СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ РЕКОНСТРУКЦИИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ДЕТСКОГО ОЗДОРОВИТЕЛЬНОГО ЛАГЕРЯ

COMPARISON OF OPTIONS FOR RECONSTRUCTION OF THE HEAT SUPPLY SYSTEM OF A CHILDREN'S HEALTH CAMP

Mikhail Zhukov

undergraduate, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

Ilya Lopanov

university lecturer, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

Для теплоснабжения детского оздоровительного лагеря выполнено технико-экономическое сравнение трех систем теплоснабжения, выбран наиболее оптимальный вариант.

ABSTRACT

For the heat supply of the children's health camp, a technical and economic comparison of three heat supply systems was made, the most optimal option was chosen. 

Ключевые слова: оздоровительный лагерь, система теплоснабжения, тепловые нагрузки, котельная, природный газ, инженерные системы.

Keywords: health camp, heat supply system, heat loads, boiler house, natural gas, engineering systems.

Для загородных оздоровительных объектов [3, с. 3] проблема обеспечения комфортных условий в разных помещениях (жилых и общего пользования) выходит на первый план. Погода на большей территории нашей страны непостоянна, летом бывает весьма холодно. Нужно детские корпуса отапливать, чтобы не простудить отдыхающих. А при круглогодичном функционировании системы отопления еще более важны.

Кроме отопления, теплота подается на системы вентиляции и горячего водоснабжения. Требования к ним также весьма велики.

Теплоснабжающие схемы загородных и городских объектов различного назначения достаточно разные. Прежде всего, они отличаются источниками тепловой энергии. В городе центральными теплосетями разводится теплота от источника, теплоносители поступают в здания по графику регулирования.

Для теплоснабжение загородных строительных объектов используются автономные котельные установки, режимы работы которых задаются индивидуально.

Преимущество имеют, конечно, автоматизированные газовые котельные блочного типа. Они эффективны, полностью автоматизированы, надежны. При должном резервировании мощности, прекрасно отрабатывают нестандартные и даже аварийные ситуации. Однако, их установка имеет смысл только при наличии возможности подключиться к централизованной системе газоснабжения. Специфика расположения загородных лагерей и спортивных баз такова, что возможность подвести трубопровод с природным газом в котельную отсутствует.

Если рассматривать системы газоснабжения с использованием сжиженного газа (природного или углеводородного), то нужно сооружать системы его хранения и использования. Системы эти весьма непросты в сооружении и в последующей эксплуатации. В случае с сжиженным природным газом потребуется система регазификации, а также хранение запаса топлива в специальных криоемкостях.

В районах, где не подведен природный газ, используются электрическое отопление и приготовление горячей воды, котельные агрегаты на твердом, дизельном топливе или мазуте. Можно использовать комбинированные котельные агрегаты, в которых используется два вида первичного энергоносителя для увеличения надежности системы и минимизации отказов. Комбинировать можно электричество и природный газ, газовое и жидкое топливо, твердое топливо и жидкое.

Есть объекты, на которых было бы полезно использовать альтернативные источники энергии. Они позволили бы экономить первичное топливо, использовать дешевую энергию. Из-за экономии ископаемого топлива улучшается экологичность производства энергии.

Использование экологически безопасного источника тепловой энергии – солнечного излучения [2, с. 6], позволит уменьшить расход ископаемого топлива или электроэнергии; снизить выбросов в атмосферу, сократить платежи за топливо и энергию.

В качестве источника теплоты может быть централизованная система теплоснабжения от котельной или теплоцентрали, а также автономная котельная. Застройка оздоровительного загородного объекта редко подключается к централизованным сетям в силу их удаленности, целесообразнее генерировать теплоту непосредственно на площадке лагеря, поскольку в этом случае исключаются потери теплоты на транспортировку, то есть потери в протяженных тепловых сетях.

Котельные агрегаты малой мощности выпускаются в огромном разнообразии. Они могут быть газовыми, твердотопливными, жидкотопливными, комбинированными, электрическими, отличаются по типу топок, числу контуров нагревательных элементов. Современное оборудование для этих целей оборудуется надежной системой автоматики и регулирования.

