Cos'è un impianto di riscaldamento centralizzato

La stragrande maggioranza dei condomini nel nostro paese ha il riscaldamento centralizzato. La riforma degli alloggi e dei servizi comunali, l'aumento annuale delle tariffe fa riflettere le persone sull'efficienza dell'uso del calore. Per ridurre i costi operativi, è necessario conoscere la progettazione del sistema di fornitura di calore.

Come funziona l'impianto di riscaldamento centralizzato

Il teleriscaldamento è un metodo per fornire calore da un'unica fonte a locali residenziali e industriali situati su una vasta area.

Lo schema generale si presenta così:

1. Il liquido di raffreddamento viene riscaldato in oggetti posizionati separatamente alla temperatura richiesta.
2. Attraverso tubazioni interrate o in modo aperto, viene fornito calore alle abitazioni.
3. Nelle unità di riscaldamento, i consumi energetici e la distribuzione del calore sono organizzati lungo gli ingressi della casa.
4. Attraverso le colonne montanti dell'impianto elettrico interno, il refrigerante caldo viene fornito ad ogni appartamento e alle rampe di scale.
5. Per riscaldare gli appartamenti vengono utilizzati scambiatori di calore, comunemente chiamati radiatori o batterie.

Il locale caldaia situato nella casa stessa è un caso speciale di riscaldamento centralizzato.

Ciascuno dei sistemi può essere organizzato in modi diversi ed eseguire funzioni aggiuntive.

Fonti di calore

Il liquido di raffreddamento viene riscaldato in impianti di cogenerazione (CHP), centrali elettriche distrettuali statali (GRES) o locali caldaie appositamente costruiti per questo scopo.

I nomi di CHPP e GRES rimangono dai tempi sovietici, sebbene i proprietari siano ora compagnie energetiche private.

CHP, GRES e caldaie differiscono:

• lo scopo principale e la modalità di funzionamento;
• energia;
• raggio della zona servita.

Sulla base della fattibilità economica dei cogeneratori vengono costruiti insediamenti con una popolazione di 100 mila persone e un'industria sviluppata. I GRES sono progettati per le città di piccole e medie dimensioni a basso consumo energetico. Le caldaie riscaldano edifici residenziali e pubblici, impianti industriali entro un raggio non superiore a 3 km.

Gli impianti di cogenerazione sono progettati in modo tale che nella stagione fredda il loro scopo principale sia quello di riscaldare l'acqua per il riscaldamento. Durante il periodo di intercombustibile, la stazione passa alla modalità di generazione di energia.

Le centrali elettriche statali sono necessarie per generare elettricità. Il calore viene rilasciato durante il funzionamento delle turbine e indirizzato a scopi di riscaldamento.

Le caldaie riscaldano esclusivamente l'acqua per gli impianti di riscaldamento, non generano elettricità.

Schema di recupero del calore

Gli schemi funzionali del funzionamento CHP e GRES sono molto simili, la differenza sta nella capacità e nella costruzione delle apparecchiature.

La ricezione di energia elettrica e termica presso CHPP e TPP avviene a causa della combustione del carburante. Richiede carbone, olio combustibile o gas naturale per funzionare.

Dispositivo di cogenerazione

Le principali unità del CHP sono:

• risparmio di carburante: una serie di siti di stoccaggio e preparazione del carburante;
• locale caldaia composto da caldaia e apparecchiature ausiliarie;
• turbine e apparecchiature elettriche;
• impianto di condensazione;
• scambiatori di calore che estraggono calore per il teleriscaldamento;
• sistema tecnico di approvvigionamento idrico.

Sistemi aggiuntivi sono sistemi di rimozione del fumo e pulizia del fumo, sistemi di rimozione di ceneri e scorie, tubazioni.

Le caldaie sono molto più semplici: non includono turbine, impianti di condensazione e altre apparecchiature ausiliarie.

