Què és un sistema de calefacció centralitzat?

La gran majoria dels edificis d’apartaments del nostre país tenen calefacció centralitzada. La reforma de l'habitatge i els serveis comunitaris, que augmenta les tarifes anuals, fa pensar a la gent sobre l'eficiència de l'ús de la calor. Per reduir els costos operatius, heu de conèixer el disseny del sistema de subministrament de calor.

Com funciona el sistema de calefacció centralitzat

La calefacció urbana és un mètode per subministrar calor des d’una única font a locals residencials i industrials situats en una àmplia superfície.

L’esquema general té aquest aspecte:

1. El refrigerant s'escalfa a objectes situats per separat a la temperatura requerida.
2. A través de canonades col·locades a terra o de forma oberta, es subministra calor a les cases.
3. A les unitats de calefacció, el consum d’energia i la distribució de la calor s’organitzen a les entrades de la casa.
4. A través de les elevadores del cablejat intern, el refrigerant calent es subministra a cada apartament i als trams d’escales.
5. Per escalfar apartaments s’utilitzen bescanviadors de calor, que normalment s’anomenen radiadors o bateries.

La sala de calderes situada a la casa és un cas especial de calefacció central.

Cadascun dels sistemes es pot organitzar de diferents maneres i realitzar funcions addicionals.

Fonts de calor

El refrigerant s'escalfa en plantes de calor combinades (CHP), centrals elèctriques de districte estatal (GRES) o caldereries que donen servei a diverses zones residencials.

Els noms de CHPP i GRES romanen de l'època soviètica, tot i que els seus propietaris són ara empreses d'energia privades.

El CHP, el GRES i les caldereries difereixen:

• l'objectiu principal i el mode d'operació;
• poder;
• radi de la zona servida.

Basant-se en la viabilitat econòmica de les plantes de cogeneració es construeixen en assentaments amb una població de 100 mil persones i amb indústria desenvolupada. Els GRES estan dissenyats per a ciutats petites i mitjanes amb baix consum d’energia. Les caldereries escalfen edificis residencials i públics, instal·lacions industrials en un radi no superior a 3 km.

Les centrals combinades de calor i electricitat estan dissenyades de manera que durant la temporada de fred el seu principal propòsit és escalfar aigua per a calefacció. Durant el període de combustible, l'estació canvia al mode de generació d'energia.

Per generar electricitat calen centrals elèctriques estatals. La calor s’allibera durant el funcionament de les turbines i es dirigeix ​​a efectes de calefacció.

Les calderes escalfen aigua exclusivament per a sistemes de calefacció, no generen electricitat.

Esquema de recuperació de calor

Els diagrames funcionals de l'operació CHPP i GRES són molt similars, la diferència rau en la capacitat i la construcció d'equips.

L’energia elèctrica i tèrmica s’obté a les CHPP i TPP a causa de la combustió del combustible. Requereix carbó, fuel o gas natural per funcionar.

Dispositiu CHP

Les principals unitats del CHP són:

• economia de combustible: conjunt de llocs per emmagatzemar i preparar combustible;
• sala de calderes formada per una caldera i equips auxiliars;
• turbina i equips elèctrics;
• planta condensada;
• intercanviadors de calor que extreuen calor per a la calefacció urbana;
• sistema tècnic de subministrament d’aigua.

Els sistemes addicionals són sistemes d’eliminació i neteja de fum, sistemes d’eliminació de cendres i escòries, canonades.

Les caldereries són molt més senzilles: no inclouen turbines, plantes de condensats i altres equips auxiliars.

Algorisme de treball de fonts de calor

CHP i GRES són estructures extremadament complexes, però el principi de funcionament per escalfar el refrigerant no és difícil d’entendre:

1. El combustible preparat es subministra a la sala de calderes. El carbó s’ha de triturar, preferiblement a un estat de pols. Per a la combustió, l'aire és bombat a la cambra de combustió.
2. A la sala de calderes, l’aigua tècnica de les calderes es porta a l’estat de vapor, que es troba a alta pressió.
3. El vapor es subministra a través de les canonades fins a les pales de la turbina, que, mentre giren, generen energia elèctrica.
4. Després de la turbina, el vapor refredat entra a l'intercanviador de calor, on desprèn energia tèrmica a l'aigua per al sistema de subministrament de calor centralitzat.
5. El vapor refredat passa a la fase líquida, que la unitat de condensat neteja de vapors i impureses.
6. L’aigua purificada es subministra a la sala de calderes, on comença un nou cicle de calefacció.

Al mode d’ús estiuenc, quan es requereix molta menys aigua calenta, el CHP es canvia al mode de generació d’electricitat. En aquest cas, el vapor es refreda a les torres de refrigeració fins a l'estat de l'aigua, es bomba fins a una alçada de fins a 12 metres i es ruixa mitjançant instal·lacions especials. L’excés de vapor s’aboca a l’atmosfera.

