La distribution et le transport du caloporteur entre les consommateurs s'effectuent via un réseau de chaleur spécial. C'est l'un des principaux éléments de toute la structure des communications d'ingénierie. La fiabilité et la qualité de la transmission dépendent directement de son fonctionnement. Les canalisations des réseaux de chaleur ne sont pas les seuls éléments de cet ouvrage. En plus d'eux, il comprend également diverses structures. Il s'agit notamment des stations d'étranglement et de pompage, des points de chauffage.
Structure
Le réseau de chaleur, basé sur un schéma d'approvisionnement centralisé, est divisé en deux niveaux dans sa structure: principal et trimestriel (micro-quartier). Le premier consiste en des éléments reliant les sources de chaleur aux points locaux (de district) de sa distribution aux consommateurs finaux. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un système en boucle de tuyaux (diamètre 500–1400 mm) et de structures d'ingénierie. Ces éléments sont répartis dans toute la ville, ce qui garantit la fiabilité du transport et la capacité à répondre à la demande de consommation. Grâce à la séparation, le fonctionnement des réseaux de chauffage est grandement facilité. Ainsi, divers schémas sont créésdes contrôles qui augmentent la fiabilité du travail et augmentent la qualité de l'approvisionnement. La conception et la pose des réseaux de chauffage du type principal sont réalisées en tenant compte des éventuelles défaillances dans le fonctionnement de tout élément sous-marin. À cet égard, des liens de sauvegarde sont créés. Ils sont reliés à des sources de chaleur. Avec cette approche, un système de gestion unifié est créé. Il est capable de fournir en continu les indicateurs déclarés des modes thermiques et hydrauliques. Dans le même temps, le travail est effectué même si l'un de ses éléments (source d'approvisionnement, l'une des branches de la ligne principale) tombe en panne. La répartition du liquide de refroidissement dans de telles conditions est meilleure, les pertes dues à la transmission sont réduites et des économies de carburant sont observées.
Gestion
Les règles des réseaux de chaleur prévoient la présence d'éléments spéciaux à l'aide desquels la structure est contrôlée. Ceux-ci incluent, en particulier, les mécanismes de verrouillage - vannes. Avec leur aide, le réseau de chauffage général est divisé en sections distinctes. L'impact sur les vannes vous permet d'activer (désactiver) de petites sections de l'autoroute, ainsi que les stations de pompage et d'accélérateur situées sur celles-ci. La plupart des appareils modernes sont équipés d'un entraînement électrique. Ils sont placés en moyenne tous les 1 à 3 km de l'autoroute. La gestion générale des réseaux comprend le contrôle du mode de fonctionnement et de l'état des éléments structuraux, la prévention d'éventuels dysfonctionnements. Pour se protéger contre les coups de bélier, un dispositif de décharge spécial est installé aux points locaux.
Quartier réseau de chauffage. Fonctionnalités
Ces structures sont des systèmes ramifiés sans issue. Ils sont reliés à des points de chauffage. La gestion s'effectue à la fois en mode manuel et hors ligne. Une telle structure a un diamètre allant jusqu'à 400 mm, par conséquent, les interruptions de l'alimentation des consommateurs en énergie thermique à la suite d'une panne d'un tel réseau sont considérées comme acceptables. Cependant, du fait de la conception générale des schémas d'approvisionnement, seule une petite partie des utilisateurs finaux souffre en cas de dysfonctionnement. La réparation des réseaux de chauffage dans ce cas ne prend pas beaucoup de temps. Les points par lesquels les médias entrent dans le système sont automatisés. Cela vous permet d'économiser sur la consommation d'énergie thermique.
Connexion au backbone
Les réseaux de distribution sont connectés au système général à l'aide de mélangeurs ou de pompes (mélange-circulaires), moins souvent par des chauffe-eau. L'utilisation de ce dernier rend le système plus souple et plus fiable. Cela est possible grâce à la séparation des régimes hydrauliques des systèmes principaux et de distribution. Le transporteur entrant dans les réseaux généraux à partir de différentes sources peut avoir des températures différentes, dépassant celle qui est déjà dans le pipeline. Les systèmes d'alimentation équipés de pompes excluent l'isolation hydraulique des conduites des circuits de distribution. De ce fait, la gestion du mode d'urgence correspondant devient plus compliquée. Dans ce cas, il devient possible de maintenir indépendamment à l'aide d'une pompe dans les réseaux de distribution de circulaire etconditions de température, qui seront différentes des principales.
Vue à deux niveaux du système
Le schéma de la grande structure du réseau de chaleur a une vue à deux niveaux. Au sommet se trouve la rocade. Des branches en partent vers les points de chauffe des régions. La connexion utilise la méthode ordinaire. En cas de défaillance de la section du réseau principal à laquelle le point de chauffage est raccordé, les consommateurs finaux sont privés d'énergie thermique. Les utilisateurs sont connectés au point de district à l'aide de systèmes locaux - c'est le niveau inférieur.
