La gran majoria dels edificis d'apartaments del nostre país disposen de calefacció central. La reforma de l’habitatge i els serveis públics, l’augment de les tarifes anuals fa que la gent reflexioni sobre l’eficiència del consum de calor. Per reduir els costos de funcionament, cal conèixer el disseny del sistema de subministrament de calor.
Com és un sistema de calefacció centralitzat
La calefacció central és un mètode per subministrar calor des d’una sola font a locals residencials i industrials situats en un ampli territori.
L’esquema general s’assembla a això:
- El refrigerant s’escalfa en instal·lacions separades a la temperatura requerida.
- A través de canonades posades al terra o de manera oberta, es subministra calor a les cases.
- A les unitats de calefacció s’organitza una mesura de l’energia gastada i la distribució de calor a les entrades de la casa.
- A les pujadores del cablejat de la casa, es subministra el refrigerant calent a cada apartament i a les escales.
- Per escalfar els apartaments s’utilitzen intercanviadors de calor, que s’utilitzen habitualment com a radiadors o piles.
La sala de caldera situada a la casa és un cas especial de calefacció central.
Cadascun dels sistemes es pot organitzar de diverses maneres i realitzar funcions addicionals.
Fonts de calor
El refrigerant s’escalfa en centrals especialment construïdes per a aquest propòsit de calor i centrals elèctriques (TPPs), centrals de districte estatals (TPPs) o cases de caldera que serveixen diverses zones residencials.
Els noms de centrals tèrmiques i centrals de districte estatals van romandre de l'època soviètica, tot i que els propietaris ara tenen empreses privades d'energia.
Les centrals TPP, les centrals del districte estatal i les sales de caldera difereixen:
- finalitat principal i mode de funcionament;
- poder;
- radi del territori servit.
A partir de la viabilitat econòmica, les plantes de CHP es construeixen en assentaments amb una població de 100 mil persones i una indústria desenvolupada. Les centrals elèctriques del districte estatals estan dissenyades per a ciutats petites i mitjanes amb un baix consum d’electricitat. La caldera allotja edificis residencials i públics, amb instal·lacions de producció en un radi no superior a 3 km.
Les plantes de cogeneració estan dissenyades de manera que a la temporada de fred el seu principal propòsit és escalfar aigua amb calefacció. En el període de diferents forns, l'estació entra en mode de generació d'energia.
Es necessiten centrals elèctriques estatals per generar electricitat. El calor s’allibera durant l’operació de les turbines i s’envia a l’objectiu de calefacció.
Les calderes alberguen exclusivament aigua per escalfar sistemes de calefacció, no generen electricitat.
Esquema de generació de calor
Els esquemes funcionals del TPP i TPP són molt similars, la diferència rau en la capacitat i la construcció dels equips.
La generació d’energia elèctrica i tèrmica a les centrals tèrmiques i centrals de districte estatals es produeix a causa de la combustió de combustible. Per funcionar, necessiteu carbó, combustible o gas natural.
Dispositiu TPP
Els nodes principals del CHP són:
- economia de combustible: un conjunt d’instal·lacions d’emmagatzematge i preparació de combustible;
- sala de la caldera com a part de la caldera i equipament auxiliar;
- turbina i equipament elèctric;
- instal·lació de condensats;
- intercanviadors de calor que eliminen la calor per a la calefacció de districte;
- sistema tècnic d’abastament d’aigua.
També són sistemes de neteja de fums i sistemes de neteja de fum, sistemes de retirada de cendres i escòries.
Les sales de caldera estan molt més senzilles: no inclouen turbines, unitats de condensació ni altres equips auxiliars.
L’algoritme de les fonts de calor
Les centrals tèrmiques i les centrals de districte estat són estructures extremadament complexes, però el principi del treball per escalfar el refrigerant no és difícil d'entendre:
- Se subministra combustible preparat a la sala de les calderes. El carbó s’ha de triturar, preferiblement en estat de pols. Per a la combustió, l'aire es subministra a la cambra de combustió mitjançant bombes.
- A la sala de les calderes, l’aigua de processament de les calderes es porta a un estat de vapor, que es troba a alta pressió.
- A través de canonades, el vapor s’alimenta a les fulles d’una turbina que, girant, genera energia elèctrica.
- Després de la turbina, el vapor refrigerat entra a l'intercanviador de calor, on desprèn energia tèrmica a l'aigua per a un sistema de subministrament de calor centralitzat.
- El vapor refredat passa a la fase líquida, que la unitat de condensat neteja de vapors i impureses.
- L’aigua depurada es subministra a la sala de les calderes, on comença un nou cicle de calefacció.
En el mode d’ús d’estiu, quan es necessita molta menys aigua calenta, els CHPP es canvien al mode de generació d’electricitat. En aquest cas, el vapor es refreda a les torres de refrigeració fins a l’estat de l’aigua, es bombeja fins a una alçada de 12 metres i es ruixa amb plantes especials. L'excés de vapor es desemboca a l'atmosfera.
