Qu'est-ce qu'un système de chauffage centralisé

La grande majorité des immeubles à appartements de notre pays sont équipés de chauffage centralisé. La réforme du logement et des services communaux, l'augmentation annuelle des tarifs font réfléchir les gens sur l'efficacité de l'utilisation de la chaleur. Pour réduire les coûts d'exploitation, vous devez connaître la conception du système d'alimentation en chaleur.

Comment fonctionne le système de chauffage centralisé

Le chauffage urbain est une méthode de fourniture de chaleur à partir d'une source unique à des locaux résidentiels et industriels situés sur une grande surface.

Le schéma général ressemble à ceci :

1. Le liquide de refroidissement est chauffé à des objets situés séparément à la température requise.
2. Grâce à des tuyaux posés dans le sol ou à ciel ouvert, la chaleur est fournie aux maisons.
3. Dans les unités de chauffage, la consommation d'énergie et la répartition de la chaleur sont organisées le long des entrées de la maison.
4. Grâce aux contremarches du câblage interne, du liquide de refroidissement chaud est fourni à chaque appartement et aux volées d'escaliers.
5. Pour chauffer les appartements, on utilise des échangeurs de chaleur, communément appelés radiateurs ou batteries.

La chaufferie située dans la maison elle-même est un cas particulier de chauffage central.

Chacun des systèmes peut être agencé de différentes manières et remplir des fonctions supplémentaires.

Sources de chaleur

Le fluide caloporteur est chauffé dans des centrales de cogénération (CHP) spécialement construites à cet effet, des centrales électriques de district (GRES) ou des chaufferies desservant plusieurs zones résidentielles.

Les noms de CHPP et GRES datent de l'époque soviétique, bien que les propriétaires soient désormais des sociétés énergétiques privées.

La cogénération, le GRES et les chaufferies diffèrent :

• l'objectif principal et le mode de fonctionnement ;
• Puissance;
• rayon de la zone desservie.

Sur la base de la faisabilité économique des centrales de cogénération sont construites dans des agglomérations comptant 100 000 habitants et une industrie développée. Les GRES sont conçus pour les villes petites et moyennes à faible consommation d'énergie. Les chaufferies chauffent des bâtiments résidentiels et publics, des installations industrielles dans un rayon de 3 km maximum.

Les centrales de cogénération sont conçues de telle sorte que pendant la saison froide, leur objectif principal est de chauffer de l'eau à des fins de chauffage. Pendant la période intercombustible, la station passe en mode de production d'électricité.

Les centrales électriques de l'État sont nécessaires pour produire de l'électricité. La chaleur est libérée pendant le fonctionnement des turbines et dirigée à des fins de chauffage.

Les chaufferies chauffent exclusivement l'eau pour les installations de chauffage, elles ne produisent pas d'électricité.

Système de récupération de chaleur

Les schémas fonctionnels du fonctionnement CHPP et GRES sont très similaires, la différence réside dans la capacité et la construction des équipements.

La réception d'énergie électrique et thermique dans les centrales de cogénération et les centrales thermiques est due à la combustion de carburant. Il faut du charbon, du fioul ou du gaz naturel pour fonctionner.

Dispositif de cogénération

Les principales unités du CHP sont :

• économie de carburant - un ensemble de lieux pour le stockage et la préparation du carburant;
• chaufferie composée d'une chaudière et d'équipements auxiliaires;
• turbine et équipement électrique;
• usine de condensation;
• échangeurs de chaleur qui extraient la chaleur pour le chauffage urbain ;
• système technique d'approvisionnement en eau.

Les systèmes supplémentaires sont les systèmes de désenfumage et de nettoyage des fumées, les systèmes d'élimination des cendres et des scories, les canalisations.

Les chaufferies sont beaucoup plus simples - elles n'incluent pas les turbines, les usines de condensation et autres équipements auxiliaires.

