Транспортирование и потребление тепловой энергии. Тепловая изоляция.

Системой теплоснабженияназывается комплекс устройств по выработке, транспортировке и использованию теплоты.

Снабжение тепловой энергией потребителей (систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов) состоит из трёх взаимосвязанных процессов: передачи теплоты теплоносителю, транспортировки теплоносителя и использования теплового потенциала теплоносителя. Системы теплоснабжения могут быть децентрализованными (местными) и централизованными.

Децентрализованные системы теплоснабжения - это системы, в которых три основных звена объединены и находятся в одном или смежных помещениях. При этом получение теплоты и передача ее воздуху помещения объединены в одном устройстве и расположены в отапливаемых помещениях.

Централизованные системы теплоснабжения - это системы, в которых от одного источника теплоты подается теплота для многих зданий, кварталов, районов.

Транспортировка теплоты в виде энергоносителей проводится, в большинстве случаев, по трубопроводам. Передача теплоты от источника потребителям осуществляется с помощью системы теплоснабжения, которые включают источник, тепловую сеть и потребителей.

Источники – ТЭЦ, котельные.

Тепловая сеть (ТС) включает – систему трубопроводов (теплопроводов), по которым теплоноситель (горячая вода или пар) переносит теплоту от источника к потребителям, и возвращается обратно к источнику.

Потребители – промышленность и ЖКХ.

Основные элементы ТС:

- трубопровод. Состоит из стальных труб, соединенных между собой при помощи сварки;

- изоляция. Предназначена для защиты трубопровода от наружной коррозии и тепловых потерь;

- несущая конструкция. Воспринимает вес трубопровода и нагрузки, возникающие при его эксплуатации.

Прокладка трубопроводов производится надземным и подземным способами. Надземная прокладка применяется при высоком уровне грунтовых и вешних вод, на территории промышленных предприятий, при пересечении оврагов, рек, многоколейных железнодорожных путей. При подземной прокладке трубопроводы размещаются либо непосредственно в грунте (бесканальная прокладка), либо в непроходных, полупроходных и проходных каналах.

Широкое применение в качестве изоляционного материала для ТС имеют стекловата и минераловата в виде матов. Они используются для утепления труб, на которые не передаются механические нагрузки. Для утепления труб или конструкций, подверженных вибрациям, необходимы маты, усиленные металлической сеткой.

Средний срок службы традиционных подземных теплопроводов на практике составляет 12-15 лет (и меньше), при нормативных 25 лет.

Около 96 % общей протяженности ТС занимают сети с теплоизоляцией из минеральной ваты. Сейчас она не соответствует современным требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам.

Рис. 15. Современный теплопровод.

1 – стальная труба, 2 – изоляция из пенополиуретана, 3 – защитный кожух из пластмассы.

Основные характеристики теплоизоляционных материалов:

- звукоизоляция,

- теплопроводность,

- гидрофобность,

- плотность,

- эксплуатационные свойства.

В настоящее время самыми эффективными теплоизоляционными материалами являются газонаполненные полимеры (пенопласты), из которых широкое распространение получили пенополиуретаны (ППУ), обладающие наилучшими теплоизоляционными и эксплуатационными характеристиками.