Algoritmo di lavoro delle fonti di calore

CHP e GRES sono strutture estremamente complesse, ma il principio di funzionamento per il riscaldamento del liquido di raffreddamento non è difficile da capire:

1. Il combustibile preparato viene fornito al locale caldaia. Il carbone deve essere macinato, preferibilmente in uno stato polveroso. Per la combustione, l'aria viene pompata nella camera di combustione.
2. Nel locale caldaia, l'acqua tecnica contenuta nelle caldaie viene portata allo stato di vapore, che è ad alta pressione.
3. Il vapore viene fornito tramite tubazioni alle pale della turbina, che, ruotando, generano energia elettrica.
4. Dopo la turbina, il vapore raffreddato entra nello scambiatore di calore, dove cede energia termica all'acqua per l'impianto di riscaldamento centralizzato.
5. Il vapore raffreddato passa nella fase liquida, che l'unità di condensazione pulisce da vapori e impurità.
6. L'acqua depurata viene fornita al locale caldaia, dove inizia un nuovo ciclo di riscaldamento.

Nella modalità di utilizzo estivo, quando è richiesta molta meno acqua calda, il CHP passa alla modalità di generazione di elettricità. In questo caso, il vapore viene raffreddato nelle torri di raffreddamento allo stato dell'acqua, pompato fino a un'altezza di 12 metri e spruzzato da impianti speciali. Il vapore in eccesso viene scaricato nell'atmosfera.

L'acqua entra nella piscina, dove viene raffreddata. Inoltre, tramite unità condensanti, viene fornito al locale caldaia. Il processo viene ripetuto. Per compensare le perdite, l'acqua viene aggiunta da fonti esterne: fiumi o laghi.

I CHPP e GRES alimentati a carbone devono essere dotati di sistemi di pulizia del fumo.

Progettazione dello scambiatore di calore

Il compito degli scambiatori di calore è di prelevare calore dal vapore che è passato attraverso la turbina.

I dispositivi sono classificati in base alla progettazione:

• guscio e tubo;
• sezionale (elementare);
• lamellare.

Ogni tipo ha molti disegni.

La più comune ed efficace è la versione shell-and-tube del dispositivo. Il vapore in pressione entra nel fascio tubiero, che si trova in un involucro sigillato. L'acqua refrigerata viene fornita all'interno dell'alloggiamento. Il processo di scambio termico avviene: i tubi riscaldati dal vapore riscaldano l'acqua all'interno del serbatoio. Le pompe creano pressione per il movimento del fluido nelle tubazioni dell'impianto di riscaldamento centralizzato.

Caratteristiche delle caldaie distrettuali

Le caldaie, a seconda del vettore di calore intermedio, sono divise in vapore e acqua.

Nel primo caso l'acqua viene portata allo stato di vapore, nel secondo l'acqua sotto i 100 gradi partecipa allo scambio termico. L'opzione dipende dal progetto, dalla distanza dagli oggetti e da altre caratteristiche tecniche della costruzione.

Il vapore come refrigerante per la fornitura di appartamenti viene utilizzato meno spesso, può essere trovato solo nel vecchio patrimonio abitativo.

Apparecchiature di riscaldamento per interni

La distribuzione del calore nei locali di un condominio viene effettuata secondo uno degli schemi:

• monotubo con riempimento dall'alto;
• monotubo con riempimento dal basso;
• due tubi con riempimento inferiore;
• a due tubi con riempimento superiore.

Nel primo caso, il liquido di raffreddamento in pressione sale attraverso il montante centrale fino al piano superiore. Inoltre, per gravità, l'acqua, avendo ceduto parte del calore alle batterie, ritorna al gruppo termico e quindi viene trasportata verso il cogeneratore (caldaia).

I montanti passano all'interno degli appartamenti ed è tecnicamente difficile, ea volte impossibile, scollegare la propria abitazione dall'impianto generale. La temperatura dei radiatori può essere controllata da appositi termostati, che necessitano di saldatura per essere installati.Nei grattacieli, per fornire il refrigerante all'ultimo piano, vengono installate pompe aggiuntive nelle unità di fornitura del calore, il che aumenta i costi e il costo dei servizi forniti.

