Распределение потерь тепловой энергии, теплоносителя \ КонсультантПлюс
Распределение потерь тепловой энергии, теплоносителя
75. Потери тепловой энергии складываются из двух составляющих:
– потери тепловой энергии через изоляцию трубопроводов на участке тепловой сети, находящейся на балансе потребителей без приборов учета, за расчетный период, Гкал;
– потери тепловой энергии со всеми видами утечки теплоносителя из систем теплопотребления потребителей без приборов учета и участков тепловой сети на их балансе за расчетный период, Гкал.
76. Для потребителя потери тепловой энергии учитываются в случае передачи тепловой энергии по участку тепловой сети, принадлежащему потребителю.
При определении потерь тепловой энергии сверх расчетных значений указанные тепловые сети рассматриваются как смежные участки тепловой сети.
77. Распределение потерь тепловой энергии, теплоносителя, а также количества передаваемых тепловой энергии, теплоносителя между частями тепловой сети при отсутствии приборов учета на границах смежных частей тепловых сетей производится расчетным путем.
Расчет осуществляется на основе составления баланса передаваемой тепловой энергии для сечения (сечений) на границе (границах) балансовой принадлежности участков тепловой сети по формуле:
, Гкал, (8.10)
где:
– количество тепловой энергии, переданной на границе балансовой принадлежности смежных участков тепловой сети, Гкал;
I и II – индексы организаций-собственников и (или) иных законных владельцев смежных участков тепловой сети;
– измеренное теплосчетчиком в штатном режиме количество тепловой энергии, Гкал;
, – потери тепловой энергии с аварийными и технологическими (опрессовка, испытание) утечками теплоносителя, а также через поврежденную теплоизоляцию в смежных частях тепловой сети, оформленные актами, Гкал;
, – нормативы технологических потерь при передаче тепловой энергии, Гкал;
– количество тепловой энергии, потребленной теплопотребляющими установками потребителей, Гкал;
, – сверхнормативные потери тепловой энергии (превышающие утвержденные значения потерь), Гкал.
78. Общее значение сверхнормативных потерь тепловой энергии рассчитывается по формуле:
, Гкал (8.11)
Распределение сверхнормативных потерь тепловой энергии между смежными частями тепловой сети производится в количествах, пропорциональных значениям утвержденных в установленном порядке нормативов технологических потерь. Потери тепловой энергии вследствие аварий и неплановых технологических расходов (потерь), оформленных актами, относятся к конкретным частям тепловой сети и распределению не подлежат:
(8.12)
79. Определение количества передаваемого теплоносителя () между частями тепловой сети при отсутствии приборов учета на границах смежных частей тепловых сетей производится расчетным путем по формуле:
, т, (8.13)
где:
– количество теплоносителя, переданного на границе балансовой принадлежности смежных участков тепловых сетей, т;
, – количество теплоносителя соответственно отпущенного в тепловую сеть поставщиком и потребленного теплопотребляющими установками потребителей, т;
, – потери теплоносителя с аварийными утечками теплоносителя в смежных частях тепловой сети, оформленные актами, т;
, – нормативы технологических потерь теплоносителя, утвержденные в установленном порядке, т;
, – сверхнормативные потери теплоносителя, превышающие утвержденные значения, т.
Общее значение сверхнормативных потерь теплоносителя () рассчитывается по формуле:
, т (8.14)
Распределение сверхнормативных потерь теплоносителя между смежными частями тепловой сети производится в количествах, пропорциональных значениям утвержденных в установленном порядке нормативов технологических потерь теплоносителя. Потери теплоносителя вследствие аварий и неплановых технологических расходов (послеаварийные испытания на прочность и плотность; неплановые гидравлические испытания для выявления дефектов трубопроводов в процессе текущей эксплуатации), оформленных актами, относятся к конкретным частям тепловой сети и распределению не подлежат:
(8.15)
80. В открытых системах теплоснабжения расчет основывается на составлении баланса передаваемой и реализуемой тепловой энергии, теплоносителя с учетом договорного потребления тепловой энергии, теплоносителя на горячее водоснабжение.
