La gran mayoría de los edificios de apartamentos en nuestro país tienen calefacción central. La reforma de viviendas y servicios públicos, el aumento anual de las tarifas hace que la gente piense en la eficiencia del uso del calor. Para reducir los costos operativos, debe conocer el diseño del sistema de suministro de calor.
¿Cómo es un sistema de calefacción centralizado?
La calefacción central es un método para suministrar calor desde una sola fuente a locales residenciales e industriales ubicados en un territorio extenso.
El esquema general se ve así:
- El refrigerante se calienta en instalaciones separadas a la temperatura requerida.
- A través de tuberías tendidas en el suelo o de forma abierta, se suministra calor a las casas.
- En las unidades de calefacción, se organiza la contabilidad de la energía gastada y la distribución de calor a lo largo de las entradas de la casa.
- En los conductos del cableado de la casa, el refrigerante caliente se suministra a cada apartamento y a las escaleras.
- Para calentar los apartamentos, se usan intercambiadores de calor, que se usan comúnmente como radiadores o baterías.
La sala de calderas ubicada en la propia casa es un caso especial de calefacción central.
Cada uno de los sistemas se puede organizar de varias maneras y realizar funciones adicionales.
Fuentes de calor
El refrigerante se calienta en plantas de calor y energía (TPP) especialmente construidas para este propósito, plantas de energía de distrito estatal (TPP) o salas de calderas que sirven a varias áreas residenciales.
Los nombres de las centrales térmicas y las centrales eléctricas de los distritos estatales se mantuvieron en la era soviética, aunque los propietarios ahora tienen compañías privadas de energía.
Los TPP, las centrales eléctricas de los distritos estatales y las salas de calderas difieren:
- propósito principal y modo de operación;
- poder;
- radio del territorio servido.
En función de la viabilidad económica, las plantas de cogeneración se construyen en asentamientos con una población de 100 mil personas y la industria desarrollada. Las centrales eléctricas de los distritos estatales están diseñadas para ciudades pequeñas y medianas con bajo consumo de electricidad. Las calderas albergan edificios residenciales y públicos, instalaciones de producción en un radio de no más de 3 km.
Las plantas de cogeneración están diseñadas de tal manera que en la estación fría su objetivo principal es calentar agua para calefacción. En el período entre hornos, la estación ingresa al modo de generación de energía.
Se necesitan centrales eléctricas de propiedad estatal para generar electricidad. El calor se libera durante el funcionamiento de las turbinas y se envía al objetivo de calefacción.
Las salas de calderas exclusivamente calientan agua para sistemas de calefacción; no generan electricidad.
Esquema de generación de calor
Los esquemas funcionales de TPP y TPP son muy similares, la diferencia radica en la capacidad y construcción del equipo.
La generación de energía eléctrica y térmica en las centrales térmicas y en las centrales eléctricas de los distritos estatales se produce debido a la combustión del combustible. Para trabajar, necesita carbón, fuel oil o gas natural.
Dispositivo TPP
Los nodos principales de CHP son:
- economía de combustible: un conjunto de instalaciones de almacenamiento y preparación de combustible;
- sala de calderas como parte de la caldera y equipo auxiliar;
- turbinas y equipos eléctricos;
- instalación de condensados;
- intercambiadores de calor que eliminan el calor para la calefacción urbana;
- Sistema técnico de suministro de agua.
Otros son los sistemas de eliminación y limpieza de humo, sistemas de eliminación de cenizas y escorias, tuberías.
Las salas de calderas están dispuestas de manera mucho más simple: no incluyen turbinas, unidades de condensación u otros equipos auxiliares.
El algoritmo de las fuentes de calor.
Las plantas de energía térmica y las plantas de energía del distrito estatal son estructuras extremadamente complejas, pero el principio del trabajo para calentar el refrigerante no es difícil de entender:
- El combustible preparado se suministra a la sala de calderas. El carbón debe estar molido, preferiblemente hasta un estado de polvo. Para la combustión, las bombas suministran aire a la cámara de combustión.
- En la sala de calderas, el agua de proceso en las calderas se lleva a un estado de vapor, que está bajo alta presión.
- A través de las tuberías, el vapor se alimenta a las palas de una turbina, que, al girar, genera energía eléctrica.
- Después de la turbina, el vapor enfriado ingresa al intercambiador de calor, donde emite energía térmica al agua para un sistema centralizado de suministro de calor.
- El vapor enfriado pasa a la fase líquida, que la unidad de condensado limpia de vapores e impurezas.
- El agua purificada se suministra a la sala de calderas, donde comienza un nuevo ciclo de calentamiento.
En el modo de uso de verano, cuando se requiere mucha menos agua caliente, los CHPP se cambian al modo de generación de electricidad. En este caso, el vapor se enfría en las torres de enfriamiento hasta el estado del agua, se bombea a una altura de 12 metros y se rocía con plantas especiales. El exceso de vapor se ventila a la atmósfera.
