Możliwości obniżenia kosztów ciepła z kotłowni zasilanej gazem
Cz. 5. Osiedlowa sieć ciepłownicza – wariant podstawowy

W poprzednich częściach cyklu przedstawiono pokrótce możliwości obniżenia kosztów zaopatrzenia w ciepło z kotłowni gazowych analizowanego osiedla. Idea tego rozwiązania sprowadza się do zastąpienia wielu kotłowni jedną dwupaliwową [1] oraz przeprowadzenia szczegółowej analizy zapotrzebowania na ciepło budynków poddanych termomodernizacji [2].

Przeczytaj: Możliwości stosowania dwustopniowych węzłów cieplnych ciepłej wody we współczesnych systemach ciepłowniczych >>

W kolejnej części cyklu wyznaczono parametry pracy poszczególnych instalacji c.o. i przygotowania c.w.u. [3] oraz wskazano różnice w przypadku lokalizacji wymienników c.w.u. w kotłowni osiedlowej, w istniejących kotłowniach i w każdym budynku. W części czwartej [4] wstępnie dobrano kotły – szczególną uwagę poświęcono możliwości zastosowania kondensacyjnych kotłów gazowych, co umożliwiłoby dalsze obniżenie kosztów paliwa o ok. 13%.

Proponowane działania powinny spowodować łączne obniżenie kosztów paliwa o około 1/3.

Warianty struktury osiedlowej sieci ciepłowniczej

Należy przeanalizować przynajmniej trzy warianty struktury osiedlowej sieci ciepłowniczej:

1. podstawowy – połączenie istniejących kotłowni siecią dwuprzewodową o stałej temperaturze zasilania t_zco = 70°C;
2. pośredni – połączenie istniejących kotłowni oraz wymiana sieci ciepłowniczej między kotłowniami a budynkami (najczęściej czteroprzewodowej);
3. sieć dwuprzewodowa – wyznaczenie najlepszej struktury dwuprzewodowej osiedlowej sieci ciepłowniczej łączącej kotłownię osiedlową z każdym budynkiem wyposażonym w odpowiednie układy sterowania i przygotowania c.w.u.

Każdy z tych wariantów wymaga dostosowania poszczególnych obiektów do nowego sposobu funkcjonowania. Ponadto we wszystkich wypadkach wymagane jest przeprowadzenie odpowiednich analiz dotyczących szczegółów rozwiązań. Ramy niniejszego artykułu nie pozwalają na dokładny opis każdego z koniecznych przedsięwzięć, dlatego opisano najważniejsze z nich.

Potrzeby cieplne kotłowni

Z punktu widzenia kotłowni osiedlowej nie ma znaczenia, jak duże wahania przepływu wody instalacyjnej występują w poszczególnych kotłowniach. W źródle ciepła dzięki niejednoczesności jego poboru (zwłaszcza do przygotowania ciepłej wody użytkowej) wahania te ulegają znacznemu złagodzeniu.

W tabeli 1 zestawiono zapotrzebowanie cieplne i odpowiadające mu przepływy wody dla poszczególnych kotłowni uzyskane na podstawie wcześniej przeprowadzonych analiz.

Istotnym zagadnieniem dla wyboru najlepszego rozwiązania jest lokalizacja kotłowni osiedlowej. Powinna to być kotłownia o największej mocy (nie trzeba przesyłać wody), ale nakłady inwestycyjne na budowę sieci ciepłowniczej powinny być jak najmniejsze. Z tego względu założono, że kotłownia osiedlowa może zostać umieszczona w istniejącej kotłowni nr 3 (SQ_k3, SG_k3) lub nr 2 (SQ_k2, SG_k2). W tabeli 1 znaleźć można informacje o potrzebach cieplnych oraz przepływach wody (w zaokrągleniu) dla obydwu możliwych lokalizacji kotłowni osiedlowej. Z kolei na rys. 1 pokazano schemat osiedla ze wstępną strukturą sieci.

Wariant podstawowy

Przyjęto, że najmniejsze problemy techniczne oraz nakłady finansowe wiązać się będą z zastosowaniem wariantu polegającego na połączeniu istniejących kotłowni dwuprzewodową siecią ciepłowniczą. Do wyznaczenia średnic przewodów konieczne jest ustalenie przepływów wody sieciowej w każdym odcinku sieci ciepłowniczej.