Réservation de service
Le liquide de refroidissement est fourni au réseau principal à partir de la centrale thermique et de la chaufferie du district. Dans ce cas, il est possible d'effectuer le processus de réservation de l'alimentation en cas de panne d'un des points de chauffage du média. Cela se fait en installant un cavalier de connexion sur les lignes d'alimentation et de retour. La combinaison de ces éléments forme un seul réseau de chauffage annulaire. Le diamètre de conception des éléments conducteurs des systèmes est calculé de manière à garantir le débit du support requis même dans les situations d'urgence. Dans des conditions de fonctionnement stable et ininterrompu, le liquide de refroidissement se déplace dans tous les caloducs du réseau. Dans ce cas, l'utilisation de cavaliers perd son sens. Pour une utilisation plus efficace des cavaliers et une réduction du coût de chauffage du liquide de refroidissement, la méthode "réserve déchargée" est utilisée. Dans ce cas, il y a un chevauchement complet des cavaliers. Les cavaliers ne sont activés qu'en cas de défaillance des éléments thermiques.réseau.
Canalisations thermiques des réseaux
Le mouvement du porteur s'effectue le long de ces éléments, sous la forme desquels l'eau apparaît. Les conduites de chaleur sont installées par des méthodes hors sol et souterraines. Dans le premier cas, le joint présente un certain nombre d'avantages significatifs: durée de vie accrue, surveillance facile de l'état du système et accès plus facile pour le dépannage. Cependant, l'installation d'un pipeline de chaleur hors sol dans les villes modernes est pratiquement impossible en raison de restrictions architecturales. Dans ces conditions, la plupart des systèmes sont souterrains. Pour installer de tels pipelines, des canaux spéciaux éclatent.
Utilisation du système
Avant le lancement des travaux, des essais thermiques des réseaux de chaleur sont réalisés. Les éléments installés sont remplis d'eau chaude de différentes températures. Le fluide est ensuite vidangé à plusieurs reprises au cours de sa durée de vie. À la suite de toutes les influences internes, les parois du tuyau changent, le moyen de sortir de cette situation est l'installation de compensateurs dans les canalisations. Les deux extrémités du profilé sont fixées fixement sur les supports. Un compensateur est installé au milieu. De plus, les canalisations sont fixées de manière fixe à proximité des échangeurs de chaleur, des pompes. Ceci est fait pour soulager la charge exercée par la déformation thermique. Les supports sont placés dans des canaux ou des chambres spéciales. Dans les canaux, la canalisation est posée sur des supports mobiles. Afin de surveiller en permanence l'état des systèmes, des chambres souterraines spéciales sont en cours de construction. Ils accueillent diverses vannes, vannes de vidange, robinets d'air etcompensateurs. Dans certains cas (par exemple, avec un diamètre de conduite d'eau supérieur à 500 mm), des pavillons au sol sont érigés au-dessus des chambres pour tester les réseaux de chauffage et un entretien plus confortable. Le placement des points et des stations de pompage a lieu dans des bâtiments spécialement équipés.
Choisir l'option optimale pour les réseaux de chauffage
Actuellement, il existe un grand nombre de schémas de réseaux de chauffage et de moyens de les poser. Par conséquent, plusieurs options sont envisagées au stade de la conception. En comparant toutes les conditions possibles, des calculs techniques et économiques sont effectués, l'option la moins chère avec les meilleures caractéristiques est sélectionnée. Selon ces calculs, le diamètre des éléments utilisés, les matériaux isolants et leur épaisseur, la puissance des pompes installées sont déterminées. De plus, les coûts de construction et d'entretien du pipeline de chaleur, pour les pertes de chaleur lors de la transmission de la source au consommateur, sont conservés.
Systèmes de chauffage russes
La plupart des réseaux de chauffage actuellement exploités en Russie ont été reconstruits en URSS, après l'effondrement duquel le financement pour la relocalisation et le renouvellement des conduites de chaleur existantes a été fortement réduit. Les contrôles programmés de l'état des systèmes et leurs remplacements réguliers ont cessé, le contrôle par l'État a également commencé à s'affaiblir.
La situation globale des réseaux de chauffage dans le pays a commencé à se détériorer fortement. Dans des conditions d'économies importantes, les exigences en matière de qualité des éléments ont commencé à diminuer,utilisé dans la relocalisation des systèmes existants. Les économies ont entraîné une réduction du coût des travaux, ce qui a affecté leur qualité finale. Les systèmes construits au cours de ces années avaient une faible durée de vie et devaient être remplacés après 5 à 7 ans. Tout cela a entraîné une forte augmentation du nombre de dysfonctionnements, ce qui a entraîné une augmentation de la capacité des services d'urgence. Les pertes de chaleur lors du transfert du support sont estimées à 20-50% de la production totale pendant la période de chauffage et de 30 à 70% - en été. Ces chiffres sont plusieurs fois supérieurs aux normes adoptées dans les pays développés d'Europe.