Общее значение сверхдоговорного расхода горячей воды и сверхнормативных потерь теплоносителя рассчитывается как сумма сверхнормативных потерь в тепловой сети и сверхдоговорного расхода горячей воды потребителями и распределяется:
а) между тепловыми сетями и потребителями пропорционально объему трубопроводов тепловой сети и систем горячего водоснабжения потребителей;
б) между смежными участками тепловой сети в соответствии с пунктами 78 и 79 настоящей Методики;
в) между потребителями – пропорционально договорным значениям потребления горячей воды на горячее водоснабжение.
Централизованное теплоснабжение | Energy Transition Model
В разделе «Снабжение» > «Центральное теплоснабжение» в ETM можно указать источники тепла, транспортные потери и аккумулирование для централизованного теплоснабжения. Если вы хотите узнать больше о принципах моделирования, лежащих в основе использования централизованного теплоснабжения в рамках ETM, вы можете найти дополнительную информацию ниже.
Сети централизованного теплоснабжения
Спрос, предложение и хранение тепла для сетей централизованного теплоснабжения в домашних хозяйствах, зданиях и сельском хозяйстве рассчитывается на почасовой основе.
Спрос
В разделе модели домохозяйства, здания и сельское хозяйство вы можете сделать предположения о доле потребности в тепле, которая будет обеспечиваться сетями централизованного теплоснабжения в будущем. Например, в приведенном ниже сценарии предполагается, что 40% жилых домов подключены к сетям централизованного теплоснабжения.
Полученные потребности в централизованном отоплении от домашних хозяйств, зданий и сельского хозяйства суммируются и вместе составляют потребность тепловых сетей. Для каждого сектора спрос умножается на почасовую кривую спроса, чтобы оценить коллективный спрос на тепло для каждого часа в год. Более подробную информацию об этих кривых можно найти здесь.
Подача
Вы можете установить установленную мощность различных источников тепла на вкладке «Поставка». ETM различает два типа источников тепла:
- «Обязательные» источники
- Диспетчерские источники
Обязательные заданной кривой производства, независимо от того, есть ли потребность в тепле в данный момент. Например, солнечные тепловые фермы производят тепло, когда светит солнце, даже если в этот момент нет спроса на это тепло. ETM моделирует следующие обязательные источники:
- Солнечная тепловая энергия
- Геотермальная энергия. Мы предполагаем, что геотермальные тепловые скважины производят постоянный поток тепла в течение всего года.
- Остаточное тепло от промышленности. Мы предполагаем, что производство тепла следует за промышленной деятельностью. Дополнительную информацию см. в разделе Остаточное тепло.
- Импорт тепла из-за пределов региона. Мы предполагаем, что это тепло имеет плоский (постоянный) профиль производства.
- Все ТЭЦ:
- Для биогазовых ТЭЦ предполагается постоянная производительность.
- Для всех других ТЭЦ мы предполагаем, что их производство определяется «порядком достоинств» рынка электроэнергии. Если цена на электроэнергию в данный час достаточно высока, будут включены ТЭЦ. Это означает, что тепло является «побочным продуктом» и что производство тепла не обязательно связано с потребностью в тепле. См. документацию по заказу на электроэнергию
Поскольку производство тепла обязательными источниками тепла в данный час не реагирует на потребность в тепле в этот час, возможно, что в некоторые моменты производится больше тепла, чем необходимо. Предполагается, что это тепло сбрасывается или, если разрешено накопление тепла, сохраняется для последующего использования.
Диспетчерские
Диспетчерские источники тепла включают в себя все источники тепла, которые можно включать и выключать по желанию. Их производственные профили определяются динамически: в определенный час управляемые источники тепла будут производить тепло только в том случае, если спрос в этот час превышает предложение обязательных источников. Dispatchables включится, чтобы убедиться, что предложение соответствует спросу. ЭТМ моделирует следующие управляемые источники тепла:
- Газовые и водородные горелки
- Электрические тепловые насосы
- Нагреватели на биомассе и отходах
- Нагреватели на мазуте, угле и лигните
- Аккумулирование тепла. См. раздел «Хранение» ниже.