L’aigua entra a la piscina, on es refreda. A més, mitjançant unitats de condensació, es subministra a la sala de calderes. Es repeteix el procés. Per compensar les pèrdues, s’afegeix aigua de fonts externes (rius o llacs).

Els processos de cogeneració i GRES de carbó han d’estar equipats amb sistemes de neteja de fum.

Disseny d'intercanviadors de calor

La tasca dels intercanviadors de calor és prendre la calor del vapor que ha passat per la turbina.

Els dispositius es classifiquen per disseny:

• closca i tub;
• seccional (elemental);
• lamel·lar.

Cada tipus té molts dissenys.

El més comú i eficaç és la versió shell-and-tube del dispositiu. El vapor a pressió entra al feix de tubs, que es troba en una carcassa segellada. L’aigua refrigerada es subministra a l’interior de la carcassa. Es produeix el procés d’intercanvi de calor: els tubs escalfats per vapor escalfen l’aigua dins del tanc. Les bombes creen pressió per al moviment de fluid a les canonades del sistema de calefacció central.

Característiques de les caldereries del districte

Les caldereries, segons el portador de calor intermedi, es divideixen en aigua i vapor.

En el primer cas, l'aigua es porta a l'estat de vapor, en el segon, l'aigua per sota dels 100 graus participa en l'intercanvi de calor. L'opció depèn del projecte, la distància als objectes i altres característiques tècniques de la construcció.

El vapor com a refrigerant per al subministrament d’apartaments s’utilitza amb menys freqüència, només es pot trobar al parc d’habitatges antics.

Equips de calefacció interior

La distribució de la calor a les instal·lacions d’un edifici d’apartaments es realitza segons un dels esquemes:

• un tub amb farciment superior;
• un tub amb farciment inferior;
• dos tubs amb farciment inferior;
• de dues canonades amb farciment superior.

En el primer cas, el refrigerant a pressió puja a través de l’elevador central fins al pis superior. Després, per gravetat, l’aigua, després d’haver donat part de la calor a les bateries, torna a la unitat de calefacció i després es transporta cap a la CHP (caldera).

Els visitants passen per l'interior dels apartaments i és tècnicament difícil, i de vegades impossible, desconnectar la vostra casa del sistema general. La temperatura dels radiadors es pot controlar mitjançant termòstats especials, que requereixen instal·lar soldadures.En edificis de gran alçada, s’instal·len bombes addicionals a les unitats de subministrament de calor per subministrar el refrigerant a l’última planta, cosa que augmenta els costos i el cost dels serveis prestats.

La interferència amb el segon esquema també és tècnicament impossible: les canonades també corren a l'interior dels apartaments.

Recentment, en cases noves i durant la reconstrucció d’edificis antics, s’han realitzat esquemes de dos canals amb la ubicació de comunicacions comunes a les entrades o mines tecnològiques. En aquests casos, es pot desconnectar un sol apartament del subministrament de calor.

Per apagar la calefacció per qualsevol motiu sense autorització, la legislació russa prohibeix estrictament.

Hi ha una restricció a la instal·lació de radiadors en edificis d'apartaments. La pressió en un edifici de 5 plantes oscil·la entre 2 i 4 atm i en un edifici de 9 pisos fins a 7 atm.

A l’estiu, després de les reparacions de les comunicacions, es realitzen proves de pressió: la pressió s’eleva a 10-12 atm per detectar les fuites. En omplir el sistema de refrigerant, és possible que es produeixi un martell d’aigua.

Basant-se en les possibles càrregues, quan es substitueixen els radiadors, rebutgen productes de tot alumini, escollint radiadors bimetàl·lics. Presteu atenció als indicadors de pressió garantits que pot suportar la bateria.

Avantatges i desavantatges de la calefacció urbana

Qualsevol equipament, sistemes tècnics i comunicacions té avantatges i desavantatges. Els avantatges i els contres es consideren conjuntament amb el component econòmic i la facilitat d’ús.

Les qualitats positives de la calefacció centralitzada són:

• Els costos operatius del sistema central són comparables o inferiors a les càrregues energètiques individuals.
• La majoria de les caldereries de districte CHP, GRES, funcionen amb qualsevol tipus de combustible, cosa que permet crear reserves d’emergència per al seu funcionament.
• A les habitacions només hi ha radiadors de l’equip de calefacció. Les plantes de calderes s’eliminen de les zones residencials, s’han instal·lat zones sanitàries al seu voltant, cosa que millora el medi ambient.
• El propietari no compra equips cars (calderes).
• La calefacció de l'apartament no depèn del subministrament d'energia i electricitat de la casa.
• Redueix la probabilitat d’accidents i desastres associats a fuites de gas.
• No cal celebrar contractes i pagar el manteniment dels equips de gas.
• L’organització subministradora elimina els accidents el més aviat possible a costa seva.

