السفلي، في غرفة معزولة في الطابق الأرضي (TP مدمج). يمكن أيضًا أن تقع النقطة في امتداد للمبنى الرئيسي (TP المرفق).
يخدم TP المركزي المستهلكين بنفس الوظائف، ولكن بحجم متزايد. عدد المباني اثنين أو أكثر. يسمح التصميم المعياري لمحطة التدفئة المركزية بتشغيلها فقط من خلال ربط المجمع بشبكة مركزية.
تشتمل محطة التدفئة المركزية على مجموعة من المعدات (المبادلات الحرارية، مضخات التدفئة والحريق، صمامات التحكم في الإغلاق)، الأجهزة، معدات التشغيل الآلي، عدادات المياه والوحدات الحرارية. في وسط TP في نظام مغلقيتطلب إمداد الماء الساخن معدات لنزع الهواء وتثبيت وتليين الماء.
مخطط تشغيل نقطة التدفئة
المدخلات الحرارية هي جزء من شبكة التدفئة التي تربط TP بها الخط الرئيسيإمدادات الحرارة. يرسل المبرد الذي يدخل إلى محطة التدفئة حرارته إلى نظام التدفئة ويوفر الماء الساخن، ويمر عبر المدفأة (المبادل الحراري). يتم بعد ذلك نقل سائل التبريد من خلال خط أنابيب العودة إلى مؤسسة توليد الحرارة (بيت المرجل أو محطة توليد الطاقة والحرارة المشتركة) لإعادة استخدامه.
يستخدم مخطط المرحلة الواحدة على نطاق واسع في الممارسة العملية. السخانات متصلة بطريقة موازية. ترتبط أنظمة إمدادات الماء الساخن والتدفئة بنفس شبكة التدفئة. يوصى بهذا المخطط عندما تكون نسبة استهلاك الحرارة لإمدادات المياه الساخنة إلى استهلاك الحرارة لتدفئة المباني أقل من 0.2، أو في حالة أخرى، أكثر من واحد.
بغض النظر عن قيمة الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة للتدفئة، فإن نظام الاتصال على مرحلتين (مختلط) لشبكة DHW قابل للتطبيق. يتم استخدامه في أنظمة درجة حرارة الماء العادية والمرتفعة في شبكات التدفئة.
في التدفئة المركزية نقطة التدفئةقد تكون محلية - فردي(ITP) للأنظمة المستهلكة للحرارة لمبنى ومجموعة معينة - وسط(TsTP) لأنظمة مجموعة من المباني. يقع ITP في غرفة خاصة بالمبنى، وغالباً ما تكون نقطة التدفئة المركزية عبارة عن مبنى منفصل مكون من طابق واحد. يتم تصميم نقاط التسخين وفقًا للقواعد التنظيمية.
يتم تنفيذ دور مولد الحرارة في مخطط مستقل لتوصيل الأنظمة المستهلكة للحرارة بشبكة تدفئة خارجية بواسطة مبادل حراري للمياه.
حاليا، يتم استخدام ما يسمى بالمبادلات الحرارية عالية السرعة أنواع مختلفة. يتكون المبادل الحراري للمياه ذو الغلاف والأنبوب من أقسام قياسية يصل طولها إلى 4 أمتار أنبوب فولاذيبقطر يصل إلى 300 ملم، يوضع بداخله عدة أنابيب نحاسية. في دائرة نظام التدفئة أو التهوية المستقلة، يتم تمرير مياه التسخين من أنبوب الحرارة الخارجي أنابيب نحاسيةيتم تسخينه - عن طريق التيار المعاكس في الحلقة، ويتم تسخينه في نظام إمداد الماء الساخن ماء الصنبوريتم تمريرها عبر الأنابيب، ومياه التسخين من شبكة التدفئة موجودة في مساحة الأنابيب البينية. يتم تجميع مبادل حراري أكثر تقدمًا وأكثر إحكاما من عدد معين من الألواح الفولاذية. يتدفق التسخين والماء الساخن بين الصفائح بعكس التيار أو بالعرض. يتم تحديد طول وعدد أقسام المبادل الحراري للهيكل والأنبوب أو أبعاد وعدد الألواح في المبادل الحراري للوحة نتيجة لحساب حراري خاص.