El agua entra a la piscina donde se enfría. Luego se alimenta a la sala de calderas mediante unidades de condensación. El proceso se repite. Para compensar las pérdidas, se agrega agua de fuentes externas: ríos o lagos.
Las centrales térmicas de carbón y las centrales eléctricas de los distritos estatales están necesariamente equipadas con sistemas de limpieza de humo.
Diseño de intercambiador de calor.
La tarea de los intercambiadores de calor es tomar el calor del vapor que pasa a través de la turbina.
Los dispositivos se clasifican por diseño:
- carcasa y tubo;
- seccional (elemental);
- lamelar
Cada una de las especies tiene muchos diseños.
La más común y efectiva es la versión de carcasa y tubo del dispositivo. El vapor a presión ingresa al haz de tubos, que se encuentra en un recinto sellado. Dentro de la caja, se suministra agua fría. El proceso de intercambio de calor ocurre: los tubos calentados por vapor calientan el agua dentro del tanque. Las bombas crean presión para el movimiento del fluido en las tuberías del sistema de calefacción central.
Características de las salas de calderas del distrito.
Las salas de calderas, dependiendo del refrigerante intermedio, se dividen en vapor y agua.
En el primer caso, el agua se lleva a un estado de vapor, en el segundo, el agua por debajo de 100 grados participa en la transferencia de calor. La opción depende del proyecto, la distancia a los objetos y otras características técnicas de la construcción.
El vapor como refrigerante para el suministro de apartamentos se usa con menos frecuencia, solo se puede encontrar en un antiguo inventario de viviendas.
Equipo de calefacción del hogar
La distribución de calor en las instalaciones de un edificio de apartamentos se lleva a cabo de acuerdo con uno de los esquemas:
- tubería simple con relleno superior;
- monotubo con menor embotellado;
- dos tubos con menor embotellado;
- Dos tubos con relleno superior.
En el primer caso, el refrigerante bajo presión se eleva a lo largo del elevador central hasta el piso superior. Luego, por gravedad, el agua, después de haber dado parte del calor a las baterías, se devuelve al centro de calor y luego se transporta al lado de la CHP (caldera).
Los elevadores pasan dentro de los apartamentos y es técnicamente difícil y a veces imposible desconectar su hogar del sistema general. La temperatura de los radiadores se puede controlar mediante termostatos especiales, cuya instalación requiere trabajos de soldadura. En edificios de gran altura, para el suministro de refrigerante al piso superior, se instalan bombas adicionales en los nodos de suministro de calor, lo que aumenta los costos y el costo de los servicios prestados.
La intervención en el trabajo del segundo esquema también es técnicamente imposible: las tuberías aquí también pasan dentro de los apartamentos.
Recientemente, en casas nuevas y durante la reconstrucción de edificios antiguos, se han implementado esquemas de dos tubos con la disposición de comunicaciones generales en las entradas o minas tecnológicas. En tales casos, es posible desconectar un solo apartamento del suministro de calor.
Sin autorización para apagar la calefacción por cualquier motivo, la ley rusa prohíbe categóricamente.
Existe una restricción en la instalación de radiadores en edificios de apartamentos. La presión en un edificio de 5 pisos varía de 2 a 4 atm, y en un edificio de 9 pisos hasta 7 atm.
En el verano, después de realizar trabajos de reparación en las comunicaciones, se realiza una prueba de presión: la presión se eleva a 10-12 atm para detectar fugas. Cuando el sistema se llena con refrigerante, es posible golpear con agua.
En función de las posibles cargas, al reemplazar los radiadores, rechazan los productos totalmente de aluminio, eligiendo radiadores bimetálicos. Preste atención a los niveles de presión garantizados que la batería puede soportar.
Ventajas y desventajas de la calefacción urbana.
Las ventajas y desventajas son inherentes a cualquier equipo, sistema técnico y comunicación. Los pros y los contras se consideran junto con el componente económico y la facilidad de uso.
Las cualidades positivas de la calefacción urbana incluyen:
- Los costos actuales en el sistema central son comparables o más bajos que el costo de la energía comprada individualmente.
- La mayoría de los TPP, las plantas de energía del distrito estatal y las salas de calderas del distrito funcionan con cualquier tipo de combustible, lo que hace posible crear reservas de emergencia para el trabajo.
- De los equipos de calefacción en las instalaciones solo hay radiadores. Las instalaciones de calderas se eliminan de las áreas residenciales, se instalan zonas sanitarias a su alrededor, lo que mejora el medio ambiente.
- El propietario no compra equipos caros (calderas).
- La calefacción del apartamento no depende del suministro de energía y electricidad a la casa.
- Se reduce la probabilidad de accidentes y desastres asociados con fugas de gas.
- No es necesario celebrar contratos y pagar el mantenimiento de los equipos de gas.
