Сложно себе представить любое цивилизованное общество без обеспечения государством комфортного его существования. Именно таким гарантированным минимумом удобств являются жилищно-коммунальные услуги. В наиболее общем виде коммунальные услуги можно определить как комплекс взаимоотношений между сторонами, одна из которых предлагает, а вторая – получает совокупность видов деятельности, обеспечивающую комфортное существование представителей жилищного фонда.
В данной статье, мы подробно рассмотрим, не все коммунальные услуги, а только теплоснабжение. Федеральным законом «О теплоснабжении» установлено, что обеспечение потребителей тепловой энергией с установленным качеством, является совокупностью характеристик теплоснабжения, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации и (или) договорами теплоснабжения, также термодинамических характеристик теплового носителя, а также теплопотребляющих конструкций и технологий их объединения в сети, имеющие требуемые уровни надежности и безопасности [1].
ТЭЦ и котельные, являются источниками тепловой энергии. Рассмотрим три вида теплоснабжения в жилых домах: централизованное, местное и автономное (индивидуальное). В индивидуальных домах применяется автономное, а для обеспечения теплом и водой более крупного масштаба, например: город, поселок и т.д., используется централизованное. Местным является подача тепла в один или несколько домов [2].
Целью данной работы является:
– обзор существующих систем тепло-водо-снабжения и отопления жилых домов.
– понятия централизованного и местного теплоснабжения, включая специфику закрытой и открытой систем.
– приведены рекомендуемые температуры в жилом доме и тарифы на горячую воду в открытой системе теплоснабжения.
Материалы и методы исследования
В централизованных системах, существует определенно превосходства, такие как использование низкосортного топлива и понижение его расхода, за счет использования средств утилизации вредоносных выбросов. Данная система имеет источник тепла, тепловые сети и теплопотребляющее устройства. В водяных системах, может быть разная температура и давление воды [3].
В децентрализованных системах обеспечения теплом каждый пользователь имеет свой источник теплоты: печи, котлы, водонагреватели. В газифицируемых населенных пунктах взамен котлов ставят автоматические газовые водонагреватели, которые обеспечивают не лишь отопление, да и ГВС.
Для отопления и горячего водоснабжения одноквартирных и блокированных жилых домов является автономная система. К данной системе отопления и горячего водоснабжения относятся: источник обеспечения теплом (котел) и сеть трубопроводов с нагревательными устройствами и водоразборной арматурой.
Преимущества автономных систем теплоснабжения заключаются в следующем [3]:
1) отсутствие дорогостоящих наружных тепловых сетей;
2) возможность быстрой реализации монтажа и запуска в работу систем отопления и горячего водоснабжения;
3) низкие первоначальные затраты;
4) сокращение расхода топлива за счет местного регулирования отпуска тепла и отсутствие потерь в тепловых сетях.
Существует три вида обеспечения теплом: отопление, вентиляция, ГВС. Одним из принципиальных является ГВС.
Отопление – искусственный обогрев помещений при помощи сети коммуникаций с целью поддержания необходимого уровня температуры [4].
ГОСТ 30494-96 устанавливает критические уровни температуры и допустимые погрешности в централизованной системе теплоснабжения, зависящие от сезона, погоды и времени суток [5].
В настоящий период имеется 2 ключевых подхода к месячному сбору показаний счетчиков в квартирном жилье – ручной и автоматизированный. Общим недостатком этих подходов является невозможность определения вреда от потребляемых ресурсов (от некачественного электроснабжения, от некачественного бытового газа, от некачественных параметров воды и т.п.) и предотвращения потерь от них (при пожарах, взрывах, авариях), а также выявления утечек потребляемых ресурсов и подавления вреда от них [6].
ГВС – это обеспечение теплой водою квартирных зданий, общественных, а также индустриальных компаний с целью домашних и производственных потребностей, но кроме того совокупность комплекса оборудования и устройств, которые его обеспечивают [7].
Когда температура воды становится ниже отметки +40 °С, тогда должна оплачиваться как холодная, а максимальная температура горячей воды не должна быть выше +75 °С. Указанные нормативы воды в квартире установлены СанПиНом. Этот показатель может быть на уровне 60-75 градусов [8].
Таблица 1
Рекомендуемая температура в жилом доме
|
Период года |
Тип помещения |
Температура воздуха, °С |
|
|
оптимальная |
допустимая |
||
|
Холодный (температура за окном +8 °С и ниже) |
Жилая комната |
20-22 |
18-24 |
|
Кухня, туалет |
19-21 |
18-26 |
|
|
Ванная, совмещенный санузел |
24-26 |
18-26 |
|
|
Теплый (температура за окном выше +8 °С) |
Жилая комната |
22-25 |
20-28 |
Существует две системы теплоснабжения: закрытая и открытая система.
