Ваш надежный подрядчик
по отделке и изоляции

РАСЧЕТ НОРМАТИВНЫХ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ИЗОЛЯЦИЮ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Расчет нормативных потерь тепла через изоляцию трубопроводов тепловых сетей

В.Ф Бадах , А.Д. Кузнецова

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),

191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7

Аннотация Проведен анализ возможности измерения потерь в тепловых сетях. Предложен способ совершенствования существующей структуры норм потерь через изоляцию трубопроводов путем учета их удельной (на один метр длины трубопровода) теплопроводности. Даны рекомендации по расчёту нормативных потерь тепла через изоляцию трубопроводов тепловых сетей.

 

Ключевые слова: тепловые сети, нормативные потери тепла; изоляция трубопроводов.

За последние годы проведения энергоаудита на теплоснабжающих предприятиях ЖКХ Ленинградской области возникло много вопросов, замечаний и предложений по применению «Порядка расчета и обоснования нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии», утв. Приказом Минпромэнерго России от 4 октября 2005 г. No 265, (далее – Приказ 265) и сменившей его «Инструкции по организации в Минэнерго России работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии», утв. приказом Минэнерго России от 30 декабря 2008 года No 325 (далее –Приказ No325). Все затрагиваемые вопросы рассматриваются в рамках нижеприведённых нормативных документов [1 –8].

Измерение потерь тепловой энергии в сетях теплоснабжения

Потери тепловой энергии через изоляцию трубопроводов тепловой сети технически неизбежны. В современных российских условиях большая часть потребителей не имеет приборы учета тепла, поэтому отпущенная (продаваемая) им тепловая энергия определяется какразница между измеренной  на источнике отпущенной тепловой энергией и потерями в тепловой сети.

Потери в тепловых сетях в небольших городах при малоэтажной застройке могут достигать 10-20 и более процентов от тепла, отпущенного с иcточника. Поэтому определение потерь в тепловых сетях является чрезвычайно важной задачей.

Технической базой для определения фактических потерь все упомянутые методики называют испытания по РД 34.09.255-97. Суть этих испытаний состоит в выделении из тепловой сети циркуляционного кольца без подключенных потребителей, прокачке по этому кольцу теплоносителя в течении времени, необходимого для установления стационарного режима, и измерении температур в начале (t1) и в конце (t2) (при выходе теплоносителя с источника и возврате на него).

Поскольку все потребители отключены от циркуляционного кольца, падение температуры теплоносителя на кольце будет связано только с потерями тепла через изоляцию трубопроводов циркуляционного кольца. Измерив Δt = t1 – t2 и расход теплоносителя, можно эти потери рассчитать. РД 34.09.255-97 имеет ряд ограни- чений (п.2.4.2):

  1. Разница средней температуры теплоносителя и окружающей среды должна равняться среднегодовой для данной сети.
  2. Понижение температуры теплоносителя на кольце должно быть не ме- нее 8 ºС.
  3. Понижение температуры теплоносителя на каждом участке с одинако- выми диаметром трубопровода и видом прокладки должно быть не менее 2 ºС.
  4. Минимальная сумма материальных характеристик испытываемых участков должна составлять не менее 20% материальной характеристики всей сети.

Ограничение No2 делает испытания невыполнимыми. При типичном температурном графике 95/70 в хорошо отрегулированной сети разница температур в подающем (95 ºС) и обратном (70 ºС) трубопроводах составляет 25 ºС при расчетной температуре наружного воздуха, равной, например для Ленинградской области, -29 ºС.

При среднегодовой (как требует ограничение No1) температуре наружного воздуха, которая для Ленинградской области может равняться (2-4) оС, Δt по температурному графику 95/70 будет менее 10 ºС. И это при подключенной нагрузке, когда охлаждение теплоносителя происходит вследствие и потерь в тепловой сети, и использования тепла потребителями. Поэтому даже при создании циркуляционного кольца из всех трубопроводов сети и отключении всех потребителей, Δt будет еще меньше (пропорционально величине потерь). Даже при больших потерях в 20% от отпуска в сеть Δt будет меньше 2 ºС, что нарушает огра- ничение No2 и тем более ограничение No3. Выполнение ограничения No4 вообще делает испытания бессмысленными. Ведь измерение фактических потерь тепла на 20% трубопроводов равносильно инвентаризации (а измерение потерь тепла и есть инвентаризация продукции теплоснабжающей организации) только 20% склада.