L’aigua entra a la piscina on es refreda. A continuació, s'alimenta a la sala de la caldera mitjançant unitats de condensació. El procés es repeteix. Per compensar les pèrdues, s’afegeix aigua procedent de fonts externes - rius o llacs.
Les centrals tèrmiques a carbó i les centrals de districte estatals estan necessàriament equipades amb sistemes de neteja de fums.
Disseny d’intercanviador de calor
La tasca dels intercanviadors de calor és prendre la calor del vapor que passa a través de la turbina.
Els dispositius es classifiquen segons el disseny:
- petxina i tub;
- seccional (elemental);
- lamel·lar.
Cadascuna de les espècies té molts dissenys.
La versió més comuna i efectiva és la versió shell-and-tube del dispositiu. El vapor a pressió entra a la banda de tubs que es troba en un recinte tancat. A l’interior de la caixa s’ofereix aigua refrigerada. Es produeix el procés d’intercanvi de calor: els tubs escalfats amb vapor escalfen l’aigua dins del dipòsit. Les bombes creen pressió per al moviment de fluids a les canonades del sistema de calefacció central.
Característiques de les calderes de districte
Les sales de caldera, segons el refrigerant intermedi, es divideixen en vapor i aigua.
En el primer cas, l’aigua es posa en estat de vapor, en el segon, l’aigua per sota dels 100 graus participa en la transferència de calor. L’opció depèn del projecte, de la distància als objectes i d’altres característiques tècniques de la construcció.
El vapor com a refrigerant per al subministrament d’apartaments s’utilitza amb menys freqüència, només es pot trobar en un antic parc d’habitatges.
Equips de calefacció per a la llar
La distribució de calor a les instal·lacions d’un edifici d’apartaments es realitza segons un dels esquemes:
- canonada única amb farciment superior;
- monotub amb menor embotellat;
- de dues canonades amb menor embotellat;
- de dues canonades amb farciment superior.
En el primer cas, el refrigerant a pressió augmenta al llarg de la planta central fins al pis superior. A continuació, per gravetat, l’aigua, havent donat part de la calor a les bateries, torna al centre de calor i després és transportada al costat de la central tèrmica (sala de la caldera).
Els aixecadors passen per dins dels apartaments i, a vegades, és difícil desconnectar la vostra llar del sistema general. La temperatura dels radiadors es pot controlar mitjançant termòstats especials, la instal·lació dels quals requereix treballs de soldadura. Als edificis elevats, per al subministrament de refrigerant a la planta superior, s’instal·len bombes addicionals als nodes de subministrament de calor, cosa que augmenta els costos i el cost dels serveis prestats.
Tècnicament és impossible la intervenció en l’obra del segon pla, les conductes també passen per dins dels apartaments.
Recentment, a les cases noves i durant la reconstrucció d’edificis antics, s’han implementat esquemes de dues canonades amb la disposició de comunicacions generals a les entrades o mines tecnològiques. En aquests casos, és possible desconnectar un sol apartament del subministrament de calor.
No autoritzada per apagar la calefacció per qualsevol motiu, la llei russa prohibeix categòricament.
Hi ha restriccions a la instal·lació de radiadors als edificis d'apartaments. La pressió en un edifici de 5 plantes varia entre 2 i 4 Atm, i en un edifici de 9 plantes fins a 7 Atm.
A l’estiu, després de realitzar treballs de reparació a les comunicacions, es fa una prova de pressió: la pressió s’eleva a 10-12 Atm per detectar fuites. Quan el sistema s’omple de refrigerant, es pot fer un martellatge d’aigua.
A partir de les possibles càrregues, quan substitueixen els radiadors rebutgen els productes d’alumini complet, escollint radiadors bimetàlics. Fixeu-vos en els nivells de pressió garantits que pot suportar la bateria.
Avantatges i desavantatges de la calefacció de districte
Els avantatges i els inconvenients són inherents a qualsevol equipament, sistemes tècnics i comunicacions. Els pros i els contres es consideren conjuntament amb el component econòmic i la facilitat d’ús.
Les qualitats positives de la calefacció de districte són:
- Els costos actuals del sistema central són comparables o inferiors al cost de l’energia comprada individualment.
- La majoria de TPP, centrals de districte estatals i calderes de districte funcionen amb qualsevol tipus de combustible, cosa que permet crear reserves d’emergència per al treball.
- Dels equips de calefacció dels locals només hi ha radiadors. Les instal·lacions de la caldera s’eliminen de les zones residencials, s’instal·len zones sanitàries al seu voltant, cosa que millora el medi ambient.
- El propietari no compra equips cars (calderes).
- La calefacció de l’apartament no depèn del subministrament d’energia i electricitat a la casa.
- Es redueix la probabilitat d'accidents i desastres associats a fuites de gas.
- No cal fer contractes ni pagar el manteniment d’equips de gas.
- L’organització subministradora l’elimina els accidents el més aviat possible a càrrec propi.
