Системи централізованого теплопостачання

Огляд проблеми

Системи централізованого теплопостачання є потенційно енергоефективним та рентабельним методом розповсюдження тепла і гарячої води; протягом останніх десятиліть вони широко використовувалися в країнах Центральної й Східної Європи та СНД. На Заході використання систем централізованого теплопостачання, особливо комбінованого виробництва тепла та енергії, швидко зростає. На жаль, переважно через нестачу належного утримання та капітального ремонту за останні роки, цій галузі народного господарства України на даному етапі притаманні високий рівень неефективності, а також технологічних втрат підчас розповсюдження тепла. Системи централізованого теплопостачання є суттєвим джерелом викидів парникових газів. В Україні вони становлять 20% від сукупних викидів CO₂ та 81% викидів метану, що викидаються в результаті спалення органічних видів палива.

Системи централізованого теплопостачання в Україні

Житловий фонд України, до якого належать і 70 тисяч багатоповерхових будинків, споживає приблизно 40% всіх теплоенергетичних ресурсів, що використовуються у народному господарстві країни. В комунальній теплоенергетиці країни щороку споживається близько 8,1 млн. тонн умовного палива, з яких 7,7 млн. складає газ, 0.3 - мазут, а 0.1 - вугілля.

Джерело: Міністерство екології. Національний кадастр антропогенних викидів та абсорбції ПГ. 1998

Підвищення ефективності систем централізованого теплопостачання

Ефективність роботи системи залежить від ефективної роботи всіх її складових:

• виробництва тепла,
• розповсюдження гарячої води й тепла, та
• споживання тепла кінцевими споживачами.

ВИРОБНИЦТВО ТЕПЛА

Втрати, що супроводжують стадію виробництва тепла, становлять близько 30%. Цей рівень втрат значно перевищує проектні розрахунки. Приведення цих витрат до нормативного рівня дозволить досягти зекономити до 2,4 млн. тонн умовного палива. (Джерело: Інститут промислової екології, Київ, 1999). Більш того, якщо вилучити втрати безпосередньо у котельних агрегатах, можна підвищити ефективність використання палива на 10-12% у новіших котлах та на 35% у більш старих.

Методи підвищення ефективності при виробництві тепла

В залежності від характеристик індивідуальних котельних агрегатів, можна розглянути наступні заходи для підвищення ефективності:

• Заміна горілок та технологій горіння;
• Інтенсифікація топкового теплообміну;
• Переведення котлів на газ;
• Модифікація інших технічних характеристик для підвищення ефективності.

ПГУ - парогазова установка
ГН - газова надбудова
Джерело: Міжнародна Асоціація з централізованого теплопостачання, 2000

Конкретні технологічні заходи:

• Для котлів до 1 Гкал при реальному ККД до 65% - обов'язкова заміна котла.
• Для котлів з ККД вище 65% - реконструкція поду, заміна горілок, встановлення проміжних випромінювачів забезпечить ККД на рівні 75-92%.
• Для котлів до 20 ГКал - заміна горілок на більш ефективні забезпечить ККД до 95%, а також скорочення споживання електроенергії на 14%, та викидів закису азоту на 55%.
• Для котлів типу ПТВМ та КВГМ – заміна горілок на горілки двостадійного спалювання є основним заходом підвищення ефективності, також можуть розглядатися встановлення контактних економайзерів та підігрівачів повітря та мазуту.

Постачання ТЕПЛА

Стан теплових мереж України можна охарактеризувати як незадовільний. Їм притаманні високі втрати: від 8 до 25% в залежності від довжини мережі. Перехід до сучасних методів прокладки та ізоляції труб може допомогти зберегти до 22% паливних ресурсів, і, відповідно, значно скоротити викиди парникових газів.

Методи підвищення ефективності теплопостачання

Основними факторами ефективності мережі передачі тепла є ізоляція трубопроводів та проектування мережі. Для більш старих систем, що вимагають підвищення їхньої ефективності, в основному необхідно зосередитися на теплоізоляції. За останні роки з'явилося багато технологічних новинок в галузі теплоізоляції. Для нових систем теплопостачання разом з новітніми теплоізоляційними підходами важливу роль відіграватимуть рішення стосовно довжини, типу труб та методів прокладки в кожному окремому випадку.

СПОЖИВАННЯ ТЕПЛА

В Україні, в результаті неефективної теплоізоляції житлових та громадських будівель, від 30 до 50 відсотків тепла розсіюється у навколишньому середовищі.

Методи підвищення ефективності споживання тепла

Найскладнішим завданням в будь-якій країні є створення такої системи організації теплопостачання, яка б надавала споживачеві стимулів збереження теплової енергії. Існує багато шляхів підвищення ефективності споживання тепла, серед яких як прості, так і складні та коштовні.

• Встановлення лічильників для кожної квартири та кожного будинку
• Встановлення системи теплоконтролю для кожної квартири та кожного будинку
• Заміна чи утеплення вікон
• Запровадження чи заміна ізоляції труб
• Запровадження чи заміна ізоляції підвалів, горищ, дахів
• Ремонтування чи заміна вхідних дверей та вікон під'їздів
• Ремонтування чи заміна дверей квартир

Висновки

Підвищення ефективності систем централізованого теплопостачання на етапах виробництва, постачання та споживання тепла призведе до значної економії енергоресурсів та водночас до суттєвого скорочення викидів парникових газів. Напрями вдосконалення та варіанти вирішення проблеми добре відомі в країні - їх тільки треба впровадити у життя. Перешкоди на шляху до підвищення ефективності галузі можуть бути усунені за допомогою підвищення обізнаності громадської з проблемою, здійснення стратегічних та організаційних реформ, вдосконалення нормативно-правової бази. В Україні вже існують приклади проектів вдосконалення систем централізованого теплопостачання, що стають реальністю завдяки зусиллям приватних підприємств, місцевих та загальнонаціональних урядових структур. Багато з них здійснюються за допомогою міжнародних донорів. На цій веб сторінці, ви можете подивитися деякі такі приклади підвищення ефективності в галузі централізованого теплопостачання, на сторінках “Інвестиційні можливості” and “База Даних”.

Оцінка підвищення ефективності Приклад висотного будинку в м. Києві (серії Т 96)

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ Теплоізоляція стін принесе економію 75% загальної економії енергії, на що необхідно буде витратити 48% коштів.

Реконструкція вікон принесе 10% економії від загальної економії енергії та коштуватиме 37% від загальної суми.

ЕКОНОМІЯ ПАЛИВА - 69 тонн умовного палива буде економитися щороку, що дорівнює приблизно 5 500 доларів США (за цінами 2000 року).

ВИТРАТИ ТА ОКУПНІСТЬ Загальна вартість такого проекту сягатиме 34 580 доларів США Термін окупності такої інвестиції - 6 років.