Содержание 

        Введение

       Тепловое  потребление — одна из основных статей топливно-энергетического баланса  нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны около 30 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов. Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений.

       Развитие  рыночных отношений в России коренным образом меняет принципиальные подходы  к выработке и потреблению  всех видов энергии. В условиях постоянного роста цен на энергоресурсы и их неизбежного сближения с мировыми ценами проблема энергосбережения становится по настоящему актуальной, во многом определяющей будущее отечественной экономике.

       Вопросы разработке энергосберегающих технологий и оборудования всегда занимали значительное место в теоретических и прикладных исследованиях наших учёных и инженеров, но на практике в энергетику передовые технические решения внедрялись не достаточно активно. Государственная система искусственно заниженных цен на топливо (уголь, мазут, газ) и ложные представления о неограниченных запасах дешёвого, природного топлива в российских недрах привели к тому, что отечественная промышленная продукция является в настоящее время одной из самых энергоёмких в мире, а наше ЖКХ экономически убыточным и технически отсталым.

       Объектом  данного исследования является жилой  квартал Индустриального района города Барнаул, ограниченный улицами  Малахова, Советской Армии, 42 Краснознаменной  Бригады, Транзитная.

       Предметом данного исследования является организация  тепло- и водоснабжения указанного объекта.

       Цель  изучить организацию тепло- и  водоснабжения данного района, выявить  недостатки и проблемы, предложить пути их решения.

       Для реализации цели исследования предстоит выполнить ряд задач:

• провести анализ проблемных явлений в организации тепло- и водоснабжении на выбранной территории;
• изучить нормативные и методические документы по выбранной проблематике;
• разработать и экономически обосновать предложения по улучшению функционирования системы тепло- и водоснабжения на выбранной территории.

        1 Устройство  систем тепло-  и водоснабжения

       Теплоснабжение - снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное теплоснабжение. Система местного теплоснабжения обслуживает одно или несколько зданий, система централизованного — жилой или промышленный район. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение (в связи с этим термин "теплоснабжение" чаще всего употребляется применительно к системам централизованного теплоснабжения).

       Система централизованного теплоснабжения включает источник тепла, тепловую сеть и теплопотребляющие установки, присоединяемые к сети через тепловые пункты. Источниками тепла при централизованном теплоснабжении могут быть теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), осуществляющие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии; котельные установки большой мощности, вырабатывающие только тепловую энергию; устройства для утилизации тепловых отходов промышленности; установки для использования тепла геотермальных источников. В системах местного теплоснабжения источниками тепла служат печи, водогрейные котлы, водонагреватели (в том числе солнечные) и т. п. Теплоносителями в системах централизованного теплоснабжения обычно являются вода с температурой до 150 °С и пар под давлением 0,7—1,6 Мн/м2 (7—16 ат). Вода служит в основном для покрытия коммунально-бытовых, а пар — технологических нагрузок. Выбор температуры и давления в системах теплоснабжения определяется требованиями потребителей и экономическими соображениями. С увеличением дальности транспортирования тепла возрастает экономически оправданное повышение параметров теплоносителя. Расстояние, на которое транспортируется тепло в современных системах централизованного теплоснабжения, достигает нескольких десятков км. Затраты условного топлива на единицу отпущенного потребителю тепла определяются в основном кпд источника теплоснабжения. Развитие систем теплоснабжения характеризуется повышением мощности источника тепла и единичных мощностей установленного оборудования. Тепловые мощности современных ТЭЦ достигают 2—4 Ткал/ч, районных котельных 300—500 Гкал/ч. В некоторых системах теплоснабжения осуществляется совместная работа нескольких источников тепла на общие тепловые сети, что повышает надёжность, манёвренность и экономичность теплоснабжения.

       По  схемам присоединения установок  отопления различают зависимые  и независимые системы теплоснабжения. В зависимых системах теплоноситель  из тепловой сети поступает непосредственно  в отопительные установки потребителей, в независимых — в промежуточный теплообменник, установленный в тепловом пункте, где он нагревает вторичный теплоноситель, циркулирующий в местной установке потребителя. В независимых системах установки потребителей гидравлически изолированы от тепловой сети. Такие системы применяются преимущественно в крупных городах — в целях повышения надёжности теплоснабжения, а также в тех случаях, когда режим давления в тепловой сети недопустим для тепло-потребляющих установок по условиям их прочности или же когда статическое давление, создаваемое последними, неприемлемо для тепловой сети (таковы, например, системы отопления высотных зданий).

       В зависимости от схемы присоединения  установок горячего водоснабжения  различают закрытые и открытые системы  теплоснабжения. В закрытых системах на горячее водоснабжение поступает вода из водопровода, нагретая до требуемой температуры (обычно 0 °С) водой из тепловой сети в теплообменниках, установленных в тепловых пунктах. В открытых системах вода подаётся непосредственно из тепловой сети (непосредственный водоразбор). Утечка воды из-за неплотностей в системе, а также её расход на водоразбор компенсируются дополнительной подачей соответствующего количества воды в тепловую сеть. Для предотвращения коррозии и образования накипи на внутренней поверхности трубопровода вода, подаваемая в тепловую сеть, проходит водоподготовку и деаэрацию. В открытых системах вода должна также удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Выбор системы определяется в основном наличием достаточного кол-ва воды питьевого качества, её коррозионными и накипеобразующими свойствами. В России получили распространение системы обоих типов.