لتسخين المياه في أنظمة إمدادات المياه الساخنة، خاصة في مبنى سكني فردي، يكون سخان المياه بالسعة وليس عالي السرعة أكثر ملاءمة. يتم تحديد حجمه بناءً على العدد المقدر لنقاط المياه التي تعمل في وقت واحد والخصائص الفردية المتوقعة لاستهلاك المياه في المنزل.
من الشائع في جميع المخططات استخدام المضخة لتحفيز حركة الماء بشكل مصطنع في الأنظمة المستهلكة للحرارة. في المخططات التابعة، يتم وضع المضخة في محطة حرارية، وتولد الضغط اللازم لتدوير المياه، سواء في خطوط الأنابيب الحرارية الخارجية أو في الأنظمة المحلية المستهلكة للحرارة.
المضخة التي تعمل في حلقات مغلقة من الأنظمة المملوءة بالماء لا ترفع، بل تحرك الماء فقط، مما يخلق الدورة الدموية، وبالتالي تسمى الدورة الدموية. على عكس مضخة الدوران، تقوم المضخة الموجودة في نظام إمداد المياه بتحريك الماء ورفعه إلى نقاط التفريغ. عند استخدامها بهذه الطريقة، تسمى المضخة مضخة معززة.
لا تشارك مضخة الدوران في عمليات التعبئة والتعويض عن فقدان (تسرب) الماء في نظام التدفئة. يتم الملء تحت تأثير الضغط في أنابيب التدفئة الخارجية، أو في إمدادات المياه، أو، إذا لم يكن هذا الضغط كافيا، باستخدام مضخة مكياج خاصة.
حتى وقت قريب، تم تضمين مضخة الدوران عادة في خط العودة لنظام التدفئة لزيادة عمر الأجزاء المتفاعلة مع الماء الساخن. بشكل عام، لإنشاء دوران الماء في حلقات مغلقة، لا يهم موقع مضخة الدوران. إذا كان من الضروري تقليل الضغط الهيدروليكي قليلاً في المبادل الحراري أو الغلاية، فيمكن أيضًا تضمين المضخة في خط الإمداد بنظام التدفئة، إذا كان تصميمها مصممًا لتحريك الماء الأكثر سخونة. تتمتع جميع المضخات الحديثة بهذه الخاصية ويتم تركيبها غالبًا بعد مولد الحرارة (المبادل الحراري). الطاقة الكهربائيةيتم تحديد مضخة الدوران من خلال كمية الماء المنقولة والضغط المتطور في نفس الوقت.
في الأنظمة الهندسيةآه، كقاعدة عامة، يستخدمون أساسًا خاصًا مضخات الدورة الدموية، تحريك كمية كبيرة من الماء وتطوير ضغط صغير نسبيًا. وهي عبارة عن مضخات صامتة متصلة بوحدة واحدة بمحركات كهربائية ويتم تركيبها مباشرة على الأنابيب. يشتمل النظام على مضختين متطابقتين تعملان بالتناوب: عندما تعمل إحداهما، تكون الثانية احتياطية. أغلق الصبابات(الصمامات أو الصنابير) قبل وبعد أن تكون المضختان (العاملة وغير النشطة) مفتوحة باستمرار، خاصة إذا تم توفير التبديل التلقائي الخاص بهما. فحص الصمامفي الدائرة، يمنع الماء من الدوران من خلال مضخة غير نشطة. يتم أحيانًا تركيب المضخات التي لا أساس لها بسهولة، واحدًا تلو الآخر في الأنظمة. في هذه الحالة، يتم تخزين المضخة الاحتياطية في المستودع.