Anche l'interferenza nel lavoro del secondo schema è tecnicamente impossibile: i tubi corrono anche all'interno degli appartamenti qui.

Recentemente, nelle nuove case e durante la ricostruzione di vecchi edifici, sono stati eseguiti schemi a due tubi con l'ubicazione delle comunicazioni comuni negli ingressi o nelle miniere tecnologiche. In tali casi, diventa possibile disconnettere un singolo appartamento dalla fornitura di calore.

Per spegnere il riscaldamento in modo non autorizzato per qualsiasi motivo, la legislazione russa vieta severamente.

Esiste una limitazione all'installazione di radiatori nei condomini. La pressione in un edificio di 5 piani varia da 2 a 4 atm, e in un edificio di 9 piani fino a 7 atm.

In estate, dopo i lavori di riparazione sulle comunicazioni, vengono eseguiti i test di pressione: la pressione viene aumentata a 10-12 atm per rilevare perdite. Quando si riempie il sistema con liquido di raffreddamento, è possibile il colpo d'ariete.

In base ai possibili carichi, quando si sostituiscono i radiatori, si rifiutano di prodotti interamente in alluminio, scegliendo radiatori bimetallici. Prestare attenzione agli indicatori di pressione garantiti che la batteria può sopportare.

Vantaggi e svantaggi del teleriscaldamento

Qualsiasi attrezzatura, sistema tecnico e comunicazione presenta vantaggi e svantaggi. I pro e i contro sono considerati unitamente alla componente economica e alla semplicità di utilizzo.

Le qualità positive del riscaldamento centralizzato includono:

• I costi di gestione del sistema centrale sono paragonabili o inferiori alle tariffe per l'energia acquistata su base individuale.
• La maggior parte delle caldaie distrettuali CHP, GRES e distrettuali funziona con qualsiasi tipo di combustibile, il che consente di creare riserve di emergenza per il funzionamento.
• Ci sono solo radiatori dell'impianto di riscaldamento negli alloggi. Gli impianti di caldaie vengono rimossi dalle aree residenziali, sono state installate zone sanitarie intorno a loro, il che migliora l'ambiente.
• Il proprietario non acquista attrezzature costose (caldaie).
• Il riscaldamento dell'appartamento non dipende dalla fornitura di energia ed elettricità alla casa.
• Riduce la probabilità di incidenti e disastri associati a fughe di gas.
• Non è necessario concludere contratti e pagare per la manutenzione delle apparecchiature a gas.
• Gli incidenti vengono eliminati dall'organizzazione fornitrice nel più breve tempo possibile a proprie spese.

Gli svantaggi includono:

• perdite nelle reti che forniscono calore alla casa: la lunghezza del gasdotto può essere di 10 km;
• l'organizzazione fornitrice include eventuali costi nelle tariffe, quindi il pagamento è significativamente più alto di quanto potrebbe essere;
• controllo della temperatura limitato nell'appartamento, causato dagli schemi per la costruzione di reti interne;
• l'impossibilità di disconnettere un appartamento separato dalla rete domestica comune senza una decisione del tribunale;
• dipendenza dalle tariffe (fissate dalle commissioni regionali), che il proprietario della casa non è in grado di influenzare.

Lo svantaggio più importante nella facilità d'uso è considerato l'incapacità di riscaldare la casa durante il periodo tra i forni. In primavera e in autunno si verificano spesso forti cali di temperatura a cui il CHPP non può rispondere rapidamente. La modifica delle modalità operative comporta grandi perdite finanziarie.

Come vengono riscaldate le case in altri paesi

Il nostro paese ha ereditato il riscaldamento centrale come eredità dell'economia socialista. In un'economia pianificata e con grandi risorse energetiche, il riscaldamento centralizzato è stato costruito e in gran parte pagato dallo stato.

I tubi con un refrigerante raffreddato nelle case sulla strada per il CHPP erano una fonte di calore per serre, imprese industriali, complessi di allevamento del bestiame.

La produzione in serie di apparecchiature per il riscaldamento individuale è iniziata sistematicamente a metà degli anni '90, prima che ci fosse carenza anche per le famiglie.