       По  числу трубопроводов, используемых для переноса теплоносителя, различают  одно-, двух- и многотрубные системы  теплоснабжения. Однотрубные системы применяют в тех случаях, когда теплоноситель полностью используется потребителями и обратно не возвращается (например, в паровых системах без возврата конденсата и в открытых водяных системах, где вся поступающая от источника вода разбирается на горячее водоснабжение потребителей). В двухтрубных системах теплоноситель полностью или частично возвращается к источнику тепла, где он подогревается и восполняется. Многотрубные системы устраивают при необходимости выделения отдельных видов тепловой нагрузки (например, горячего водоснабжения), что упрощает регулирование отпуска тепла, режим эксплуатации и способы присоединения потребителей к тепловым сетям. В России преимущественное распространение получили двухтрубные системы теплоснабжения.

       Регулирование отпуска тепла в системах теплоснабжения (суточное, сезонное) осуществляется как  в источнике тепла, так и в  теплопотребляющих установках. В  водяных системах теплоснабжения обычно производится так называемое центральное  качественное регулирование подачи тепла по основному виду тепловой нагрузки — отоплению или по сочетанию двух видов нагрузки — отопления и горячего водоснабжения. Оно заключается в изменении температуры теплоносителя, подаваемого от источника теплоснабжения в тепловую сеть, в соответствии с принятым температурным графиком (то есть зависимостью требуемой температуры воды в сети от температуры наружного воздуха). Центральное качественное регулирование дополняется местным количественным в тепловых пунктах; последнее наиболее распространено при горячем водоснабжении и обычно осуществляется автоматически. В паровых системах теплоснабжения в основном производится местное количественное регулирование; давление пара в источнике теплоснабжения поддерживается постоянным, расход пара регулируется потребителями.

       Традиционное  для нашей страны система централизованного  снабжения теплом через ТЭЦ и  магистральные теплопроводы, известна и обладает рядом достоинств. В  общем, объеме источников тепловой энергии  на централизованные котельные приходится 68% , децентрализованные –28%, прочие –3% . Крупными теплофикационными системами вырабатывается около 1,5млрд.Гкал в год, из них 47% на твердом топливе,41% на газе, 12% на жидком топливе . Объемы производства тепловой энергии имеют тенденцию к росту примерно на 2-3% в год (доклад зам . министра энергетики РФ). Но в условиях перехода к новым хозяйственным механизмам, известной экономической нестабильности и слабости межрегиональных, межведомственных связей, многие из достоинств системы централизованного теплоснабжения оборачиваются недостатками.

        2 Описание  территории

       2.1 Проблемы тепло-  и водоснабжения  района

       Объектом  данного исследования является жилой  квартал Индустриального района города Барнаул, ограниченный улицами  Малахова, Советской Армии, 42 Краснознаменной Бригады, Транзитная. (Рис 1)

       Площадь данной территории составляет около 37,75га.

       Более 50 % территории занимает частный сектор (около 200 домов). Так же в этом квартале расположены 10 многоквартирных (домов от 9 до 14 этажей).и 1 общеобразовательная школа № 51.

       Осуществление тепло- и водоснабжения данной территории относится к ведению ТЭЦ-3, расположенной  по адресу: Трактовая 7. В связи с  значительным удалением ТЭЦ-3 от района обслуживания, протяженность теплотрасс превышает 8 км. Это обстоятельство влечет за собой ряд проблем.

       Во-первых, согласно СНиПу 2.04.07-86: «Тепловые сети» срок службы подземных теплопроводов не должен превышать 8 – 10 лет, а в исследуемом районе средний процент изношенности теплотрасс оценивается в 60 % - 70 %, что означает нарушение данных норм. Удельная повреждаемость теплопроводов в настоящее время достигает в среднем до 20 зарегистрированных повреждений в год. По экстренной оценке не менее 15% тепловых сетей требуют безотлагательной замены. Чтобы прервать процесс старения тепловых сетей и остановить их средний возраст на существующем сейчас уровне, необходимо ежегодно перекладывать порядка 4% трубопроводов. Это потребует выделения примерно 4 млн. руб. в текущих ценах.

       Во-вторых, за последние 10 лет в результате недофинансирования практически не обновлялся основной фонд отрасли.

       Вследствие  указанных проблем, потери теплоэнергии при производстве, транспортировке и потреблении достигают 40 %, что приводит к снижению качества теплоснабжения потребителей исследуемого района при высоких затратах.

       Не  меньшего внимания заслуживает частный  сектор, который занимает половину исследуемой территории. Обеспечение  теплоснабжения этого сектора осуществляется посредством печного отопления, горячее водоснабжение отсутствует  вовсе.

       Содержание внутридомовых печей экономически не выгодно, поскольку они требуют большого количества топлива в виде угля и дров, что особенно чувствительно в условиях суровой сибирской зимы. Кроме того из-за использования печного отопления над районом постоянно висит смог.

       Отсутствие  горячего водоснабжения приносит ряд  неудобств жителям, вынуждая их тратить  значительные средства на покупку водонагревателей. К тому же массовое использование  таких приборов не редко приводит к перегрузке электросети и, как  следствие, является причиной возникновения пожаров.

     Рис1 Район исследования

       3 Пути решения проблем  системы тепло-  и водоснабжения.  Перспективы развития