La grande majorité des immeubles à appartements de notre pays disposent du chauffage central. Réforme du logement et des services publics, la hausse annuelle des tarifs incite les gens à réfléchir à l'efficacité de l'utilisation de la chaleur. Pour réduire les coûts d'exploitation, vous devez connaître la conception du système d'alimentation en chaleur.
Comment est un système de chauffage centralisé
Le chauffage central est une méthode de fourniture de chaleur à partir d'une source unique à des locaux résidentiels et industriels situés sur un vaste territoire.
Le schéma général ressemble à ceci:
- Le liquide de refroidissement est chauffé dans des installations séparées à la température requise.
- Grâce à des tuyaux posés dans le sol ou de manière ouverte, la chaleur est fournie aux maisons.
- Dans les unités de chauffage, la comptabilité de l'énergie consommée et la répartition de la chaleur le long des entrées de la maison sont organisées.
- Sur les contremarches du câblage de la maison, le liquide de refroidissement chaud est fourni à chaque appartement et aux escaliers.
- Pour chauffer les appartements, des échangeurs de chaleur sont utilisés, qui sont couramment utilisés comme radiateurs ou batteries.
La chaufferie située dans la maison elle-même est un cas particulier de chauffage central.
Chacun des systèmes peut être organisé de différentes manières et remplir des fonctions supplémentaires.
Sources de chaleur
Le liquide de refroidissement est chauffé dans des centrales thermiques (TPP) spécialement conçues à cet effet, des centrales électriques d'État (TPP) ou des chaufferies desservant plusieurs zones résidentielles.
Les noms des centrales thermiques et des centrales électriques des districts de l'État sont restés de l'ère soviétique, bien que les propriétaires aient maintenant des sociétés d'énergie privées.
Les PPT, les centrales électriques des districts de l'État et les chaufferies diffèrent:
- objectif principal et mode de fonctionnement;
- Puissance;
- rayon du territoire desservi.
Sur la base de la faisabilité économique, les usines de cogénération sont construites dans des établissements avec une population de 100 000 personnes et une industrie développée. Les centrales électriques du district d'État sont conçues pour les petites et moyennes villes à faible consommation d'électricité. Les chaufferies chauffent les bâtiments résidentiels et publics, les installations de production dans un rayon de 3 km maximum.
Les centrales de cogénération sont conçues pour que, pendant la saison froide, leur objectif principal soit de chauffer l'eau à des fins de chauffage. Pendant la période inter-fours, la station passe en mode de génération d'énergie.
Des centrales électriques publiques sont nécessaires pour produire de l'électricité. La chaleur est libérée pendant le fonctionnement des turbines et envoyée à la cible de chauffage.
Les chaufferies chauffent exclusivement de l'eau pour les systèmes de chauffage, elles ne produisent pas d'électricité.
Schéma de génération de chaleur
Les schémas fonctionnels du TPP et du TPP sont très similaires, la différence réside dans la capacité et la construction de l'équipement.
La production d'énergie électrique et thermique dans les centrales thermiques et les centrales électriques des districts de l'État est due à la combustion du combustible. Pour travailler, vous avez besoin de charbon, de mazout ou de gaz naturel.
Dispositif TPP
Les principaux nœuds du CHP sont:
- économie de carburant - un ensemble d'installations de stockage et de préparation du carburant;
- chaufferie faisant partie de la chaudière et des équipements auxiliaires;
- turbine et équipement électrique;
- installation de condensats;
- échangeurs de chaleur qui évacuent la chaleur pour le chauffage urbain;
- système technique d'approvisionnement en eau.
Les systèmes de désenfumage et de nettoyage des fumées, les systèmes d'élimination des cendres et des scories et les canalisations sont supplémentaires.
Les chaufferies sont aménagées de manière beaucoup plus simple - elles n'incluent pas les turbines, les unités de condensation ou d'autres équipements auxiliaires.