Авторы РД 34.09.255-97 основывались, видимо, на пункте «Испытания на тепловые потери», приведенном на странице 374 монографии Соколова Е.Я. «Теплофикация и тепловые сети» – М. 1999 г.

 

Согласно этому пункту тепловые потери через изоляцию испытуемого участка с температурами воды t1 на входе и t2 на выходе равны Q = V . . ср (t1 – t2), ккал (1) где: V – объемный расход воды, м3 /с; – плотность воды, (≈ 1000 кг/м3 ); ср – теп- лоемкость воды (≈ 1 ккал/кг).

 

Использовав примерную величину скорости воды в тепловых сетях υ=V/S≈ 1м/с, где S – площадь сечения трубы (м2 ), и нормативы удельных (на 1 м длины) потерь тепла q = Q / L, ккал/м*ч изолиро- ванными трубопроводами надземной прокладки, приведенных в таблице 4.5 Приказа No325, оценим, каково будет па- дение температуры воды Δt = t1 – t2 на трубопроводах нескольких диаметров длиной L по 100 метров, и на какой длине Lтреб. произойдет падение температуры в 2 ºС, указанное в ограничении No3. Результаты приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Падение температуры воды Δt на 100 м и расстояние Lтреб., на ко- тором Δt = 2 ºС

DySqΔt
(L=100 м)
Lтреб.
(Δt = 2 ºС)
ммм2ккал/м*чºСм
1000,0079160,0563555
2000,033240,0209900
4000,135420,008623143
8000,502710,003950907

 

Из таблицы 1 следует, что падение температуры в результате потерь тепла через изоляцию на трубопроводе Dy = 400 мм длиной 100 метров составит всего 0,0086 оС.

Измерить такое падение температуры невозможно. А для того, чтобы падение температуры превышало 2 оС, как требуется по РД 34.09.255097, длина трубопровода должна равняться 23143 метрам.

 

Таких отрезков в сетях тепло- снабжения не бывает. Вывод очевиден: на реальных сетях невозможно определить потери через изоляцию, измеряя температуру воды в начале и конце трубопровода.

 

Тем не менее требование к теплоснабжающим организациям проводить испытания на тепловые потери по РД 34.09.255-97 присутствует во многих нормативных документах. Считаем такую ситуацию далее нетерпимой.

 

Нет ничего для коррупции лучше, чем существование законов, которые нельзя выполнить.

 

Единственным способом измерить фактические потери в тепловых сетях является балансовый метод, по которому потери в сетях определяются как разность измеренной тепловой энергии, отпущенной с источника, и измеренным количеством тепловой энергии, полученной КАЖДЫМ потребителем. Но это возможно только тогда, когда КАЖДЫЙ потребитель будет иметь приборы учета тепловой энергии.

 

В настоящее время ЕДИНCТВЕННЫМ способом определить поте- ри через изоляцию трубопроводов явля- ется расчет на основе норм тепловых потерь изолированными трубопроводами.

 

Кстати, пункт 2.8 СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети» гласит: «Потери тепло- ты в тепловых сетях следует определять РАСЧЕТОМ с учетом тепловых потерь через изолированные поверхности трубопроводов и со среднегодовыми утечками теплоносителя».

 

Очевидно, что такой расчет доста- точно приблизителен. Поэтому важно в существующей методике расчета исправить ошибки, устранить неопределенности, сделать методику более понятной и удобной для использования.

1
СТРОЙ ИТ ответственный строитель с усами

ПОТОМУ ЧТО ЭТО БЕСПЛАТНО, И НИ К ЧЕМУ НЕ ОБЯЗЫВАЕТ

  • ВЫЕЗД ИНЖЕНЕРА
  • КОНСУЛЬТАЦИЯ СПЕЦИАЛИСТА
  • КАЧЕСТВЕННАЯ СМЕТА
  • РАБОТАЕМ БЕЗ ВЫХОДНЫХ