<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2022-24-3-101-111</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-2230</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>THEORETICAL AND APPLIED HEAT ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Повышение эффективности систем централизованного теплоснабжения модернизацией ИТП</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Icreasing the efficiency of district heating supply systems by local heat distribution station modernation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Горинов</surname><given-names>Ю. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gorinov</surname><given-names>Yu. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юрий Аркадьевич Горинов – доцент с ученой степенью кандидата наук, кафедра "Энергообеспечение предприятий"; Заместитель главного инженера по эксплуатации</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Анисимов</surname><given-names>П. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Anisimov</surname><given-names>P. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Павел Николаевич Анисимов – доцент с ученой степенью кандидата наук, кафедра "Энергообеспечение предприятий"</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Поволжский государственный технологический университет; МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Pavoolga State University of Technology; MUP «Yoshkar-Olinskaya CHPP-1»</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Поволжский государственный технологический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Pavoolga State University of Technology</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>06</month><year>2022</year></pub-date><volume>24</volume><issue>3</issue><fpage>101</fpage><lpage>111</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Горинов Ю.А., Анисимов П.Н., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Горинов Ю.А., Анисимов П.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Gorinov Y.A., Anisimov P.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/2230">https://www.energyret.ru/jour/article/view/2230</self-uri><abstract><p>ЦЕЛЬЮ работы является повышение эффективности систем централизованного теплоснабжения. В статье описана актуальность темы, рассмотрены проблемы функционирования систем централизованного теплоснабжения с открытым водоразбором. Выполнен анализ технических решений модернизации индивидуальных тепловых пунктов. Разработана технологическая схема ИТП с приставкой на горячее водоснабжение. Определены основные технико-экономические и инвестиционные показатели применения разработанного технического решения.</p><sec><title>МЕТОДЫ</title><p>МЕТОДЫ. При решении поставленных задач применена методика оценки эффективности с расчетом капитальных и эксплуатационных затрат, включая расчет срока окупаемости.</p></sec><sec><title>РЕЗУЛЬТАТЫ</title><p>РЕЗУЛЬТАТЫ. Приведены результаты внедрения разработанного технического решения в индивидуальных тепловых пунктах многоквартирных домов г. Йошкар-Олы: снижен расход сетевой воды на 36 - 39%; снижена температура в обратном трубопроводе на 13,5%; снижено теплосодержание горячей воды с 0,168 до 0,145 Гкал/м3, обеспечена требуемая циркуляция во всех стояках системы горячего водоснабжения.</p></sec><sec><title>ЗАКЛЮЧЕНИЕ</title><p>ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложена новая схема регулирования рециркуляции ГВС при открытом присоединении потребителей к централизованному источнику. Применение разработанного технического решения модернизации ИТП повышает эффективность централизованных систем теплоснабжения и может быть рекомендовано к внедрению в индивидуальных тепловых пунктах зданий с открытым водоразбором. Расчеты, выполненные на основании показаний общедомовых коммерческих приборов учета, показали, что срок окупаемости технического решения составляет 40 суток. Впервые выполнено экспериментальное исследование влияния совместной дополнительной установки насоса и регулирующего клапана на линии рециркуляции ГВС перед узлом смешения рециркуляции ГВС с обраткой СО и перед регулятором температуры прямого действия. Результаты экспериментального исследования могут быть использовании при технико-экономическом обосновании аналогичных схемных решений модернизации систем ГВС. Предложенная схема модернизации теплового узла может быть использована в централизованных системах теплоснабжения с открытым присоединением систем ГВС с целью снижения расхода сетевой воды, снижения температуры в обратном трубопроводе и снижения тепловых потерь, улучшения циркуляции во всех стояках системы ГВС.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The PURPOSE of the study is to improve the efficiency of district heating systems. To achieve this purpose, the following tasks must be completed. To consider the problems of functioning of an open heat supply system functioning. Perform an analysis of technical solutions for the modernization of local heat distribution and metering station are presented. To develop a technological scheme of local heat distribution station with a hot-water supply system. To determine the main technical, economic and investment indicators of the developed technical solution.