L'algorithme des sources de chaleur
Les centrales thermiques et les centrales électriques des districts de l'État sont des structures extrêmement complexes, mais le principe du travail de chauffage du liquide de refroidissement n'est pas difficile à comprendre:
- Le combustible préparé est fourni à la chaufferie. Le charbon doit être broyé, de préférence à l'état de poussière. Pour la combustion, l'air est fourni à la chambre de combustion par des pompes.
- Dans la chaufferie, l'eau de process des chaudières est amenée à un état de vapeur sous haute pression.
- Par le biais de pipelines, de la vapeur est envoyée aux pales d'une turbine qui, en rotation, génère de l'énergie électrique.
- Après la turbine, la vapeur refroidie entre dans l'échangeur de chaleur, où elle dégage de l'énergie thermique vers l'eau pour un système centralisé d'approvisionnement en chaleur.
- La vapeur refroidie passe dans la phase liquide, que le condensat nettoie des vapeurs et des impuretés.
- L'eau purifiée est fournie à la chaufferie, où commence un nouveau cycle de chauffage.
En mode d'utilisation estivale, lorsque beaucoup moins d'eau chaude est requise, les cogénérations sont commutées sur le mode de production d'électricité. Dans ce cas, la vapeur est refroidie dans les tours de refroidissement à l'état de l'eau, elle est pompée à une hauteur de 12 mètres et pulvérisée avec des plantes spéciales. L'excès de vapeur est évacué dans l'atmosphère.
L'eau entre dans la piscine où elle se refroidit. Il est ensuite alimenté à la chaufferie par des unités de condensation. Le processus se répète. Pour compenser les pertes, de l'eau est ajoutée à partir de sources externes - rivières ou lacs.
Les centrales thermiques au charbon et les centrales électriques des districts de l'État sont nécessairement équipées de systèmes de désenfumage.
Conception d'échangeur de chaleur
La tâche des échangeurs de chaleur est de récupérer la chaleur de la vapeur traversant la turbine.
Les appareils sont classés par conception:
- coquille et tube;
- sectionnel (élémentaire);
- lamellaire.
Chacune des espèces a de nombreux modèles.
La version la plus courante et la plus efficace de l'appareil est la coque et le tube. La vapeur sous pression pénètre dans le faisceau de tubes, qui est situé dans une enceinte scellée. À l'intérieur du boîtier, de l'eau glacée est fournie. Le processus d'échange de chaleur se produit - des tubes chauffés à la vapeur chauffent l'eau à l'intérieur du réservoir. Les pompes créent une pression pour le mouvement du fluide dans les canalisations du système de chauffage central.
Caractéristiques des chaufferies de quartier
Les chaufferies, selon le liquide de refroidissement intermédiaire, sont divisées en vapeur et en eau.
Dans le premier cas, l'eau est amenée à un état de vapeur, dans le second - l'eau en dessous de 100 degrés est impliquée dans le transfert de chaleur. L'option dépend du projet, de la distance aux objets et d'autres caractéristiques techniques de la construction.
La vapeur comme liquide de refroidissement pour l'approvisionnement des appartements est moins utilisée, elle ne peut être trouvée que dans un ancien parc de logements.
Équipement de chauffage domestique
La distribution de chaleur dans les locaux d'un immeuble d'habitation s'effectue selon l'un des schémas:
- tuyau simple avec remplissage supérieur;
- monotube avec moins d'embouteillage;
- deux tubes avec embouteillage inférieur;
- deux tubes avec remplissage par le haut.
Dans le premier cas, le liquide de refroidissement sous pression monte le long de la colonne montante centrale jusqu'à l'étage supérieur. Ensuite, par gravité, l'eau, ayant donné une partie de la chaleur aux batteries, retourne au centre de chaleur et est ensuite transportée vers le côté de la centrale thermique (chaufferie).
