SISTEME
DE ALIMENTARE CU CALDURA SAC
Sistemul
de alimentare cu caldura SAC, reprezinta ansamblul
instalatiilor de producere transport distributie consum a
caldurii.
1.1. Tipurile SAC
Tipurile SAC depind de:
a.
tipul
consumatorilor de caldura: urbani si/sau
tertiari, industriali, sere legumicole si/sau floricole;
b.
gradul
de centralizare/descentralizare a alimentarii cu
caldura:
SAC individuale SIAC:
o sursa de caldura alimenteaza un singur consumator, care
poate fi reprezentat de o cladire (casa) sau de un apartament in
cadrul unei cladiri comune. In general, sistemele individuale au un
caracter relativ, dependent de conturul alimentat cu caldura si
de aspectele administrativ-juridice privind proprietatea. Ele se caracterizeaza
prin faptul ca, din punct de vedere juridic, alimenteaza un singur
consumator.
SAC centralizate SACC:
o sursa de caldura alimenteaza mai multi consumatori,
caracterizati ca atare din punct de vedere juridic. Gradul de centralizare
difera de la caz la caz: de la alimentarea cu caldura a mai
multor consumatori individuali situati in aceeasi cladire, la
gruparea mai multor cladiri, a unor zone caracteristice (cartiere in cazul
consumatorilor urbani), pana la alimentarea unei localitati in
cazul consumatorilor urbani sau a unei (unor) platforme industriale.
SAC mixte SMAC:
unii consumatori au surse individuale de caldura (SIAC), iar
altii sunt alimentati in sistem centralizat (SACC), dintr-una sau mai
multe surse de caldura de zona (SCZ) sau dintr-una singura
centralizata (SCC). Acesta este cazul majoritatii SAC urbane;
c. natura agentului termic utilizat
pentru alimentarea cu caldura: SAC cu
apa calda (cu temperatura nominala sub 100°C), SACC cu apa
fierbinte (cu temperatura nominala intre 110 160°C),
SAC cu abur (la diferiti parametri ai aburului presiune,
temperatura), SAC sub forma de frig, pentru climatizare sau in
scopuri tehnologice (SAF), SAC cu aer cald/fierbinte ca agent termic pentru
transportul si distributia caldurii;
d. tehnologia
de producere a caldurii, utilizata in cadrul
sursei/surselor de caldura:
SAC
cu centrale termice (CT) SAC.CT, utilizate numai pentru
alimentarea cu caldura;
SAC
cu centrale de cogenerare (CCG) SAC.CCG,
folosite pentru alimentarea simultana cu caldura si energie
electrica;
Sisteme
de trigenerare, cu centrale de trigenerare (CTG) STG.CTG,
care asigura alimentarea simultana cu caldura, frig si
energie electrica.
1.2. Structura SAC
Conform
definitiei, indiferent de tipul SAC, structura de principiu este
urmatoarea vezi fig.1.1:
una,
sau mai multe surse de caldura (SC);
o
retea termica de legatura intre SC
si consumatorii de caldura (instalatiile de
caldura) RT;
ansamblul
instalatiilor, care asigura interfata intre reteaua
termica si instalatiile consumatoare, numite puncte termice
PT sau module termice individuale MT, in functie de pozitia
acestora fata de consumatori. Acestea sunt necesare atunci cand fie
agentul termic utilizat in RT sau/si parametrii acestuia, difera de
cel acceptat de instalatiile consumatoare. PT sau/si MT adapteaza
conditiile de regim termic si de presiuni din RT de
legatura la cele impuse de instalatiile consumatoare;
in
conditiile existentei PT si/sau MT, reteaua termica
RT se imparte in: reteaua termica primara RTP, care
face legatura intre SC si PT(MT) si reteaua termica secundara RTS, de legatura intre PT(MT) si instalatiile consumatorilor;
instalatiile
consumatorilor IC, care asigura
alimentarea propriu-zisa cu caldura a fiecarui consumator
individual. In functie de destinatia tipul consumului, acestea
sunt in general:
IC pentru incalzire (incalzirea
spatiala);
IC sub forma de apa calda de consum
(a.c.c.), in scopuri menajere si/sau sanitare;
IC pentru ventilarea incintelor;
IC pentru climatizarea incintelor;
IC in scopuri tehnologice (industriale sau pentru
producerea de bunuri de consum).
|
|
a)
|
b)
|
|
c)
|
|
d)
Fig. 1.1.
Structura de principiu a sistemelor de alimentare cu caldura SAC:
a sisteme individuale SIAC; b sistem centralizat SACC fara PT
si/sau MT; c sistem centralizat SACC, cu PT; d sistem centralizat
SACC, cu MT.
Legenda:
SC sursa de caldura (in numar de la 1 . n);
C,1 . C,j . C,l . C,n consumatori; PT,1 . PT,j . PT,n puncte termice centralizate;
MT,1 . MT,i . MT,n module termice (de scara si/sau de bloc); RT
retea termica; RTP retea termica primara; RTS
retea termica secundara.
|
1.3.
