title: НАДЕЖНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
title: THE RELIABILITY AND EFFICIENCY OF MEDIUM-TEMPERATURE DISTRICT HEATING
Creators: name: Чичерин, Станислав Викторович
Publisher: name: Unknown
Year: 2017
Subjects: ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ
ТЕМПЕРАТУРА
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ
КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЕТ
ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ДИАМЕТР
DISTRICT HEATING
DISTRIBUTION NETWORK
LOW-TEMPERATURE
RELIABILITY
ENERGY-EFFICIENCY
LOW OPERATING TEMPERATURES
HEAT SOURCE
RENEWABLE ENERGY
LOW-ENERGY BUILDINGS
EQUIVALENT DIAMETER

description: Задача одновременного повышения надежности и энергоэффективности теплоснабжения может быть решена снижением среднегодовой температуры теплоносителя и использованием нескольких источников, для чего предлагается внедрение систем средне- и низкотемпературного теплоснабжения. Актуальной является и смежная задача вовлечения возобновляемых источников энергии и эффективных традиционных источников для совместной выработки тепловой и электрической энергии. Эффективный инструмент сравнения результатов конструкторского расчета — вычисление эквивалентного диаметра трубопроводов системы теплоснабжения. Чтобы упростить определение расчетных и нормативных тепловых потерь предлагается исследовать объект с помощью математических моделей потокораспределения, реализованных в соответствующих геоинформационных системах и программно-расчетных комплексах (например, ПРК ZuluThermo ГИС Zulu). Приведен алгоритм, опробованный на типичной для России системе централизованного теплоснабжения от котельных, находящихся на железнодорожной станции Барабинск (Новосибирская область). Предложена концепция внедрения систем среднетемпературного теплоснабжения и способ использования существующих инструментов для обоснования ее внедрения. Создана методика, позволяющая оперативно сравнивать обобщенные технико-экономические показатели различных вариантов реконструкции подобных объектов, не переходя к частным, чисто экономическим характеристикам и денежным показателям. Для среднетемпературных систем отмечено снижение расчетных тепловых потерь на величину порядка 5 % относительно температурного графика 120/70, а также меньшие (относительно низкотемпературных систем) эксплуатационные и капитальные затраты, что заставляет сделать выбор в пользу первых. При этом необходимо рассматривать внедрение низкотемпературного теплоснабжения как меру на далекую перспективу, т. к. в социально-экономическом плане это даст возможность подключать к имеющимся системам централизованного теплоснабжения индивидуальные возобновляемые источники энергии и потребителей, высокоэффективно использующих тепловую мощность.
description: The goal of this paper is to provide a scenario and a methodology that focuses on solutions for optimal network design to enable failure-free operation. If both reliability and energy-efficiency are the focus targets, low operating temperatures are desirable in a district heating system, from standpoint of the distribution network and the heat source. The equivalent diameter of the network using the medium pipe diameter, its length, and the total network length was defined. For simplification, we propose to determine the calculated and the standard heat losses by modeling the object of research using mathematical flow distribution models implemented in the corresponding geoinformation systems and software simulation package complexes (for example, Zulu). An urban area of the town of Barabinsk was designated as a test site; the area represented the attributes of many communities across Russia. We have proposed a concept for introducing medium-temperature district heating systems and a method of using existing tools to justify its implementation. The procedure we have developed allows to quickly compare the generalized technical and economic indicators of various reconstruction options for such facilities without resorting to purely economic characteristics and monetary indicators. We aimed at organizing the successive steps of a typical feasibility study, pointing out the critical issues and discussing the possible solutions. We applied the methodology to a specific case study, but it can be applied elsewhere, after making sure that the economic and technical input data match the actual conditions of the site considered. Medium-temperature district heating had a better energy performance than high-temperature district heating, decreasing the heat loss by approximately 5%. The sizes of the pipes size equivalent and the only difference was the necessity of using steel pipes. The low-temperature networks required more energy and additional capital investment. At the same time, the introduction of low-temperature heating should be considered as a long-term measure, since from a socio-economic standpoint this will allow to connect individual renewable energy sources and consumers using heat power with a high efficiency to the existing heat networks.