Les contremarches passent à l'intérieur des appartements et il est techniquement difficile et parfois impossible de déconnecter votre maison du système général. La température des radiateurs peut être réglée par des thermostats spéciaux, dont l'installation nécessite des travaux de soudage. Dans les immeubles de grande hauteur, pour l'alimentation en liquide de refroidissement au dernier étage, des pompes supplémentaires sont installées dans les nœuds d'alimentation en chaleur, ce qui augmente les coûts et le coût des services rendus.
L'intervention dans les travaux du deuxième schéma est également techniquement impossible - les tuyaux passent ici également à l'intérieur des appartements.
Récemment, dans les maisons neuves et lors de la reconstruction des bâtiments anciens, des schémas à deux tuyaux ont été mis en œuvre avec l'arrangement des communications générales dans les entrées ou les mines technologiques. Dans de tels cas, il devient possible de déconnecter un seul appartement de l'alimentation en chaleur.
Non autorisé à éteindre le chauffage pour une raison quelconque, la loi russe interdit catégoriquement.
Il y a une restriction sur l'installation de radiateurs dans les immeubles d'habitation. La pression dans un immeuble de 5 étages varie de 2 à 4 Atm, et dans un immeuble de 9 étages jusqu'à 7 Atm.
En été, après des travaux de réparation sur les communications, un test de pression est effectué - la pression est portée à 10-12 Atm afin de détecter les fuites. Lorsque le système est rempli de liquide de refroidissement, le coup de bélier est possible.
Sur la base des charges possibles, lors du remplacement des radiateurs, ils rejettent les produits tout aluminium, choisissant des radiateurs bimétalliques. Faites attention aux niveaux de pression garantis que la batterie peut supporter.
Avantages et inconvénients du chauffage urbain
Les avantages et les inconvénients sont inhérents à tout équipement, système technique et communication. Les avantages et les inconvénients sont considérés conjointement avec la composante économique et la facilité d'utilisation.
Les qualités positives du chauffage urbain comprennent:
- Les coûts actuels dans le système central sont comparables ou inférieurs au coût de l'énergie achetée individuellement.
- La plupart des TPP, des centrales électriques de district et des chaufferies de district fonctionnent avec tout type de combustible, ce qui permet de créer des réserves d'urgence pour le travail.
- Des équipements de chauffage dans les locaux ne sont que des radiateurs. Les chaudières sont supprimées des zones résidentielles, des zones sanitaires sont installées autour d'elles, ce qui améliore l'environnement.
- Le propriétaire n'achète pas d'équipement coûteux (chaudières).
- Le chauffage de l'appartement ne dépend pas de la fourniture d'énergie et d'électricité à la maison.
- La probabilité d'accidents et de catastrophes associés aux fuites de gaz est réduite.
- Il n'est pas nécessaire de conclure des contrats et de payer la maintenance des équipements à gaz.
- Les accidents sont éliminés par l'organisme fournisseur dès que possible à leurs propres frais.
Les inconvénients sont:
- les pertes dans les réseaux qui fournissent de la chaleur à la maison - la longueur du pipeline peut être de 10 km;
- l'organisme fournisseur fixe les dépenses éventuelles dans les tarifs, par conséquent le paiement est nettement plus élevé qu'il ne pourrait l'être;
- contrôle limité de la température dans l'appartement, causé par des projets de construction de réseaux de maisons;
- l'impossibilité de déconnecter un appartement séparé du réseau de maisons sans décision de justice;
- dépendance à l'égard des tarifs (fixés par les commissions régionales), que le propriétaire n'est pas en mesure d'influencer.
L'inconvénient le plus important dans la facilité d'utilisation est l'incapacité de chauffer la maison pendant la période entre les fours. Au printemps et en automne, des changements brusques de température sont fréquents, auxquels le CHPP ne peut pas répondre rapidement. La modification des modes de fonctionnement entraîne des pertes financières importantes.
Comment chauffer des maisons dans d'autres pays
Notre pays a obtenu le chauffage central comme héritage d'une économie socialiste. Dans les conditions d'une économie planifiée et de ressources énergétiques importantes, le chauffage central a été construit et majoritairement payé par l'Etat.