Comparatie intre SIAC si SACC
Tabelul
1.1 prezinta comparativ avantajele si dezavantajele sistemelor
individuale (SIAC), respectiv ale celor centralizate (SACC).
Comparatie
intre SIAC si SACC elemente caracteristice
Tabelul 1.1
SISTEMELE INDIVIDUALE SIAC
|
SISTEMELE CENTRALIZATE
SACC
|
|
|
Presupun:
|
realizarea
unei surse de caldura (SC,i) pentru fiecare consumator (C,i) fizic/ juridic
vezi fig.1.1.a;
amplasarea
sursei de caldura (SC,i) la
consumatorul caruia ii este destinata (C,i);
tehnologiile
de producere a caldurii trebuie
sa satisfaca conditiile de mediu si toate celelalte
restrictii determinate de apropierea de consumatori: sursa de foc,
de zgomot etc;
diversele
categorii de consumatori de caldura pot fi asigurate de aceeasi sursa, sau
de surse de caldura specializate pe diversele consumuri.
|
realizarea
unei surse de caldura pentru
mai multi consumatori diferiti fizic/juridic vezi fig.1.1.bd;
amplasarea
sursei de caldura in zona
consumatorilor arondati, sau in afara acesteia, in functie de
gradul de centralizare adoptat pentru alimentarea cu caldura
si de pozitia reciproca a consumatorilor fata de
aceea a sursei/ surselor de caldura;
consumurile
de caldura sunt asigurate simultan de aceeasi/aceleasi
surse de caldura la
care sunt arondati consumatorii respectivi.
|
Avantaje
|
asigurarea
calitativa si cantitativa a alimentarii fiecarui
consumator individual,
dupa cerinte si posibilitati financiare;
reducerea
distantei medii de transport a caldurii de la sursa la consumator, cu consecintele:
reducerea pierderilor de caldura la
transport;
reducerea consumurilor energetice aferente
transportului caldurii;
adaptarea mult mai buna (aproape perfecta),
in timp real, a calitatii
si cantitatii
caldurii produse, fata de aceea necesara;
sistemul
automat de reglare a consumului,
in functie de cererea momentana, este simplu si relativ
ieftin bazat numai pe sistemul local de reglaj, la aparatele
consumatoare;
lipsa
dependentei conditiilor asigurate
alimentarii cu caldura a unui consumator,
|
reducerea
restrictiilor privind calitatea si stocarea combustibilului folosit, in cazul celui lichid si/sau solid;
prin suprapunerea cererilor de caldura de
tipuri diferite, ale diversilor consumatori, se reduce valoarea maxima
totala de dimensionare a capacitatii sursei/ surselor de
caldura si se aplatiseaza cererea totala anuala,
cu consecintele:
se reduce
investitia in sursa/sursele de caldura, raportata la
totalul debitelor maxime de caldura livrate;
creste incarcarea medie anuala a
instalatiilor de producere, marindu-se randamentul mediu anual de
functionare al acestora, reducand astfel costurile specifice variabile
pentru caldura produsa;
se reduc
costurile specifice medii de mentenanta
se reduce
poluarea locala a mediului, simultan
cu reducerea investitiilor specifice aferente adoptarii
masurilor
|
|
|
|
Tabelul 1.1 (continuare 1)
|
|
|
de eventualele servituti create de alti
consumatori;
valoarea
minima a investitiei initiale pentru
asigurarea alimentarii cu caldura. In final: fiecare consuma dupa dorinta si
plateste corespunzator, independent de ceilalti
consumatori sau de alte reglementari valabile la nivelul
colectivitatii.
|
respective, pentru
asigurarea incadrarii in aceleasi valori limita maxime admise
ale noxelor. Aceasta inseamna in final, reducerea ecotoxelor ce revin pe
fiecare consumator;
se reduce
investitia totala la nivelul consumatorului/zonei de consum necesara asigurarii aceleiasi
capacitati totale pentru alimentarea cu caldura;
reducerea
facturii energetice totale la nivelul ansamblului/zonei de consum, pentru aceeasi cantitate totala
de caldura asigurata
consumatorilor.