Els desavantatges inclouen:

• pèrdues a les xarxes que subministren calor a la casa: la longitud de la canonada pot ser de 10 km;
• l'organització subministradora inclou els possibles costos a les tarifes, de manera que el pagament és significativament superior al que podria ser;
• control de temperatura limitat a l'apartament, causat pels esquemes de construcció de xarxes pròpies;
• la impossibilitat de desconnectar un apartament separat de la xarxa de cases comunes sense una decisió judicial;
• dependència de les tarifes (establertes per les comissions regionals), en què el propietari no pot influir.

Es considera que l’inconvenient més important en la facilitat d’ús és la impossibilitat d’escalfar la casa durant el període entre forns. A la primavera i la tardor, sovint hi ha baixades de temperatura fortes a les quals la CHPP no pot respondre ràpidament. El canvi de modes operatius comporta grans pèrdues financeres.

Com s’escalfen les cases a altres països

El nostre país va heretar la calefacció central com a llegat de l’economia socialista. En una economia planificada i amb grans recursos energètics, es va construir calefacció centralitzada i, en la seva major part, pagada per l’Estat.

Les canonades amb refrigerant refredat a les cases de camí a la CHPP eren una font de calor per als hivernacles, les empreses industrials i els complexos de cria de bestiar.

La producció massiva d’equips per a calefacció individual va començar sistemàticament a mitjans dels anys 90, abans que hi hagués escassetat fins i tot per a les llars particulars.

Hi ha molt pocs països del planeta amb condicions climàtiques similars i densitat de població comparable. Per estalviar recursos a la majoria del món, la calefacció està descentralitzada.

A Alemanya, França, Canadà, es van construir sistemes similars als nostres fins als anys 50 del segle passat. La conseqüent crisi energètica mundial va desencadenar el desenvolupament de sistemes de calefacció que donen servei a un o més edificis de diverses plantes. Per a això, s'està construint una sala de calderes independent. No hi ha comunicacions llargues per al transport d’aigua calenta: es minimitzen les pèrdues.

És fàcil posar en marxa les unitats en cas de cop fred i, en dies càlids, reduir el consum d’energia reduint la temperatura de l’aigua que circula.

No hi ha calefacció centralitzada a França i Gran Bretanya; allà, cada apartament té una caldera independent amb una cambra de combustió tancada, el funcionament de la qual està controlada pel propietari de l'apartament.

La disponibilitat i disponibilitat de recursos energètics a la regió té un paper important.

A Polònia i la Xina, moltes cases s’escalfen amb carbó, a Islàndia, amb aigua de les fonts termals. A Noruega, s’utilitza activament electricitat barata.

Maneres de reduir costos

Hi ha poques oportunitats per reduir els costos operatius del proveïdor i els costos de calefacció per als propietaris d'apartaments:

• aïllament tèrmic d'alta qualitat de les canonades principals, especialment aquelles situades a la superfície;
• instal·lació de dispositius generals de mesura d’energia domèstica que comparen la temperatura del refrigerant a l’entrada i sortida: sabent el volum del líquid que flueix, l’equip calcula automàticament les calories consumides;
• instal·lació de dispositius de mesura individuals a cada apartament, que només s’aplica als esquemes 3 i 4 comentats anteriorment.

No hi ha altres opcions per influir en el pagament.

Val la pena renunciar a la calefacció urbana

La legislació no estableix restriccions per canviar l’esquema, però no hi ha instruccions clares sobre les quals sigui possible rebutjar la calefacció en un edifici d’apartaments.

Les organitzacions proveïdores estan directament interessades en un nombre més gran de clients, per tant, només acorden canvis en el sistema de calefacció mitjançant una decisió judicial.

Recentment es va cancel·lar la norma que només es pot subministrar gas a cases de fins a 11 pisos.

El tribunal haurà de recollir documents, alguns dels quals són molt difícils d’obtenir i, de vegades, són impossibles:

• certificat de propietat: s’exclou la reurbanització d’apartaments no privatitzats;
• el consentiment dels residents de tota l'entrada: no es pot obtenir només si les canonades no són propietat de tota la casa;
• projecte de reforma;
• permís de servei de gas;
• aprovació del projecte al Ministeri de Situacions d'Emergència o a una altra organització responsable de la seguretat contra incendis de la instal·lació;
• càlcul d'enginyeria hidràulica d'una organització especialitzada sobre la possibilitat de reequipar el sistema i mantenir-ne les característiques després d'excloure un apartament concret del circuit general.

No es pot negar completament a pagar. El rebut contindrà l’import de la calor que emeten les elevadores i els taulons de canonades, haurà de pagar les taxes per escalfar l’entrada.

La calefacció central, no sempre econòmica, però fiable i àmpliament utilitzada, en determinades condicions i costos addicionals es pot substituir per una de individual.Abans d’iniciar l’arranjament de la calefacció personal, val la pena ponderar tots els avantatges i desavantatges, calcular els costos i els possibles estalvis i després prendre la decisió final sobre la reforma.