- Резервный/аварийный обогреватель на сетевом газе
Для каждого из этих обогревателей можно установить установленную мощность в разделе «Центральное отопление» ETM. Единственным исключением является резервный нагреватель. ETM автоматически определяет требуемый объем резервной мощности, чтобы гарантировать, что предложение всегда соответствует спросу каждый час.
Если резервная система установлена, это будет отображаться как «дефицит тепла» на графике «Потребление и предложение» (см. ниже). Вы можете уменьшить эту нехватку, увеличив установленную мощность других диспетчерских устройств.
Приказ о заслугах
Когда установлено несколько управляемых источников, «приказ о заслугах» определяет, какие управляемые источники включаются первыми. Резервная горелка всегда приходит последней («кредитор последней инстанции»). По умолчанию порядок заслуг основан на предельных производственных затратах. Это можно изменить в подразделе «Приказ о заслугах» в «Центральном теплоснабжении».
Пример: Предположим, что в час X потребность в тепле составляет 100 МВт, а обязательные источники обеспечивают 20 МВт. Это означает, что 80 МВт будет поставляться за счет диспетчеризации. Теперь предположим, что вы устанавливаете нагреватели на биомассе мощностью 30 МВт, тепловые насосы на 50 МВт и газовые нагреватели на 20 МВт и изменяете порядок получения тепла таким образом, что сначала идет биомасса, а затем тепловые насосы и газовые нагреватели.
Поскольку биомасса стоит первой в очереди, нагреватель включится в час X, обеспечивая 30 МВт из остаточной потребности в 80 МВт. Таким образом, остаточная потребность составляет 50 МВт. Таким образом, тепловые насосы включаются вторыми по очереди, выдавая 50 МВт. Газовые обогреватели в этот час не включатся, так как потребность в тепле полностью удовлетворена.
Аккумулирование тепла
Как видно из вышеизложенного, обязательные источники тепла поставляют тепло независимо от потребности в тепле. Таким образом, возможно, что тепло вырабатывается в часы низкой потребности в тепле или ее отсутствия. Это тепло регистрируется как «избыток тепла». Одним из ярких примеров являются солнечные тепловые фермы, которые производят много тепла летом, когда спрос на тепло низкий.
Чтобы избежать сброса большого количества тепла, вы можете принять решение об использовании (сезонного) аккумулирования тепла. Это можно сделать, переключив переключатель хранилища в положение «Вкл.
».
При включении ЭТМ автоматически устанавливает достаточный объем накопителя для хранения всех излишков тепла вынужденных производителей. Это тепло может быть использовано позже в течение года, что позволит более эффективно использовать необходимые мощности и снизить потребность в диспетчеризации.
Аккумулятор как подлежащий диспетчеризации
Аккумулятор тепла считается диспетчеризируемым источником тепла. Это означает, что тепло будет браться из хранилища в моменты, когда потребность в тепле превышает обязательное снабжение. По умолчанию аккумулирование тепла стоит на первом месте в порядке полезности тепла, что означает, что в случае нехватки подачи тепло берется из аккумулирования до включения других диспетчерских устройств (например, газовых горелок). Конечно, извлекать тепло из хранилища можно только в том случае, если это тепло было помещено в хранилище ранее в течение года. Вы можете изменить позиции ордена заслуг в подразделе ордена заслуг. Перемещение накопления тепла в более низкое положение в порядке полезности приводит к более медленному истощению накопленного тепла.
См. Орден за заслуги.
Выходная мощность накопителя тепла по умолчанию не ограничена. Это означает, что количество тепла, которое может быть извлечено из хранилища за один час, не ограничено (при условии, что в хранилище достаточно тепла). Вы можете ограничить это с помощью ползунка. Более низкая выходная мощность может привести к более медленному истощению запаса тепла. Следствием этого может быть то, что другие диспетчерские источники тепла (например, газовые обогреватели) должны включаться раньше: если выходной мощности аккумулирования недостаточно для удовлетворения спроса в данный час, необходимо включать другие диспетчерские источники, чтобы гарантировать достаточное количество тепла. подается тепло.