Algorithme de travail des sources de chaleur

La cogénération et le GRES sont des structures extrêmement complexes, mais le principe de fonctionnement pour chauffer le liquide de refroidissement n'est pas difficile à comprendre :

1. Le combustible préparé est fourni à la chaufferie. Le charbon doit être broyé, de préférence à l'état poussiéreux. Pour la combustion, de l'air est pompé dans la chambre de combustion.
2. Dans la chaufferie, l'eau technique des chaudières est amenée à l'état de vapeur, qui est sous haute pression.
3. La vapeur est fournie par des pipelines aux aubes de turbine, qui, en tournant, génèrent de l'énergie électrique.
4. Après la turbine, la vapeur refroidie pénètre dans l'échangeur de chaleur, où elle libère de l'énergie thermique à l'eau pour le système d'approvisionnement en chaleur centralisé.
5. La vapeur refroidie passe dans la phase liquide, que l'unité de condensat nettoie des vapeurs et des impuretés.
6. L'eau purifiée est fournie à la chaufferie, où un nouveau cycle de chauffage commence.

En mode d'utilisation d'été, lorsque beaucoup moins d'eau chaude est nécessaire, la cogénération passe en mode de production d'électricité. Dans ce cas, la vapeur est refroidie dans des tours de refroidissement à l'état d'eau, pompée jusqu'à une hauteur de 12 mètres et pulvérisée par des installations spéciales. L'excès de vapeur est rejeté dans l'atmosphère.

L'eau pénètre dans la piscine, où elle est refroidie. De plus, par des unités de condensation, il est fourni à la chaufferie. Le processus est répété. Pour compenser les pertes, de l'eau est ajoutée à partir de sources externes - rivières ou lacs.

La cogénération au charbon et le GRES doivent être équipés de systèmes de désenfumage.

Conception de l'échangeur de chaleur

La tâche des échangeurs de chaleur est de récupérer la chaleur de la vapeur qui a traversé la turbine.

Les appareils sont classés par conception :

• coquille et tube;
• sectionnel (élémentaire);
• lamellaire.

Chaque type a de nombreux modèles.

La version à coque et tube de l'appareil est la plus courante et la plus efficace. La vapeur sous pression pénètre dans le faisceau de tubes, qui est situé dans un boîtier scellé. L'eau réfrigérée est fournie à l'intérieur du boîtier. Le processus d'échange de chaleur a lieu - des tubes chauffés par la vapeur chauffent l'eau à l'intérieur du réservoir. Les pompes créent une pression pour le mouvement du fluide dans la tuyauterie du système de chauffage central.

Caractéristiques des chaufferies de quartier

Les chaufferies, en fonction du caloporteur intermédiaire, sont divisées en vapeur et eau.

Dans le premier cas, l'eau est amenée à l'état de vapeur, dans le second, l'eau en dessous de 100 degrés participe à l'échange thermique. L'option dépend du projet, de la distance aux objets et d'autres caractéristiques techniques de la construction.

La vapeur en tant que liquide de refroidissement pour l'alimentation des appartements est moins utilisée, elle ne se trouve que dans le parc de logements anciens.

Équipement de chauffage intérieur

La distribution de chaleur dans les locaux d'un immeuble d'appartements s'effectue selon l'un des schémas:

• monotube avec remplissage supérieur;
• monotube avec remplissage par le bas;
• bitube avec remplissage par le bas;
• bitube avec remplissage supérieur.

Dans le premier cas, le fluide caloporteur sous pression monte par la colonne montante centrale jusqu'à l'étage supérieur. De plus, par gravité, l'eau, ayant cédé une partie de la chaleur aux batteries, retourne à l'unité de chauffage puis est transportée vers la cogénération (chaufferie).

Des colonnes montantes passent à l'intérieur des appartements et il est techniquement difficile, voire impossible, de déconnecter votre logement du système général. La température des radiateurs peut être contrôlée par des thermostats spéciaux, qui nécessitent l'installation de soudures.Dans les immeubles de grande hauteur, pour fournir le liquide de refroidissement au dernier étage, des pompes supplémentaires sont installées dans les unités d'alimentation en chaleur, ce qui augmente les coûts et le coût des services fournis.