يحدث انخفاض في درجة حرارة الماء في دائرة تابعة مع الخلط إلى مستوى مقبول عندما يتم خلط الماء ذو درجة الحرارة العالية مع الماء الراجع (المبرد إلى درجة حرارة معينة) للنظام المحلي. يتم تقليل درجة حرارة سائل التبريد عن طريق خلط المياه العائدة من الأنظمة الهندسية باستخدام جهاز خلط - مضخة أو مصعد نفاث مائي. تتميز وحدة خلط المضخة بميزة على وحدة المصعد. كفاءتها أعلى في حالة حدوث ضرر طارئ لخطوط الأنابيب الحرارية الخارجية، كما هو الحال مع نظام توصيل مستقل، للحفاظ على دوران المياه في الأنظمة. يمكن استخدام مضخة الخلط في الأنظمة ذات المقاومة الهيدروليكية الكبيرة، بينما عند استخدام المصعد، يجب أن يكون فقدان الضغط في النظام المستهلك للحرارة صغيرًا نسبيًا. تم استلام مصاعد المياه النفاثة استخدام واسعبفضل التشغيل الصامت والخالي من المتاعب.
الفراغ الداخليتمتلئ جميع عناصر الأنظمة المستهلكة للحرارة (الأنابيب وأجهزة التدفئة والتجهيزات والمعدات وما إلى ذلك) بالماء. يتغير حجم الماء أثناء تشغيل الأنظمة: عندما تزيد درجة حرارة الماء، فإنه يزيد، وعندما تنخفض درجة الحرارة، ينخفض. يتغير الضغط الهيدروستاتيكي الداخلي وفقًا لذلك. ويجب ألا تؤثر هذه التغييرات على أداء الأنظمة، وقبل كل شيء، يجب ألا تؤدي إلى تجاوز قوة الشد لأي من عناصرها. لذلك، تم تقديم النظام عنصر إضافي- خزان التوسع.
يمكن أن يكون خزان التمدد مفتوحًا، متصلاً بالجو، أو مغلقًا، تحت ضغط زائد متغير ولكنه محدود للغاية. الغرض الرئيسي من خزان التمدد هو الحصول على زيادة في حجم الماء في النظام المتكون عند تسخينه. في الوقت نفسه، يتم الحفاظ على ضغط هيدروليكي معين في النظام. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم الخزان لتجديد فقدان حجم الماء في النظام في حالة حدوث تسرب بسيط وعندما تنخفض درجة حرارته، للإشارة إلى مستوى الماء في النظام والتحكم في تشغيل أجهزة المكياج. من خلال خزان مفتوح، تتم إزالة المياه إلى المصرف عندما يفيض النظام. في بعض الحالات، يمكن أن يكون الخزان المفتوح بمثابة فتحة تهوية من النظام.
يتم وضع خزان التمدد المفتوح فوق النقطة العليا للنظام (على مسافة لا تقل عن 1 متر). عليةأو في الدرجومغطاة بالعازل الحراري . في بعض الأحيان (على سبيل المثال، إذا لم يكن هناك علية)، يتم تثبيت خزان غير معزول في صندوق معزول خاص (كشك) على سطح المبنى.
تصميم عصريخزان التمدد المغلق عبارة عن وعاء أسطواني من الفولاذ مقسم إلى قسمين بواسطة غشاء مطاطي. جزء واحد مخصص لنظام المياه، والثاني يتم ملؤه في المصنع بغاز خامل (عادة النيتروجين) تحت الضغط. يمكن تركيب الخزان مباشرة على أرضية غرفة المرجل أو وحدة التدفئة، كما يمكن تركيبه على الحائط (على سبيل المثال، في ظروف الغرفة الضيقة).