«Тепловой год»
Предполагается, что в начале «теплового года» хранилище пусто и впоследствии заполняется с течением времени, когда возникают излишки тепла. Поскольку потребность в тепле, как правило, приходится на зимний период, нежелательно начинать с пустого хранилища 1 января.
Таким образом, почасовой расчет начинается с 1 апреля и продолжается до 31 марта. 31 марта любое избыточное тепло, оставшееся в хранилище, «сбрасывается», чтобы гарантировать, что каждый год из хранилища извлекается такое же количество тепла, как и поступает в него.
Если этот «сброс» избыточного тепла в хранилище значителен, на почасовой диаграмме накопления можно увидеть «всплеск» (см. ниже). Этот скачок может быть решен за счет уменьшения установленной мощности обязательных источников, увеличения спроса на централизованное теплоснабжение или перемещения аккумулирования тепла вверх в порядке теплопроизводительности.
Потери при хранении
Аккумулирование тепла связано с тепловыми потерями. Вы можете установить процент годового убытка с помощью ползунка. Этот процент преобразуется в процент потерь в час ( 9(1/8760) ). Для каждого часа в году этот почасовой процент умножается на тепло в хранилище в этот момент, чтобы рассчитать потери в хранилище в этот час.
Это означает, что общие потери при хранении обычно (намного) ниже установленного вами годового процента потерь. Если хранится 100 ТДж тепла, а ежегодные потери составляют 20%, то, как правило, потеря 20 ТДж тепла не происходит. Только в том случае, если теплоаккумулятор заполнен в первый день и в течение года тепло из него не отбирается, общие потери тепла равны годовому проценту потерь. На практике хранилище заполняется в течение более длительного периода времени, а также со временем опорожняется, что означает, что тепло обычно хранится в течение более короткого периода, чем полный год, что приводит к меньшим потерям.
Потери при транспортировке и распределении
Сети централизованного теплоснабжения имеют значительные потери тепла. В ETM это учитывается путем пропорционального увеличения спроса на каждый час в год.
Потери выражаются в процентах от общего объема поставок. Этот процент может быть изменен вами с помощью ползунка. Для современных сетей централизованного теплоснабжения обычно потери составляют 15-20%.
Для старых сетей потери тепла могут составлять от 30% до 40% и даже выше.
Обратите внимание, что по умолчанию Значение потерь для многих регионов в ETM либо достаточно низкое, либо даже равно нулю. Для стран потери определяются на основании данных энергетического баланса Международного энергетического агентства. В Нидерландах, например, лишь небольшой процент домов и построек в настоящее время подключен к сети централизованного теплоснабжения, в то время как относительно много сельскохозяйственных зданий, в основном тепличных хозяйств. Эти теплицы, как правило, расположены близко друг к другу, при этом большая часть источников тепла (ТЭЦ) находится на территории. Это приводит к низким средним потерям всех сетей централизованного теплоснабжения вместе взятых.
Для других регионов в ETM, таких как муниципалитеты или кварталы, как правило, нет надежного источника данных о потерях при распределении тепла, что приводит к нулевому значению по умолчанию.
Если центральное отопление в застроенной среде играет значительную роль в вашем сценарии, рекомендуется изменить потери при распределении на рекомендуемые выше проценты.
Расходы на инфраструктуру
Оформить заказ: дополнительная информация на информационной странице «Расходы на тепловую инфраструктуру».
Промышленная тепловая сеть
Тепловые сети в промышленности моделируются гораздо проще. Спрос и предложение рассчитываются на ежегодной основе. Вы можете установить потребность в тепле для каждой подотрасли промышленности и выбрать источники тепла на вкладке «Источники тепловых сетей».
Для обогревателей и геотермальной энергии общий годовой объем производства равен установленной мощности, умноженной на фиксированное количество часов полной нагрузки. Дополнительную информацию можно найти, нажав кнопку ‘?’ значок рядом с источником тепла и открытие этой таблицы «Технические и финансовые свойства».