L'interférence dans le fonctionnement du deuxième système est également techniquement impossible - les tuyaux passent également à l'intérieur des appartements ici.

Récemment, dans les maisons neuves et lors de la reconstruction de bâtiments anciens, des schémas à deux tuyaux ont été réalisés avec l'emplacement des communications communes dans les entrées ou les mines technologiques. Dans de tels cas, il devient possible de déconnecter un seul appartement de l'alimentation en chaleur.

Pour éteindre le chauffage sans autorisation pour quelque raison que ce soit, la loi russe interdit strictement.

Il existe une restriction sur l'installation de radiateurs dans les immeubles d'habitation. La pression dans un immeuble de 5 étages varie de 2 à 4 atm, et dans un immeuble de 9 étages jusqu'à 7 atm.

En été, après les travaux de réparation des communications, des tests de pression sont effectués - la pression est portée à 10-12 atm afin de détecter les fuites. Lors du remplissage du système avec du liquide de refroidissement, des coups de bélier sont possibles.

Sur la base des charges possibles, lors du remplacement des radiateurs, ils refusent les produits tout en aluminium, en choisissant des radiateurs bimétalliques. Faites attention aux indicateurs de pression garantie que la batterie peut supporter.

Avantages et inconvénients du chauffage urbain

Tout équipement, système technique et communication présente des avantages et des inconvénients. Les avantages et les inconvénients sont considérés en conjonction avec la composante économique et la facilité d'utilisation.

Les qualités positives du chauffage centralisé comprennent :

• Les coûts d'exploitation du système central sont comparables ou inférieurs aux charges énergétiques individuelles.
• La plupart des CHPP, GRES, chaufferies urbaines fonctionnent avec tout type de combustible, ce qui permet de créer des réserves de secours pour l'exploitation.
• Il n'y a que des radiateurs de l'équipement de chauffage dans les locaux d'habitation. Les chaufferies sont retirées des zones résidentielles, des zones sanitaires sont installées autour d'elles, ce qui améliore l'environnement.
• Le propriétaire n'achète pas d'équipement coûteux (chaudières).
• Le chauffage de l'appartement ne dépend pas de l'approvisionnement en énergie et en électricité de la maison.
• Réduit la probabilité d'accidents et de catastrophes associés aux fuites de gaz.
• Il n'est pas nécessaire de conclure des contrats et de payer pour l'entretien des équipements à gaz.
• Les accidents sont éliminés par l'organisation d'approvisionnement dans les plus brefs délais à leurs propres frais.

Les inconvénients incluent :

• pertes dans les réseaux qui fournissent de la chaleur à la maison - la longueur du pipeline peut être de 10 km;
• l'organisme fournisseur inclut les coûts possibles dans les tarifs, de sorte que le paiement est nettement plus élevé qu'il ne pourrait l'être ;
• contrôle limité de la température dans l'appartement, causé par les schémas de construction de réseaux internes;
• l'impossibilité de déconnecter un appartement séparé du réseau de la maison commune sans décision de justice ;
• dépendance vis-à-vis des tarifs (fixés par les commissions régionales), que le propriétaire n'est pas en mesure d'influencer.

L'inconvénient le plus important dans la facilité d'utilisation est considéré comme l'incapacité de chauffer la maison pendant la période entre les fours. Au printemps et en automne, il y a souvent de fortes baisses de température auxquelles le CHPP ne peut pas réagir rapidement. Changer de mode de fonctionnement entraîne des pertes financières importantes.

Comment les maisons sont chauffées dans d'autres pays

Notre pays a hérité du chauffage central comme héritage de l'économie socialiste. Dans une économie planifiée et dotée d'importantes ressources énergétiques, le chauffage centralisé a été construit et en grande partie payé par l'État.

Les conduites avec un liquide de refroidissement refroidi dans les maisons sur le chemin de la CHPP étaient une source de chaleur pour les serres, les entreprises industrielles, les complexes d'élevage de bétail.