في الأنظمة الكبيرة المستهلكة للحرارة لمجموعات المباني خزانات التوسعلم يتم تركيبها، ويتم تنظيم الضغط الهيدروليكي باستخدام مضخات شحن تعمل باستمرار. تحل هذه المضخات أيضًا محل فقدان المياه المعتاد من خلال توصيلات الأنابيب والتجهيزات والأجهزة وغيرها من الأماكن المتسربة في الأنظمة.
بالإضافة إلى المعدات التي تمت مناقشتها أعلاه، توجد أجهزة التحكم الآلي وصمامات الإغلاق والتحكم والأجهزة في غرفة المرجل أو نقطة التسخين، والتي يتم من خلالها ضمان التشغيل الحالي لنظام الإمداد الحراري. تتم مناقشة التركيبات المستخدمة في هذه الحالة، وكذلك المواد وطرق وضع الأنابيب الحرارية في قسم "تدفئة المباني".
نقطة التدفئة المركزية (نقطة التدفئة المركزية لاحقًا)هو أحد عناصر شبكة التدفئة الموجودة في المستوطنات الحضرية. وهي تعمل كحلقة وصل بين الشبكة الرئيسية وشبكات توزيع الحرارة التي تذهب مباشرة إلى مستهلكي الطاقة الحرارية (المباني السكنية ورياض الأطفال والمستشفيات وغيرها).
عادةً ما توجد نقاط التدفئة المركزية في مباني منفصلة وتخدم العديد من المستهلكين. هذه هي ما يسمى بمراكز التدفئة المركزية الفصلية. لكن في بعض الأحيان تقع هذه النقاط في الطابق السفلي أو الفني (العلية) للمبنى وتهدف إلى خدمة هذا المبنى فقط. تسمى نقاط التسخين هذه بنقاط التسخين الفردية (ITP).
المهام الرئيسية لنقاط التسخين هي توزيع سائل التبريد وحماية شبكات التدفئة من المطرقة المائية والتسربات. أيضًا في TP يتم التحكم في درجة حرارة وضغط سائل التبريد وتنظيمهما. درجة حرارة دخول الماء أجهزة التدفئة، قابلة للتعديل بالنسبة لدرجة حرارة الهواء الخارجي. أي أنه كلما كان الجو أكثر برودة في الخارج، كلما ارتفعت درجة الحرارة الموردة لشبكات توزيع التدفئة.
مميزات تشغيل محطات التدفئة المركزية وتركيب نقاط التدفئة
يمكن أن تعمل نقاط التدفئة المركزية وفقًا لنظام تابع، عندما يتدفق سائل التبريد من الشبكة الرئيسية مباشرة إلى المستهلكين. في هذه الحالة، تعمل محطة التدفئة المركزية كوحدة توزيع - يتم تقسيم المبرد لنظام إمداد الماء الساخن (DHW) ونظام التدفئة. لكن جودة الماء الساخن المتدفق من صنابيرنا بنظام اتصال تابع غالبًا ما تسبب شكاوى من المستهلكين.
في وضع التشغيل المستقل، المبنى تم تجهيز محطة التدفئة المركزيةسخانات خاصة - غلايات. في هذه الحالة، الماء المسخن (مع خط الأنابيب الرئيسي) يقوم بتسخين المياه التي تمر عبر الدائرة الثانية، والتي تذهب بعد ذلك إلى المستهلكين.
المخطط التابع مفيد اقتصاديًا لمحطات الطاقة الحرارية. لا يتطلب التواجد المستمر للموظفين في مبنى مركز التدفئة المركزية. مع هذا المخطط، يتم تركيبها أنظمة أوتوماتيكيةوالتي تسمح لك بالتحكم عن بعد في معدات نقاط التدفئة المركزية وتنظيم المعلمات الرئيسية لسائل التبريد (درجة الحرارة والضغط).