Конструкций котельных агрегатов великое множество. Они отличаются по виду сжигаемого топлива, по организации циркуляции теплоносителей, по количеству контуров внутри, по конструктивным особенностям и пр. Каждый производитель старается выпускать на рынок надежный и эффективный продукт, технологии производства котлов постоянно совершенствуются.

При определении оптимальных [1, с. 27] теплоисточников требуется учитывать множество разнообразных параметров.

На территории лагеря во Владимирской области изменилось число зданий (построены новые корпуса, бассейн), некоторые из сооружений подверглись перестройке (перестроена столовая и спортивный зал, во всех корпусах сделаны пристрои с санитарными блоками).

Существующая система теплоснабжения лагеря функционирует неэффективно, так как теплотрасса изношена, в качестве источника теплоты служит угольная котельная, расходы воды в теплосети не соответствуют проектным, новые здания вообще не отапливаются. На данный момент лагерь на зиму закрывается, так как теплоты котельная генерирует недостаточно, в корпусах зимой очень холодно, а при сильных затяжных морозах система перемерзает, поскольку проложена выше глубины промерзания грунта. Система теплоснабжения требует глобальной реконструкции.

Проблема еще в разобщенности зданий по территории.

Предложено три варианта реконструкции:

• строительство газовой котельной на теплоснабжение всего лагеря с прокладкой новых тепловых сетей;
• строительство четырех блочно-модульных котельных для обеспечения зданий по группам;
• строительство двух котельных для спальных корпусов и установка газовых котлов во всех остальных зданиях (автономно).

Для первого варианта подобрано оборудование котельной на базе четырех котлов ТТ100-2500 по 2,5 МВт каждый. Для второго варианта подобраны четыре блочно-модульные котельные. Для третьего варианта выбраны две блочно-модульные котельные для спальных корпусов и автономных котлов для остальных зданий.

Рисунок 1. Схема теплосети при центральной газовой котельной (вар. 1)

По капитальным затратам система с одной общей и с четырьмя блочно-модульными котельными получились близкими, существенно дороже третьего варианта. Наиболее дешевый вариант – автономные теплогенерирующие установки в каждом здании в комбинации с блочными котельными для спальных корпусов. Но выбор основывать только на уровне инвестиционных вложений нельзя. Нужно учитывать еще и затраты на функционирование систем.

Рисунок 2. Зоны действия котельных на группы зданий (вар. 2)

С точки зрения эксплуатации третий вариант будет очень дорог и неудобен, поскольку оборудование рассредоточено в разных зданиях по территории, обслуживать его проблематично. В первом варианте теплосистемы будут существенно больше тепловых потерь трубопроводами и выше напор сетевого насоса, а, значит, затраты на его привод. Второй вариант принимается предпочтительнее, поскольку эксплуатация такой системы будет меньше по сравнению с другими вариантами.

Себестоимость выработки теплоты в разных вариантах будет близка по значениям, поскольку во всех случаях предполагается использование газовых водогрейных агрегатов для теплоснабжения. Разница будет только на амортизацию и наличие в первом варианте тепловых потерь. Затраты в первых двух вариантах получились близкими по значениям, а третий вариант значительно дешевле, однако, его надежность вызывает некоторые сомнения. А также представляется сложным эксплуатация разрозненного оборудования.

При определении капитальных затрат не учитывалась прокладка газопроводов, что является существенной статьей расходов. Причем, для первого варианта она будет минимальна, поскольку ввод газа практически в 50 м от котельной. В третьем варианте эта величина затрат будет большая, поскольку газовые трубы нужно будет вести к каждому зданию, кроме спальных корпусов, а это весьма затратно.

Список литературы:

1. Гальчич М.А. Экономическая эффективность систем теплоснабжения сельскохозяйственных объектов // Агроинженерия. 2008. №5-2.
2. Гусакова Н. В., Филюшина К. Э., Ярлакабов А. А. Исследование энергоэффективности источников теплоснабжения в малоэтажном строительстве // Вестник ТГАСУ. 2018. №6.
3. Наумов А.Л. Возможности индивидуального теплоснабжения: состояние и перспективы развития // АВОК, Теплоснабжение. №5. 2013