Для ТЭЦ время работы при полной нагрузке зависит от сценария: оно определяется заказом электроэнергии. Промышленные ТЭЦ будут производить каждый раз, когда цена на электроэнергию ниже их предельных производственных затрат.
Для получения дополнительной информации см. раздел CHP в документации по заказу.
Головные боли от потери тепла | Carbon limited
20 марта 2017 г., Кейси Коул
0079 .
Любой оператор теплосети или потребитель скажет вам, что потери тепла имеют значение – много .
Неконтролируемые потери могут запросто удвоить стоимость тепла в сети. Но хотя все согласны с тем, что крайне важно ограничить потери, то, как мы говорим о потерях тепла, совершенно неверно . В результате страдает производительность тепловых сетей.
Участники отрасли и политики правительства говорят о потерях от сетей в процентах. Откройте почти любую проектную спецификацию или правительственную консультацию, касающуюся централизованного теплоснабжения, и вы найдете потери, определяемые как процент тепла, который уходит из помещения установки, но не потребляется потребителями в качестве полезного тепла.
Есть две большие проблемы с определением потерь таким образом.
Во-первых, поскольку он рассчитывается в процентах от мощности машинного зала, показатель потерь будет зависеть от потребности в тепле — если потребителям требуется больше тепла, мощность машинного помещения будет выше. Если они требуют меньше, это будет ниже. Таким образом, 90 159, даже если количество потерянного тепла останется прежним, процентное соотношение изменится в зависимости от потребности 90 160 .
Во-вторых, поскольку потери тепла в процентах могут быть определены только относительно потребности, i t невозможно измерить, пока у вас нет клиентов . И их наличия мало — процент убытка в день въезда не подсчитаешь. Вместо этого вы должны измерять потребление с течением времени, скажем, в течение нескольких сезонов, чтобы получить точную картину того, сколько люди используют.
Представление потерь тепла в процентах приводит к неверным результатам, которые наносят реальный ущерб работе тепловых сетей.
Поскольку проценты зависят от потребления, измеренные потери могут варьироваться, даже если фактические потери тепла (кВтч) остаются неизменными.
В качестве иллюстрации рассмотрим две идентичные тепловые сети, одну с жадными до тепла потребителями, а другую с экономными потребителями. Процент потерь на теплолюбивой сети окажется ниже чем у соседа .
Или представьте, что я подрядчик по техническому обслуживанию или управляющий объектами, которому поручено поддерживать низкий процент потерь. Я хочу, чтобы клиенты потребляли как можно больше, чтобы снизить процентное соотношение . Последнее, что я хочу видеть, — это улучшения энергоэффективности, такие как сплошная теплоизоляция стен — они приведут к резкому увеличению процента потерь, что может привести к невыполнению ключевых показателей эффективности контракта.
Пожалуй, самый опасный побочный эффект использования процентов заключается в том, что их невозможно измерить до практического завершения (когда подрядчик сдает здание заказчику). В результате невозможно доказать, что подрядчик и проектная группа выполнили свою работу должным образом и должны ли они получить оплату.
Запомните на секунду: использование процентных потерь тепла в контракте делает невозможным определение того, получаете ли вы то, за что платите . Кто вообще стал бы определять свои контрактные требования таким образом, чтобы это невозможно было проверить? Ответ: почти все.
В этой ситуации у клиентов нет иного выбора, кроме как выписать чек, скрестить пальцы и запустить сеть, не зная, правильно ли она введена в эксплуатацию. Обычно это не так. А клиенты несут основную тяжесть низкой производительности, высокой стоимости тепла и повторных визитов инженеров, пытающихся задним числом разобраться в основных причинах.
Вместо использования процентов, мы должны определять потери тепла из сетей в абсолютном выражении , например, в ваттах на жилое помещение или в кВтч на одного потребителя в год.
Это будет иметь несколько важных преимуществ по сравнению с текущей практикой, например:
- Дизайнеры и проектные группы точно знают, какие цели производительности они должны выполнять .