تم تجهيز محطات التدفئة المركزية بالأجهزة والوحدات المختلفة. يتم تركيب صمامات الإغلاق والتحكم ومضخات الماء الساخن ومضخات التدفئة وأجهزة التحكم والأتمتة (منظمات درجة الحرارة ومنظمات الضغط) وسخانات المياه والمياه وغيرها من الأجهزة في مباني نقاط التدفئة.
بالإضافة إلى مضخات التدفئة والمياه الساخنة العاملة، يجب أن تكون المضخات الاحتياطية موجودة. تم تصميم مخطط تشغيل جميع المعدات في مركز التدفئة المركزية بطريقة لا تتوقف عن العمل حتى في حالات الطوارئ. في حالة انقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة أو في حالة الطوارئ، لن يُترك السكان بدون ماء ساخن وتدفئة لفترة طويلة. في هذه الحالة، سيتم تنشيط خطوط إمداد سائل التبريد في حالات الطوارئ.
يُسمح فقط للعمال المؤهلين بخدمة المعدات المتصلة مباشرة بشبكات التدفئة.
ستحتوي نقطة التدفئة المركزية من نوع الكتلة على معدات موثوقة. السبب والاختلافات عن TsTP سيئة السمعة؟ لا تحتوي الوحدات الحرارية من مصنع غربي على أي عناصر احتياطية تقريبًا. كقاعدة عامة، تم تجهيز نقاط التسخين هذه بمبادلات حرارية ملحومة، والتي لا تقل عن واحد ونصف، أو حتى مرتين أرخص من تلك القابلة للطي. لكن من المهم أن نقول إن النقاط المركزية الحرارية من هذا النوع سيكون لها كتلة وأبعاد صغيرة نسبيًا. يتم تنظيف عناصر ITP كيميائيًا - في الواقع هذا سبب رئيسيوالتي بموجبها يمكن أن تستمر هذه المبادلات الحرارية لمدة عشر سنوات تقريبًا.
المراحل الرئيسية لتصميم محطة التدفئة المركزية
جزء لا يتجزأ من البناء الرأسمالي أو إعادة بناء وحدة التدفئة المركزية هو تصميمها. ويشير إلى إجراءات معقدة خطوة بخطوة تهدف إلى حساب وإنشاء مخطط دقيق لنقطة التسخين، والحصول على الموافقات اللازمة من المنظمة الموردة. كما يتضمن تصميم محطة التدفئة المركزية النظر في جميع القضايا المتعلقة مباشرة بتكوين وتشغيل وصيانة المعدات الخاصة بمحطة التدفئة الفرعية.
على المرحلة الأوليةأثناء تصميم محطة التدفئة المركزية، يتم جمع المعلومات اللازمة، والتي تعتبر ضرورية لاحقًا لإجراء حسابات معلمات المعدات. للقيام بذلك، قم أولاً بتحديد الطول الإجمالي لاتصالات خطوط الأنابيب. هذه المعلومات ذات قيمة خاصة للمصمم. بالإضافة إلى ذلك، يتضمن جمع المعلومات معلومات حول ظروف درجة الحرارةمبنى. هذه المعلومات ضرورية لاحقا ل الإعدادات الصحيحةمعدات.
عند تصميم محطات التدفئة المركزية، من الضروري الإشارة إلى تدابير السلامة لتشغيل المعدات. للقيام بذلك، تحتاج إلى معلومات حول تصميم المبنى بأكمله - موقع المبنى، ومنطقته، وما إلى ذلك. معلومات ضرورية.
التنسيق مع الجهات ذات العلاقة.
يجب الاتفاق على جميع المستندات التي تتضمن تصميم نقطة التدفئة المركزية مع سلطات التشغيل البلدية. للاستلام السريع نتيجة ايجابيةمن المهم إعداد جميع وثائق المشروع بشكل صحيح. حيث أن تنفيذ المشروع وبناء نقطة التدفئة المركزية لا يتم إلا بعد الانتهاء من إجراءات الموافقة. وإلا فإن المشروع يحتاج إلى مراجعة.