La production de masse d'équipements de chauffage individuel a systématiquement commencé au milieu des années 90, avant cela, même pour les ménages privés, il y avait une pénurie.

Il y a très peu de pays sur la planète avec des conditions climatiques similaires et une densité de population comparable. Pour économiser les ressources dans la majeure partie du monde, le chauffage est décentralisé.

En Allemagne, en France, au Canada, des systèmes similaires au nôtre ont été construits jusque dans les années 50 du siècle dernier. La crise énergétique mondiale qui a suivi a déclenché le développement de systèmes de chauffage qui desservent un ou plusieurs bâtiments à plusieurs étages. Pour cela, une chaufferie séparée est en cours de construction. Il n'y a pas de longues communications pour le transport de l'eau chaude - les pertes sont minimisées.

Il est facile de démarrer les unités en cas de coup de froid soudain, et par temps chaud, de réduire la consommation d'énergie en réduisant la température de l'eau en circulation.

Il n'y a pas de chauffage centralisé en France et en Grande-Bretagne - là-bas, chaque appartement dispose d'une chaudière séparée avec une chambre de combustion fermée, dont le fonctionnement est contrôlé par le propriétaire de l'appartement.

La disponibilité et la disponibilité des ressources énergétiques dans la région jouent un rôle important.

En Pologne et en Chine, de nombreuses maisons sont chauffées au charbon, en Islande - avec de l'eau de sources thermales. En Norvège, l'électricité bon marché est activement utilisée.

Moyens de réduire les coûts

Il existe peu d'opportunités pour réduire les coûts d'exploitation des fournisseurs et les coûts de chauffage pour les propriétaires d'appartements :

• isolation thermique de haute qualité des canalisations principales, en particulier celles situées en surface;
• installation de compteurs d'énergie domestique généraux qui comparent la température du liquide de refroidissement à l'entrée et à la sortie - connaissant le volume du liquide qui s'écoule, l'équipement calcule automatiquement les calories consommées;
• installation de compteurs individuels dans chaque appartement, applicable uniquement pour les schémas 3 et 4 évoqués ci-dessus.

Il n'y a pas d'autres options pour influencer le paiement.

Vaut-il la peine de renoncer au chauffage urbain

La législation n'établit pas de restrictions sur la modification du régime, mais il n'y a pas d'instructions claires sur lesquelles il est possible de refuser le chauffage dans un immeuble d'appartements.

Les organismes fournisseurs sont directement intéressés par un plus grand nombre de clients. Par conséquent, ils n'acceptent les modifications du système de chauffage que par décision de justice.

La norme selon laquelle la gazéification ne peut être effectuée que dans des maisons d'une hauteur maximale de 11 étages a récemment été annulée.

Le tribunal devra recueillir des documents, dont certains sont très difficiles à obtenir, et parfois impossibles :

• certificat de propriété - le réaménagement d'appartements non privatisés est exclu;
• le consentement des résidents de toute l'entrée - vous ne pouvez l'obtenir que si les canalisations ne sont pas la propriété de toute la maison;
• projet de rénovation;
• permis de service de gaz;
• l'approbation du projet par le ministère des Situations d'urgence ou un autre organisme responsable de la sécurité incendie de l'installation ;
• calcul d'ingénierie hydraulique d'un organisme spécialisé sur la possibilité de rééquiper le système et de maintenir les caractéristiques après avoir exclu un appartement particulier du circuit général.

Vous ne pouvez pas refuser complètement de payer. Le reçu contiendra le montant de la chaleur dégagée par les colonnes montantes et les planches de canalisations, vous devrez payer des frais pour le chauffage de l'entrée.

Le chauffage central, pas toujours économique, mais fiable et largement utilisé, peut sous certaines conditions et surcoûts être remplacé par un chauffage individuel.Avant de commencer l'aménagement du chauffage personnel, il convient de peser le pour et le contre, de calculer les coûts et les économies possibles, puis de prendre la décision finale de la rénovation.