</p><sec><title>MATERIALS AND METHODS</title><p>MATERIALS AND METHODS. Measurements were made using the local heat metering station. When solving the set tasks, a methodology for assessing efficiency was applied with the calculation of capital and operating costs, including the calculation of the payback period.</p></sec><sec><title>RESULTS</title><p>RESULTS. A new scheme for regulating of hot water supply system recirculation with open connection of consumers to a centralized source is proposed. The results of the implementation of the developed technical solution of local heat distribution and metering station for apartment buildings in Yoshkar-Ola city are presented. An experimental study of the effect of a joint additional installation of a pump and a control valve on the hot water supply system recirculation line before the mixing unit for hot water recirculation with return pipe and before the direct-acting temperature controller was the first to do. As a result, the consumption of district water was reduced by 36 - 39%, the temperature in the return pipeline was reduced by 13.5%; the enthalpy of the hot water was reduced from 0.168 to 0.145 Gcal/m3, the required circulation in all risers of the hot water supply system was ensured.</p></sec><sec><title>CONCLUSION</title><p>CONCLUSION. The use of the developed technical solution for the modernization of local heat distribution and metering station increases the efficiency of district heating supply systems. Calculations made on the basis of the readings of automatic custody heat transfer meter showed that the payback period for the technical solution is 40 days. The proposed solution is recommended for use in local heat distribution station of open heat supply system in order to reduce water rate, lower the temperature in the return pipeline and reduce heat losses, improve circulation in all riser pipes of the hot water system.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>энергетические системы и комплексы</kwd><kwd>централизованная система теплоснабжения</kwd><kwd>открытый водоразбор</kwd><kwd>индивидуальный тепловой пункт</kwd><kwd>приставка на горячее водоснабжение</kwd><kwd>экономическая эффективность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>energy systems and complexes</kwd><kwd>district heating supply system</kwd><kwd>open heat supply system</kwd><kwd>local heat distribution and metering station</kwd><kwd>hot water supply system</kwd><kwd>economic efficiency</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Выдержки из Информационно-аналитического доклада ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России, Москва, 2018 г. Теплоэнергетика и централизованное теплоснабжение России в 2015-2016 годы. // Новости теплоснабжения. 2018. №3(211). С. 8-17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vyderzhki iz Informacionno-analiticheskogo doklada FGBU «Rossijskoe jenergeticheskoe agentstvo» Minjenergo Rossii, Moskva, 2018 g. Teplojenergetika i centralizovannoe teplosnabzhenie Rossii v 2015-2016 gody. Novosti teplosnabzhenija. 2018; 3(211):8-17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семенов В.Г. Стратегия развития теплоснабжения и когенерации в Российской Федерации до 2025 года, проект на 2019 год. Доступно по: https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3140. Ссылка активна на 14 апреля 2022.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semenov V.G. Strategija razvitija teplosnabzhenija i kogeneracii v Rossijskoj Federacii do 2025 goda, proekt na 2019 god. Available at: https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3140. Accessed: 14 Apr 2022</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xiaofang S., Peng W., Panhong R., Hua Z. The Influence of Central Regulation Methods upon Annual Heat Loss in Heating Network // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 54, N06004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xiaofang S., Peng W., Panhong R., Hua Z. The Influence of Central Regulation Methods upon</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Звонарева Ю.Н., Ваньков Ю.В. Работа системы теплоснабжения при поэтапном внедрении автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. №1-2. С. 31-40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Annual Heat Loss in Heating Network. MATEC Web of Conferences. 2016; 54 (06004). doi:10.1051/matecconf/20165406004</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кикоть Е.А., Газизов Ф.Н. Выбор структуры тепловой генерации в городах РФ при актуализации схем теплоснабжения. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22. № 5. С. 71-82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zvonareva Ju.N., Van'kov Ju.V. Work of system of heat supply at stage-by-stage introduction of the automated individual thermal points. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2017; 19:31-40.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рафальская Т.А. Мансуров Р.Ш. Оценка влияния температуры воды в системе горячеговодоснабжения на температурный режим помещений // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. №4. С.42-49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kikot' E.A., Gazizov F.N. Selection of the structure of thermal generation in cities of the russian federation when actualizing the heat supply schemes. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2020; 22(5): 71-82. doi: 10.30724/1998-9903-2020-22-5-71-82</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семенов В.Г. Нормативы на подогрев горячей воды // Новости теплоснабжения. 2018. № 6 (214). С. 8–17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rafal'skaja T.A. Mansurov R.Sh. Ocenka vlijanija temperatury vody v sisteme gorjachego vodosnabzhenija na temperaturnyj rezhim pomeshhenij. Vodosnabzhenie i sanitarnaja tehnika. 2017; 4: 42-49.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rotov P.V., SivukhinА.А., Gafurov R. A., RotovaМ.А. About standards for hot water heating // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1683 (4). P. 042017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semenov V.G. Normativy na podogrev gorjachej vody. Novosti teplosnabzhenija. 2018; 6 (214): 8–17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rotov P.V., Zhukov D.A., Zhukova A.V., Sivukhin A.A. About economy of fuel and resources in the hot water supply system // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 891. P. 012160.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rotov P.V., SivukhinА.А., Gafurov R. A., RotovaМ.А. About standards for hot water heating // Journal of Physics: Conference Series. 2020. 1683(4):042017. doi: 10.1088/1742-6596/1683/4/042017</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ротов П.В. Сивухин А.А. Оценка эффективности технологий регулирования нагрузки горячего водоснабжения // Энергосбережение и водоподготовка. 2016. № 6. С. 22-28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rotov P.V., Zhukov D.A., Zhukova A.V., Sivukhin A.A. About economy of fuel and resources in the hot water supply system. Journal of Physics: Conference Series. 2017; 891(1):012160. doi: 10.1088/1742-6596/891/1/012160.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tumanova T., Cimbale A. The Technical-Economic Analysis of Hot Water Supply Systems for Residential Buildings // Proceedings of REHVA Annual Conference 2015 “Advanced HVAC and Natural Gas Technologies” (Riga, Latvia, May 6 – 9). 2015. pp. 177183.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rotov P.V. Sivuhin A.A. Ocenka jeffektivnosti tehnologij regulirovanija nagruzki gorjachego vodosnabzhenija. Jenergosberezhenie i vodopodgotovka. 2016; 6:22-28. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яковлев Б.В. Повышение эффективности систем теплофикации и теплоснабжения. М.: Новости теплоснабжения, 2008. 446 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tumanova T., Cimbale A. The Technical-Economic Analysis of Hot Water Supply Systems for Residential Buildings // Proceedings of REHVA Annual Conference 2015 “Advanced HVAC and Natural Gas Technologies” (Riga, Latvia, May 6 – 9). 2015. pp. 177183. doi: 10.7250/rehvaconf.2015.025.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pieper H., Ommen T.S., Markussen W.B. and Elmegaard B. Optimal Usage of Low Temperature Sources to Supply District Heating by Heat Pumps // Proceedings of ECOS 2017:30th InternationalConference of Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems; 2–6 July 2017; San Diego, California, USA.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jakovlev B.V. Povyshenie jeffektivnosti sistem teplofikacii i teplosnabzhenija. Moscow: Novosti teplosnabzhenija; 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">П.В. Ротов, А.А. Сивухин, М.А. Ротова, Р.А. и др. Об эффективности управления циркуляцией горячей воды // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22. № 5. С. 117-129.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pieper H., Ommen T.S., Markussen W.B. and Elmegaard B. Optimal Usage of Low Temperature Sources to Supply District Heating by Heat Pumps. Proceedings of ECOS 2017:30th InternationalConference of Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems; 2–6 July 2017; San Diego, California, USA.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gazizov F.N., Akhmetova I.G. Development of technique and program for analysis of options for transition to a closed hot-water supply scheme for heat supply systems // Power Engineering Research Equipment Technology. 2019. Vol. 21, N3. pp. 126-134.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">P.V. Rotov, A.A. Sivuhin, M.A. Rotova, R.A. i dr. On the efficiency of the control of the circulation of hot water. Proceedings of higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2020; №22(5):117-129. doi:10.30724/1998-9903-2020-22-6-117-129</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gazizov F.N., Akhmetova I.G. Development of technique and program for analysis of options for transition to a closed hot-water supply scheme for heat supply systems. Power Engineering Research Equipment Technology. 2019;21 (3):126-134. doi: 10.30724/1998-9903-2019-21-3-126-134.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gazizov F.N., Akhmetova I.G. Development of technique and program for analysis of options for transition to a closed hot-water supply scheme for heat supply systems. Power Engineering Research Equipment Technology. 2019;21 (3):126-134. doi: 10.30724/1998-9903-2019-21-3-126-134.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