يجب أن تحتوي وثائق تصميم محطة التدفئة المركزية، بالإضافة إلى المشروع نفسه، على مذكرة توضيحية. فهو يحتوي على المعلومات الضرورية والتعليمات القيمة للقائمين على التركيب الذين سيقومون بتركيب وحدة التدفئة المركزية. تشير المذكرة التوضيحية إلى ترتيب العمل وتسلسله و الأدوات اللازمةمن أجل التثبيت.
إعداد مذكرة توضيحية - المرحلة النهائية. تنهي هذه الوثيقة تصميم محطة التدفئة المركزية. يجب على القائمين بالتركيب في عملهم اتباع التعليمات الموضحة في المذكرة التوضيحية.
من خلال اتباع نهج دقيق لتطوير مشروع محطة التدفئة المركزية والحساب الصحيح للمعلمات الضرورية وأنماط التشغيل، من الممكن تحقيق ذلك عمل آمنالمعدات وتشغيلها على المدى الطويل لا تشوبه شائبة. ولذلك، فمن المهم أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط القيم الاسمية، ولكن أيضا احتياطي الطاقة.
هذا للغاية جانب مهم، نظرًا لأن احتياطي الطاقة هو الذي سيبقي نقطة إمداد الحرارة في حالة صالحة للعمل بعد وقوع حادث أو حمل زائد مفاجئ. يعتمد الأداء الطبيعي لنقطة التسخين بشكل مباشر على المستندات المعدة بشكل صحيح.
دليل التثبيت لوحدة التدفئة المركزية
إلى جانب ال تصميم نقطة تدفئة مركزيةالخامس وثائق المشروعيجب أن يكون موجودا و مذكرة توضيحية، والذي يحتوي على تعليمات للمثبتين حول كيفية الاستخدام تقنيات مختلفةعند تركيب محطة تسخين فرعية، تشير هذه الوثيقة إلى تسلسل العمل ونوع الأدوات وما إلى ذلك.
المذكرة التوضيحية هي وثيقة تنتهي صياغتها من تصميم محطة التدفئة المركزية ويجب أن يتبعها القائمون بالتركيب عندما أعمال التركيب. إن التقيد الصارم بالتوصيات المكتوبة في هذه الوثيقة المهمة سيضمن التشغيل الطبيعي لمعدات وحدة التدفئة المركزية وفقًا لخصائص التصميم المقصودة.
يتضمن تصميم محطات التدفئة المركزية أيضًا تطوير اللوائح الخاصة بالتيار و خدمةمعدات التدفئة المركزية. يتيح لك التطوير الدقيق لهذا الجزء من وثائق التصميم إطالة عمر الجهاز، وكذلك زيادة سلامة استخدامه.
نقطة التدفئة المركزية - التركيب
عند تركيب محطة فرعية للتدفئة المركزية، تظل مراحل معينة من العمل ثابتة. الخطوة الأولى هي وضع المشروع. ويأخذ في الاعتبار السمات الرئيسية لتشغيل محطة التدفئة المركزية، مثل مقدار المساحة المخدومة، ومسافة مد الأنابيب، وبالتالي الحد الأدنى من سعة بيت المرجل المستقبلي. وبعد ذلك يتم إجراء تحليل متعمق للمشروع والمنتج المورد معه. الوثائق الفنيةلاستبعاد الجميع الأخطاء المحتملةوعدم الدقة لضمان الأداء الطبيعي لمحطات التدفئة المركزية المركبة منذ وقت طويل. يتم وضع تقدير، ثم يتم شراء كل شيء المعدات اللازمة. الخطوة التالية هي تركيب مصدر التدفئة الرئيسي. ويشمل مباشرة مد خط الأنابيب وتركيب المعدات.