Les tuyaux avec du liquide de refroidissement refroidi dans les maisons sur le chemin du CHPP étaient une source de chaleur pour les serres, les entreprises industrielles et les complexes d'élevage.
La production en série d'équipements pour le chauffage individuel a commencé systématiquement au milieu des années 90, avant même une pénurie, même pour les ménages privés.
Il y a très peu de pays sur la planète avec des conditions climatiques similaires et une densité de population comparable. Pour économiser des ressources dans une grande partie du monde, le chauffage est décentralisé.
En Allemagne, en France, au Canada, similaires à nos systèmes ont été construits jusqu'aux années 50 du siècle dernier. La crise énergétique mondiale qui a suivi a provoqué le développement de systèmes de chauffage qui desservent un ou plusieurs bâtiments à plusieurs étages. Pour ce faire, construisez une chaufferie séparée. Il n'y a pas de longues files d'attente pour le transport de l'eau chaude - les pertes sont minimisées.
Les installations sont faciles à mettre en service avec un refroidissement brusque, et les jours chauds pour réduire la consommation d'énergie en réduisant la température de l'eau en circulation.
Il n'y a pas de chauffage central en France et au Royaume-Uni - chaque appartement dispose d'une chaudière séparée avec une chambre de combustion fermée, qui est contrôlée par le propriétaire.
Un rôle important est joué par la disponibilité et l'accessibilité de l'énergie dans la région.
En Pologne et en Chine, beaucoup de logements sont chauffés au charbon, en Islande - par l'eau de source chaude. La Norvège utilise activement de l'électricité bon marché.
Façons de réduire les coûts
Il y a peu d'occasions de réduire les coûts d'exploitation pour le fournisseur et les coûts de chauffage pour les propriétaires d'appartements:
- isolation thermique de haute qualité des canalisations principales, en particulier celles situées en surface;
- installation de compteurs domestiques communs pour la consommation d'énergie, qui comparent la température du liquide de refroidissement à l'entrée et à la sortie - connaissant le volume du liquide qui coule, l'équipement calcule automatiquement les calories consommées;
- l'installation de compteurs individuels dans chaque appartement, qui n'est applicable que pour les schémas 3 et 4 considérés ci-dessus.
Il n'y a pas d'autres options pour affecter le paiement.
Faut-il abandonner le chauffage central
La législation n'établit pas de restrictions sur la modification du régime, mais il n'y a pas encore d'instructions claires pour refuser le chauffage dans un immeuble à appartements.
Les organisations fournisseurs sont directement intéressées par un plus grand nombre de clients, par conséquent, elles ne conviennent de modifications du système de chauffage que sur décision de justice.
La norme selon laquelle seules les maisons de 11 étages peuvent être gazéifiées a récemment été annulée.
Le tribunal devra collecter des documents, dont certains sont très difficiles et parfois impossibles à obtenir:
- certificat de propriété - le réaménagement d'appartements non privatisés est exclu;
- le consentement des résidents de toute l'entrée - vous ne pouvez l'obtenir que si les pipelines ne sont pas la propriété de toute la maison;
- projet de rénovation;
- permis de service de gaz;
- coordination du projet avec le ministère des Urgences ou une autre organisation responsable de la sécurité incendie de l'installation;
- calcul de l'ingénierie hydraulique d'une organisation spécialisée sur la possibilité de rééquiper le système et de préserver les caractéristiques après avoir exclu un appartement spécifique du circuit général.
Vous ne pouvez pas refuser complètement de payer. La quittance laissera le montant de la chaleur fournie par les contremarches et transats des canalisations, vous devrez payer des frais pour chauffer l'entrée.
Le chauffage central, qui n'est pas toujours économique, mais fiable et universellement utilisé, peut, sous certaines conditions et surcoûts, être remplacé par un chauffage individuel. Avant de commencer la disposition du chauffage personnel, vous devez peser tous les avantages et les inconvénients, calculer les coûts et les économies possibles, puis prendre la décision finale sur la conversion.