Els desavantatges són:
- pèrdues a les xarxes que subministren calor a la casa; la longitud de la canonada pot ser de 10 km;
- l’organització subministradora estableix possibles despeses en tarifes, per tant el pagament és significativament superior al que es podia;
- control limitat de la temperatura a l’apartament, causat per esquemes de construcció de xarxes d’habitatges;
- la impossibilitat de desconnectar d’un apartament separat de la xarxa d’habitatges sense decisió judicial;
- dependència de les tarifes (establertes per comissions regionals), que el propietari no pot influir.
El desavantatge més important de la facilitat d’ús és la incapacitat d’escalfar la casa durant el període d’entre el forn. A la primavera i la tardor, són freqüents els canvis sobtats de temperatura, als quals el CHPP no pot respondre amb promptitud. El canvi de modes de funcionament comporta grans pèrdues financeres.
Com escalfar cases en altres països
El nostre país té la calefacció central com a llegat d'una economia socialista. En les condicions d'una economia planificada i amb grans recursos energètics, es va construir una calefacció central i va pagar en gran part l'estat.
Les canonades amb refrigerant refrigerat a les cases del camí cap al CHPP eren una font de calor per a hivernacles, empreses industrials i complexos per a la cria de bestiar.
La producció massiva d’equips per a calefacció individual va començar sistemàticament a mitjans dels anys 90, abans que hi hagués una escassetat fins i tot de les llars privades.
Hi ha molt pocs països al planeta amb condicions climàtiques similars i una densitat de població comparable. Per estalviar recursos a bona part del món, la calefacció es descentralitza.
A Alemanya, França, Canadà, similars als nostres sistemes es van construir fins als anys 50 del segle passat. La conseqüent crisi energètica mundial ha provocat el desenvolupament de sistemes de calefacció que donen servei a un o més edificis de diverses plantes. Per fer-ho, construïu una caldera independent. No hi ha llargues línies de transport d’aigua calenta: es minimitzen les pèrdues.
Les instal·lacions són fàcils de posar en funcionament amb un refredament sobtat, i en dies càlids per reduir el consum d’energia reduint la temperatura de l’aigua que circula.
No hi ha calefacció central a França i al Regne Unit: cada apartament té una caldera separada amb una cambra de combustió tancada, controlada pel propietari.
Un paper important té la disponibilitat i l'accessibilitat de l'energia a la regió.
A Polònia i a la Xina, molts habitatges s’escalfen pel carbó, a Islàndia, per l’aigua calenta de font. Noruega utilitza activament electricitat barata.
Maneres de reduir costos
Hi ha poques oportunitats per reduir els costos de funcionament del proveïdor i els costos de calefacció per als propietaris:
- aïllament tèrmic de gran qualitat per a canonades de tronc, especialment les ubicades a la superfície;
- instal·lació de comptadors domèstics comuns per al consum d’energia, que comparen la temperatura del refrigerant a l’entrada i sortida: coneixent el volum del líquid que flueix, l’equip calcula automàticament les calories consumides;
- instal·lació de dispositius de dosificació individuals a cada apartament, aplicable només a 3 i 4 esquemes considerats anteriorment.
No hi ha cap altra opció que afecti el pagament.
Si s'ha d'abandonar la calefacció central
La legislació no estableix restriccions per canviar el règim, però encara no hi ha instruccions clares sobre les quals s'hagi de refusar la calefacció en un edifici d'apartaments.
Les organitzacions subministradores estan directament interessades en un nombre més gran de clients, per la qual cosa acorden els canvis del règim de calefacció només per ordre judicial.
Recentment s’ha cancel·lat la norma que només es pot gasificar les cases amb una alçada d’11 pisos.
El tribunal haurà de recollir documents, alguns dels quals són molt difícils i de vegades impossibles d’obtenir:
- certificat de propietat: s'exclou la reurbanització d'apartaments no privatitzats;
- el consentiment dels residents de tota l’entrada: no es pot obtenir només si les canalitzacions no són propietat de tota la casa;
- projecte de reforma;
- permís de servei de gas;
- coordinació del projecte amb el Ministeri d’Emergències o amb una altra organització responsable de la seguretat contra incendis de la instal·lació;
- càlcul d’enginyeria hidràulica d’una organització especialitzada sobre la possibilitat de reequipar el sistema i preservar-ne les característiques després d’haver exclòs un apartament específic del circuit general.
No es pot negar completament a pagar. El rebut deixarà l’import per la calor que proporcionen els aixecadors i les cadires de coberta de les canalitzacions, hauràs de pagar taxes per escalfar l’entrada.
La calefacció central, no sempre econòmica, però fiable i universalment utilitzada, pot ser substituïda, en determinades condicions i costos addicionals, per una de particular. Abans d’iniciar l’arranjament de calefacció personal, hauríeu de pesar tots els avantatges i avantatges, calcular els costos i els possibles estalvis i, a continuació, prendre la decisió final sobre la conversió.