ما هي نقطة التدفئة؟
نقطة التدفئة- هذه غرفة خاصة يقع فيها المجمع الأجهزة التقنيةوهي عناصر محطات الطاقة الحرارية. بفضل هذه العناصر، يتم توصيل محطات الطاقة بشبكة التدفئة، والتشغيل، والقدرة على التحكم في أوضاع استهلاك الحرارة المختلفة، والتنظيم، وتحويل معلمات المبرد، وكذلك توزيع المبرد حسب أنواع الاستهلاك يتم ضمانها.
فرد - يمكن أيضًا تركيب نقطة تدفئة فقط في المنزل الريفي، على عكس النقطة المركزية. يرجى ملاحظة أن نقاط التسخين هذه لا تتطلب التواجد المستمر لموظفي الصيانة. مرة أخرى، فإنه يقارن بشكل إيجابي مع نقطة التدفئة المركزية. وبشكل عام، صيانة ITP، في الواقع، تتكون فقط من التحقق من وجود تسربات. المبادل الحراري لنقطة التسخين قادر على تنظيف نفسه بشكل مستقل عن المقياس الذي يظهر هنا - وهذه هي ميزة انخفاض درجة الحرارة بسرعة البرق أثناء تحليل الماء الساخن.
نقطة التسخين، أو اختصارها TP، هي مجموعة من المعدات الموجودة في غرفة منفصلة توفر التدفئة وإمدادات الماء الساخن لمبنى أو مجموعة من المباني. الفرق الرئيسي بين محطة التدفئة الفرعية وغرفة المرجل هو أنه في غرفة المرجل يتم تسخين سائل التبريد بسبب احتراق الوقود، وتعمل نقطة التسخين مع سائل تبريد ساخن قادم من نظام مركزي. يتم تسخين سائل التبريد لمحطات المحولات الفرعية بواسطة شركات توليد الحرارة - غرف الغلايات الصناعية ومحطات الطاقة الحرارية. محطة التدفئة المركزية هي نقطة تدفئة تخدم مجموعة من المبانيعلى سبيل المثال، منطقة صغيرة، مستوطنة حضرية، مؤسسة صناعيةإلخ. يتم تحديد الحاجة إلى نقطة تدفئة مركزية بشكل فردي لكل منطقة بناءً على الحسابات الفنية والاقتصادية؛ وكقاعدة عامة، يتم بناء نقطة تدفئة مركزية واحدة لمجموعة من الكائنات ذات استهلاك حراري يتراوح بين 12-35 ميجاوات
تتكون وحدة التدفئة المركزية، حسب الغرض منها، من 5-8 كتل. المبرد عبارة عن ماء مسخن بدرجة حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية. محطات التدفئة المركزية المكونة من 5-7 بلوكات مصممة لأحمال حرارية تتراوح من 1.5 إلى 11.5 جيجا كالوري/ساعة. يتم تصنيع الكتل وفقًا للألبومات القياسية التي طورتها شركة Mosproekt-1 JSC من الإصدار 1 (1982) إلى 14 (1999) "نقاط التدفئة المركزية لأنظمة الإمداد الحراري"، "الكتل المصنوعة في المصنع"، "كتل المعدات الهندسية المصنوعة في المصنع لأنظمة الإمداد الحراري" نقاط التدفئة الفردية والمركزية"، وكذلك في المشاريع الفردية. اعتمادًا على نوع وعدد السخانات، وقطر خطوط الأنابيب، والأنابيب وصمامات الإغلاق والتحكم، يكون للكتل أوزان وأبعاد إجمالية مختلفة.
لفهم أفضل للوظائف و مبادئ تشغيل محطة التدفئة المركزيةدعونا نعطي وصفا موجزا لشبكات التدفئة. تتكون شبكات التدفئة من خطوط الأنابيب وتوفر نقل سائل التبريد. فهي أساسية، تربط مؤسسات توليد الحرارة بنقاط التدفئة، وثانوية، تربط محطات التدفئة المركزية بالمستهلكين النهائيين. ومن هذا التعريف يمكننا أن نستنتج أن محطات التدفئة المركزية هي وسيط بين شبكات التدفئة الأولية والثانوية أو شركات توليد الحرارة والمستهلكين النهائيين. بعد ذلك، سنصف بالتفصيل الوظائف الرئيسية لمركز التدفئة المركزية.
