Показатели, оценивающие эффективность работы тепловых распределительных пунктов теплосетей

Постоянно растущие тарифы на все виды энергии и цены на энергоносители, Федеральный закон «Об энергосбережении» и предстоящее планируемое вступление страны в ВТО обязывают анализировать уровень энергоиспользования и сокращать потребление энергии на любых объектах.

Это относится и к тепловым сетям, особенно к тем, где все еще довольно часто встречаются тепловые распределительные пункты (ТРП). Появились они давно как первичные и упрощенные элементы тепловой схемы на этапе перехода к более поздним и сложным центральным тепловым пунктам (ЦТП). Выполненные задолго еще до возникновения требований по энергосбережению ТРП отличаются повышенным расходом энергии. Прежде всего, это вызвано наличием при транспортировке сетевой воды множества значительных дополнительных местных гидравлических сопротивлений из-за большого числа добавляемой запорно-переключающей арматуры, новых участков трубопроводов и изменений направлений движения и «внезапного расширения» водяных потоков.

Принципиальная общая тепловая схема пунктов представлена на рисунке, откуда видна их основная функция — повышение давления поступающей воды. К тому же они не бывают оснащены хотя бы в минимальном количестве простейшими автоматическими устройствами, например, регуляторами перепада давления, расхода, необходимого давления и другими, которые поддерживали бы рациональные гидравлические режимы.

Для определения уровня экономного использования (сбережения) энергии в тепловом пункте есть смысл сначала остановиться на простой и наглядной величине потери давления в его сложных коммуникациях. Она может оцениваться как отношение значений давления сетевой воды по формуле:

ДС/Сз, где P = Pн-Pп;

Pн — давление воды в напорном патрубке подкачивающего насоса;

Pп — давление в трубопроводе, идущем непосредственно к потребителю.

Поскольку ?P/Pн безразмерная характеристика гидравлического режима пункта, то она позволяет проводить сравнения между собой практически всех имеющихся ТРП. Ее можно считать первым и легко определяемым показателем (для чего требуются всего лишь штатные манометры) при проведении анализа эффективности работы.

Не менее важным вторым рассматриваемым инструментом анализа может быть удельный расход электроэнергии (э), условно затрачиваемый на преодоление сопротивлений внутри всех коммуникаций теплопункта при перекачивании воды:

э = Э/[G.(Pп-Pв)],.

технический экономический тепловой сеть где Э — суммарное потребление электрической энергии насосом, кВт. ч;

Pв — давление воды на всасе подкачивающего насоса, м вод. ст.;

Gзначение расхода сетевой воды, м3/ч.

Подсчитываемый по предложенной формуле удельный расход электроэнергии исключает влияние любых индивидуальных значений давлений, столь необходимых каждому потребителю, зато в отличие от предыдущего показателя он еще отражает состояние и КПД насоса. Этим обеспечивается сравнение между собой различных ТРП при условии наличия индивидуальных приборов учета. К сожалению, на практике часто ограничиваются этими двумя данными. И совсем упускается сравнение по главной энергии — тепловой.

Поскольку теплопункты являются неотъемлемой частью сетей и часто обслуживают свою небольшую группу абонентов, то целесообразно для них определять еще и самый важный показатель теплоснабжения Кэ — коэффициент эффективности отбора от теплоносителя теплоты, поступающей с греющей водой к потребителю. Впервые он предложен в [1], и им отражается полнота изъятия (съема) от сетевой воды тепловой энергии даже, что очень важно, в переменных тепловых режимах. Этот третий показатель, как и первый предыдущий, не имеет размерности, и этим упрощается сравнение практически любых сетей, их ответвлений и лучей.

Для его подсчета (по специальной простой программе) необходимы показания всегда имеющихся на трубопроводах термометров. А значения Кэ значительно ухудшаются, когда наблюдаются отклонения температур подающей и обратной сетевой воды от директивного графика, или когда сеть разрегулирована и нуждается в наладке.

Так называемое «разрегулирование» теплосети может появиться в течение эксплуатации и при подключении дополнительных нагрузок. Поэтому с этой точки зрения в отопительный сезон нужен такой периодический контроль сетей с помощью единого показателя, и, тем более, что до недавнего времени оценка эксплуатационного состояния сетей в таком направлении ни после наладки, ни после ремонта не производилась.

Для этих целей предлагается в [2] следующий новый четвертый показатель Кр — коэффициент, характеризующий разрегулированность теплосети, который учитывает и сопоставляет отклонения фактических значений температуры обратной сетевой воды с графиком 150/70 ОC или с новой нормативной температурой. Он является безразмерной производной величиной от Кэ и подсчитывается по упомянутой выше программе. Таким образом, он отражает фактическое эксплуатационное теплотехническое состояние сети и впервые уровень ее наладки, поэтому в ремонтно-сдаточной документации он должен быть таким же необходимым, как и акт о гидравлике трубопроводов.

Приведенные технико-экономические показатели в определенном объеме оценивают эффективность энергоиспользования уже двух видов энергии этими отдельными звеньями различающихся теплосетей, позволяют проводить их сравнение и находить пути к сокращению энергопотребления. Автором статьи также подобраны для ЦТП подобные оценки эффективности. В более углубленном объеме анализ работы общих типовых (полных) тепловых сетей изложен в [3], где раскрыты свыше 10 технико-экономических позиций.

• 1. Рябцев Г. А., Рябцев В. И. Новая методика анализа эффективности работы теплосети // Промышленная энергетика. 2003. № 6.
• 2. Рябцев Г. А., Рябцев В. И. Новый общий показатель эффективности работы теплосети // Новости теплоснабжения. 2003. № 9. С.56−59.
• 3. Рябцев В. И. Новая модель определения эффективности работы водяных тепловых сетей в переменном тепловом и расчетном режимах. — М.: Издательство «Новости теплоснабжения», 2004.