В данной системе (см. рис. 1), мы наблюдаем, что энергия приходит от теплоносителя, поступающая на тепловые пункты. Большим минусом системы является сложный процесс водоподготовки.
Таблица 2
Тарифы на горячую воду в открытой системе теплоснабжения (горячего водоснабжения) ООО «Ростовские тепловые сети» на 2019 – 2023 год [9]
|
№ п/п |
Наименование регулируемой организации |
Год |
Компонент на теплоноситель, руб./куб.м |
Компонент на тепловую энергию одноставочный, руб./Гкал |
||
|
На период с 1 января по 30 июня |
На период с 1 июля по 31 декабря |
На период с 1 января по 30 июня |
Н период с 1 июля по 31 декабря |
|||
|
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ «ГОРОД РОСТОВ-НА-ДОНУ» |
||||||
|
1 |
АО «Теплокоммунэнерго» |
2019 |
51.74 |
52.37 |
2178.77 |
2179.16 |
|
2020 |
52.37 |
48.79 |
2179.16 |
2233.94 |
||
|
2021 |
48.79 |
56.32 |
2233.94 |
2302.85 |
||
|
2022 |
56.32 |
52.40 |
2302.85 |
2357.43 |
||
|
2023 |
52.40 |
60.57 |
2357.43 |
2435.27 |
||
Рис. 1. Закрытая система теплоснабжения
Рис. 2. Открытая система теплоснабжения
Экономичность является самым главным плюсом в этой системе (см. рис. 2), ведь из-за длинного трубопровода, качество воды снижается.
Существует обогрев домов с помощью электрического отопления (см. рис. 3).
Рис. 3. Комбинированная система электрообогрева дома
Издержки при установки этого электробогрева будет гораздо ниже, чем проектирование и установка системы газоснабжения дома, также в тех вариантах, когда дом размещен в не газифицированной местности [10-12].
Установки водяного, воздушного или инфракрасного электрического отопления, помимо возможности их самостоятельного монтажа и использования, имеют ряд достоинств [13], первым достоинством является простота управления и установки заданной температуры с помощью регулировки работы, вторым считаются современные радиаторы, конвекторы и инфракрасные излучатели, которые дают возможность установить комфортный режим уже через 10 минут после их включения, к третьему достоинству относится электрическое отопление с помощью которого можно избежать плохие случаи [14].
В жилом секторе возможно избежать пожаров от электроприборов с помощью пожарно-электрического вреда (ПЭВ), использован электросчетчик-извещатель (ЭСИ) для диагностики. На рис. 4 и 5 представлен ЭСИ с блоком компенсации реактивной мощности и термомагнитным сепаратором воздуха [15], с их помощью выявляют и подавляют опасные факторы и находят пожарно-электрический вред. Как показали исследования [16], низкое качество потребляемой электроприборами электроэнергии, т.е. пониженное или повышенное напряжение, фазовый сдвиг тока и напряжения, гармоники и прочее, сокращает технический и пожаробезопасный ресурс электроустановочных изделий, электропроводки и электроприборов, так как приводит к возникновению пожароопасных отказов в них, увеличивая тем самым вероятность возникновения пожаров по электротехническим причинам в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91.
Рис. 4. Блок-схема ЭСИ с КРМ
Рис. 5. Электрическая схема блока КРМ
Коэффициент мощности является показателем энергоэффективности сети используется в параметрах управления качеством электрической энергии. Чтобы посчитать данный коэффициент мощности в каждый момент времени необходимо синхронно измерить по три значения силы тока и напряжения в сети и вычислить значение фазного угла и его косинуса по формуле [1]:
(1)
После проделанной работу можно сделать вывод, что есть возможность последовательного повышения эффективности системы электрического обогрева/охлаждения дома путем комплексирования её с солнечными батареями и вихревыми воздухоохладителями. Достоинства и недостатки существующих средств и газового, и электрического обогрева, включая их эффективность, достаточно исследованы, представляют интерес перспективы их совершенствования с точки зрения безопасной жизнедеятельности. Применение полимерных конструкций «водяных теплых полов» обеспечивает их безопасность и высокую надежность, а в «солнечной подсистеме» высокие показатели надежности и безопасности обеспечиваются контроллером и «интеллектом» инвертора [17].
Заключение
Автономное теплоснабжение используется только в индивидуальных домах, а при централизованном теплоснабжении тепловой энергией и горячей водой обеспечиваются города, отдельные районы (промышленные или жилые) и поселки городского типа. Местное теплоснабжение – это снабжение теплом одного или несколько домов. Применение электрообогрева является экологически чистым и безопасным способом. С помощью ЭСИ можно контролировать качество электроэнергии.