In final: avantajele la nivelul
colectivitatii sunt resimtite de fiecare consumator al
acesteia
|
Dezavantaje restrictii
|
obligatia folosirii numai a combustibililor
clasici superiori (gaz metan sau combustibil
lichid usor) ori, eventual, a energiei electrice pentru producerea
caldurii;
probleme dificile suplimentare pentru
asigurarea stocarii combustibilului lichid;
instalatiile de producere a caldurii si/sau a frigului trebuie dimensionate pentru valorile
maxime insumate ale diverselor tipuri de cereri de caldura,
inclusiv asigurarea capacitatii de rezerva, pentru cazurile de
avarie, in functie de conditiile impuse de fiecare consumator. Ca
urmare, suma capacitatilor instalate in
ansamblul surselor de caldura individuale va fi cu mult mai mare
decat suma consumurilor maxime ce revin fiecarei surse;
incarcarile medii anuale ale instalatiilor
de producere sunt cu mult mai mici decat capacitatile nominale
instalate. Aceasta inseamna o
reducere a gradului real de utilizare a investitiei in sursele de
caldura;
sursele
de caldura individuale, mai ales in lipsa instalatiilor de acumulare a
|
mareste
distanta medie de transport a caldurii pe ansamblul sistemului
(SACC) cu consecintele:
mareste pierderile de caldura la
transport;
mareste consumurile de energie aferente
transportului caldurii;
in vederea satisfacerii corespunzatoare, in timp,
a cererii de caldura a tuturor consumatorilor alimentati din
SACC, atat din punct de vedere calitativ cat si cantitativ, impune un
sistem de reglaj automat, realizat in mai multe trepte: centralizat la
sursa, plus unul descentralizat, la nivelul punctului termic (daca
exista), urmat de unul individual la nivelul fiecarui consumator.
Aceasta complica si mareste costurile aferente
reglajului;
in conditiile lipsei reglajului individual, consumatorul nu isi poate adapta
consumul de caldura la necesitatile si capacitatea
sa de plata. De
asemenea, asigurarea sa cu caldura, in orice moment, nu este
decisa numai de conditiile impuse de fiecare consumator in parte,
ci si de unele reglementari generale, valabile pentru ansamblul SACC.
Apar deci interdependente servituti intre diversii
consumatori ai SACC. Acestea sunt cu atat |
|
|
|
|
|
Tabelul 1.1 (continuare 2)
|
|
|
caldurii,
sunt puse in situatia de a functiona in regim DA sau NU cu
intreruperi frecvente ale alimentarii cu caldura Aceasta are urmatoarele
consecinte:
reduce randamentul mediu anual de functionare,
fata de cel maxim (nominal), diminuand efectul favorabil la prima
vedere al reducerii facturii anuale pentru caldura consumata;
creste uzura medie a subansamblelor sursei de
caldura, marind costurile de mentenanta pe durata de
viata, simultan cu diminuarea acesteia fata de valoarea
data de constructor;
se mareste valoare investitiei totale de
inlocuire a sursei de caldura, ceea ce reduce sensibil din
avantajul investitiei initiale mai mici;
pe ansamblul surselor individuale de caldura aferente zonei (conturului) de
alimentare cu caldura, creste valoarea medie anuala a poluarii
mediului; poluarea data de suma
emisiilor poluante aferente fiecarei surse de caldura va
depasi valorile maxime admise pe care, de altfel, fiecare
sursa le respecta;
cresc costurile specifice medii anuale, la nivelul
ansamblului SIAC, pentru ecotoxe
la nivelul ansamblului
zonei, pentru toate SIAC creste
investitia specifica raportata la cantitatea anuala de
caldura produsa;
cresc costurile specifice medii anuale de
mentenanta
cresc costurile specifice, medii, totale pentru
caldura anual produsa (consumata)
|
mai importante ca efecte cu cat gradul de
centralizare asigurat de SACC este mai mare si cu cat consumatorii de
caldura sunt mai neomogeni din punctul de vedere al cerintelor
impuse in alimentarea cu caldura;
factura
pentru caldura a
fiecarui consumator are doua componente:
cota aferenta cantitatii de
caldura efectiv primita de consumator la nivelul conturului sau,
contorizata local;
cota
parte din costurile comune aferente SACC, stabilite pentru starea
normala tehnic si functional a ansamblului sistemului.
Stabilirea acestei cote este dificila deoarece necesita
cuantificarea starii normale a sistemului, pe de o parte, si pe
de alta parte pune problema repartitiei abaterilor de la
aceasta stare intre consumatori si sistemul propriu-zis de
transport si distributie a caldurii. Pentru rezolvarea acestor
aspecte se impun:
transparenta operatorului SACC fata de
consumatori transpusa, mai ales, in contractul de furnizare a
caldurii si explicitarea justificarea facturii;
reglementari, monitorizare si arbitraj
asigurat de o autoritate independenta;
investitia
initiala, pe ansamblul SACC
este mai mare decat in cazul SIAC, ceea ce mareste riscul investitiei;
costul specific al caldurii la
consumatori depinde de simultaneitatea
mai multor factori specifici conditiilor locale ale SACC, printre care
foarte importanti sunt:
numarul de consumatori, structura, marimea
si simultaneitatea valorilor maxime ale consumurilor asigurate de SACC;
densitatea medie de consum pe km2, care
influenteaza distanta medie de transport a caldurii de la
sursa la diversii consumatori, mai ales in cazul SACC
urbane/tertiare;
modul
de dimensionare a sursei centralizate de alimentare cu caldura
si tehnologia utilizata in acest scop.
|
|
|
| | | |
T