Ci sono pochissimi paesi sul pianeta con condizioni climatiche simili e densità di popolazione comparabile. Per risparmiare risorse nella maggior parte del mondo, il riscaldamento è decentralizzato.

In Germania, Francia, Canada sono stati realizzati impianti simili ai nostri fino agli anni '50 del secolo scorso. La conseguente crisi energetica globale ha innescato lo sviluppo di sistemi di riscaldamento che servono uno o più edifici a più piani. Per questo, è in costruzione un locale caldaia separato. Non ci sono lunghe comunicazioni per il trasporto di acqua calda: le perdite sono ridotte al minimo.

È facile avviare le unità in caso di freddo improvviso e, nelle giornate calde, ridurre il consumo di energia riducendo la temperatura dell'acqua di ricircolo.

Non esiste un riscaldamento centralizzato in Francia e in Gran Bretagna: lì ogni appartamento ha una caldaia separata con una camera di combustione chiusa, il cui funzionamento è controllato dal proprietario dell'appartamento.

La disponibilità e la disponibilità di risorse energetiche nella regione gioca un ruolo importante.

In Polonia e Cina, molte case sono riscaldate con il carbone, in Islanda - con l'acqua delle sorgenti termali. In Norvegia, l'elettricità a basso costo viene utilizzata attivamente.

Modi per ridurre i costi

Ci sono poche opportunità per ridurre i costi operativi dei fornitori e i costi di riscaldamento per i proprietari di appartamenti:

• isolamento termico di alta qualità delle condutture principali, in particolare quelle situate in superficie;
• installazione di dispositivi di misurazione dell'energia domestica generali che confrontano la temperatura del liquido di raffreddamento all'ingresso e all'uscita - conoscendo il volume del liquido che scorre, l'apparecchiatura calcola automaticamente le calorie consumate;
• installazione di dispositivi di misurazione individuali in ogni appartamento, che è applicabile solo per gli schemi 3 e 4 discussi sopra.

Non ci sono altre opzioni per influenzare il pagamento.

Vale la pena rinunciare al teleriscaldamento

La legislazione non stabilisce restrizioni alla modifica dello schema, ma non ci sono istruzioni chiare su cui sia possibile rifiutare il riscaldamento in un condominio.

Le organizzazioni fornitrici sono direttamente interessate a un numero maggiore di clienti, pertanto concordano modifiche allo schema di riscaldamento solo con una decisione del tribunale.

La norma secondo cui la gassificazione può essere effettuata solo in case con un'altezza fino a 11 piani è stata cancellata abbastanza di recente.

Il tribunale dovrà raccogliere documenti, alcuni dei quali sono molto difficili da ottenere e talvolta impossibili:

• certificato di proprietà - è esclusa la riqualificazione di appartamenti non privatizzati;
• il consenso dei residenti dell'intero ingresso - non puoi ottenerlo solo se le condutture non sono di proprietà di tutta la casa;
• progetto di ristrutturazione;
• permesso di servizio del gas;
• approvazione del progetto presso il Ministero delle Situazioni di Emergenza o un'altra organizzazione responsabile della sicurezza antincendio dell'impianto;
• calcolo di ingegneria idraulica di un'organizzazione specializzata sulla possibilità di riattrezzare l'impianto e mantenere le caratteristiche dopo aver escluso un particolare appartamento dal circuito generale.

Non puoi rifiutarti completamente di pagare. La ricevuta conterrà l'importo per il calore sprigionato da colonne montanti e tavole di tubazioni, si dovrà pagare le tasse per il riscaldamento dell'ingresso.

Il riscaldamento centralizzato, non sempre economico, ma affidabile e ampiamente utilizzato, a determinate condizioni e costi aggiuntivi può essere sostituito con uno individuale.Prima di iniziare la sistemazione del riscaldamento personale, vale la pena soppesare tutti i pro e i contro, calcolare i costi e i possibili risparmi e quindi prendere la decisione finale sulla ristrutturazione.