- La organización proveedora elimina los accidentes lo antes posible a su propio costo.
Las desventajas son:
- pérdidas en las redes que entregan calor a la casa: la longitud de la tubería puede ser de 10 km;
- la organización proveedora establece posibles gastos en tarifas, por lo tanto, el pago es significativamente más alto de lo que podría ser;
- control de temperatura limitado en el departamento, causado por esquemas para construir redes de casas;
- la imposibilidad de desconectar un apartamento separado de la red de la casa sin una decisión judicial;
- dependencia de las tarifas (establecidas por las comisiones regionales), que el propietario no puede influir.
La desventaja más importante en la facilidad de uso es la incapacidad de calentar la casa durante el período entre hornos. En primavera y otoño, son frecuentes los cambios bruscos de temperatura, a los cuales el CHPP no puede responder rápidamente. Cambiar los modos de operación conlleva grandes pérdidas financieras.
Cómo calentar casas en otros países
Nuestro país recibió calefacción central como legado de una economía socialista. Bajo las condiciones de una economía planificada y con grandes recursos energéticos, la calefacción central fue construida y en su mayor parte pagada por el estado.
Las tuberías con refrigerante enfriado en las casas de camino al CHPP eran una fuente de calor para invernaderos, empresas industriales y complejos de cría de ganado.
La producción en masa de equipos para calefacción individual comenzó sistemáticamente a mediados de los 90, antes de eso había una escasez incluso para hogares privados.
Hay muy pocos países en el planeta con condiciones climáticas similares y una densidad de población comparable. Para ahorrar recursos en gran parte del mundo, la calefacción está descentralizada.
En Alemania, Francia, Canadá, similares a nuestros sistemas se construyeron hasta los años 50 del siglo pasado. La consiguiente crisis energética mundial ha provocado el desarrollo de sistemas de calefacción que dan servicio a uno o más edificios de varios pisos. Para hacer esto, construya una sala de calderas separada. No hay largas colas para transportar agua caliente, las pérdidas se minimizan.
Las instalaciones son fáciles de poner en funcionamiento con un enfriamiento repentino y en días cálidos para reducir el consumo de energía al reducir la temperatura del agua en circulación.
No hay calefacción central en Francia y el Reino Unido: cada apartamento tiene una caldera separada con una cámara de combustión cerrada, que es controlada por el propietario.
La disponibilidad y accesibilidad de la energía en la región desempeña un papel importante.
En Polonia y China, muchas viviendas se calientan con carbón, en Islandia, con aguas termales. Noruega usa activamente electricidad barata.
Formas de reducir costos
Hay pocas oportunidades para reducir los costos operativos para el proveedor y los costos de calefacción para los propietarios de apartamentos:
- aislamiento térmico de alta calidad de tuberías troncales, especialmente aquellas ubicadas en la superficie;
- instalación de medidores comunes para el consumo de energía, que comparan la temperatura del refrigerante en la entrada y la salida; conociendo el volumen del líquido que fluye, el equipo calcula automáticamente las calorías consumidas;
- instalación de dispositivos de medición individuales en cada apartamento, que es aplicable solo para los esquemas 3 y 4 considerados anteriormente.
No hay otras opciones para afectar el pago.
¿Se debe abandonar la calefacción central?
La legislación no establece restricciones para cambiar el esquema, pero aún no hay instrucciones claras sobre cómo rechazar la calefacción en un edificio de apartamentos.
Las organizaciones proveedoras están directamente interesadas en un mayor número de clientes, por lo tanto, acuerdan cambiar el esquema de calefacción solo por orden judicial.
La norma que solo las casas con una altura de 11 pisos pueden ser gasificadas fue recientemente cancelada.
El tribunal deberá recopilar documentos, algunos de los cuales son muy difíciles y, a veces, imposibles de obtener:
- certificado de propiedad: se excluye la remodelación de apartamentos no privatizados;
- el consentimiento de los residentes de toda la entrada: no puede obtenerlo solo si las tuberías no son propiedad de toda la casa;
- proyecto de remodelación;
- permiso de servicio de gas;
- coordinación del proyecto con el Ministerio de Emergencias u otra organización responsable de la seguridad contra incendios de la instalación;
- Cálculo de ingeniería hidráulica de una organización especializada sobre la posibilidad de reequipar el sistema y preservar las características después de excluir un departamento específico del circuito general.
No puede negarse por completo a pagar. El recibo dejará la cantidad por el calor proporcionado por los elevadores y las tumbonas de las tuberías, tendrá que pagar tarifas por calentar la entrada.
La calefacción central, que no siempre es económica, pero confiable y de uso universal, puede, bajo ciertas condiciones y costos adicionales, ser reemplazada por una individual. Antes de comenzar el arreglo de calefacción personal, debe sopesar todos los pros y los contras, calcular los costos y los posibles ahorros, y luego tomar la decisión final sobre la conversión.