4.2.2 حل المشاكل عن طريق نقاط التسخين
دعونا نصف بمزيد من التفصيل المهام التي تحلها نقاط التدفئة المركزية:
تحويل سائل التبريد، على سبيل المثال، تحويل البخار إلى ماء شديد السخونة
يتغير معلمات مختلفةسائل التبريد، مثل الضغط ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.
التحكم في تدفق سائل التبريد
توزيع المبرد عبر أنظمة التدفئة وإمدادات المياه الساخنة
معالجة المياه لإمدادات المياه الساخنة
حماية شبكات التدفئة الثانوية من زيادة معلمات سائل التبريد
التأكد من إيقاف تشغيل التدفئة أو الماء الساخن إذا لزم الأمر
التحكم في تدفق سائل التبريد ومعلمات النظام الأخرى والأتمتة والتحكم
4.2.3 بناء نقاط التدفئة
في الأسفل يكون مخطط الرسم البيانينقطة التدفئة
يعتمد مخطط TP، من ناحية، على خصائص مستهلكي الطاقة الحرارية الذين تخدمهم نقطة التسخين، ومن ناحية أخرى، على خصائص المصدر الذي يزود TP بالطاقة الحرارية. علاوة على ذلك، باعتباره الأكثر شيوعًا، فإننا نعتبر TP مع نظام مغلق لإمداد الماء الساخن ودائرة توصيل مستقلة لنظام التدفئة.
يُطلق المبرد الذي يدخل TP من خلال خط أنابيب إمداد الإدخال الحراري حرارته في سخانات إمداد الماء الساخن (DHW) وأنظمة التدفئة، ويدخل أيضًا إلى نظام تهوية المستهلك، وبعد ذلك يعود إلى خط أنابيب العودة للمدخل الحراري و يتم إرسالها مرة أخرى إلى مؤسسة توليد الحرارة من خلال الشبكات الرئيسية لإعادة استخدامها. قد يستهلك المستهلك بعضًا من سائل التبريد. لتجديد الخسائر في شبكات التدفئة الأولية في غرف الغلايات ومحطات الطاقة الحرارية، هناك أنظمة مكياج، ومصادر المبرد هي أنظمة معالجة المياه لهذه المؤسسات.
يمر ماء الصنبور الذي يدخل إلى TP عبر مضخات الماء البارد، وبعد ذلك يتم إرسال جزء من الماء البارد إلى المستهلكين، ويتم تسخين الجزء الآخر في المرحلة الأولى من سخان DHW ويدخل إلى دائرة الدورة الدموية لنظام DHW. في دائرة الدوران، تتحرك المياه بمساعدة مضخات توزيع إمدادات الماء الساخن في دائرة من محطة التسخين الفرعية إلى المستهلكين والعودة، ويأخذ المستهلكون الماء من الدائرة حسب الحاجة. أثناء دوران الماء عبر الدائرة، فإنه يطلق حرارته تدريجيًا ومن أجل الحفاظ على درجة حرارة الماء عند مستوى معين، يتم تسخينه باستمرار في المرحلة الثانية من سخان DHW.
ويمثل نظام التدفئة أيضًا حلقة مغلقة يتحرك من خلالها سائل التبريد بمساعدة مضخات دوران التسخين من محطات التسخين الفرعية إلى نظام تدفئة المبنى وبالعكس. أثناء التشغيل، قد يحدث تسرب لسائل التبريد من دائرة نظام التدفئة. لتجديد الخسائر، يتم استخدام نظام إعادة شحن نقطة التسخين، وذلك باستخدام شبكات التدفئة الأولية كمصدر للمبرد.
