Сравнение эффективности вариантов реконструкции тепловой сети

Тепловая сеть, которая выработала свой ресурс, нуждается в реконструкции. На этапе составления технического задания возникает необходимость в определении наиболее выгодного с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат варианта прокладки тепловой сети. В статье предложена и рассмотрена методика сравнения эффективности вариантов реконструкции тепловой сети, которая учитывает затраты на строительство и транспортировку теплоносителя, тепловые потери и потери с утечками в окружающую среду. Суть методики заключается в выборе и определении нескольких, наиболее значимых видов затрат и потерь для каждого из рассматриваемых вариантов реконструкции тепловой сети и последующем сравнении и сопоставлении их относительных значений по вариантам. Методика сочетает в себе определение нормативной цены строительства по укрупненным нормативам с расчетом тепловых сетей с использованием возможностей программного обеспечения ZuluThermo и MS Excel. Рассмотрена и рассчитана распределительная тепловая сеть и возможные варианты ее реконструкции. Для каждого варианта проведены: конструкторский расчет для определения диаметров трубопроводов на участках и наладочный расчет для определения расчетных значений характеристик тепловой сети. Выполнено сравнение эффективности вариантов. Наиболее эффективным является вариант с бесканальной прокладкой трубопроводов в битумоперлитной изоляции с насосным смешением у потребителя, но по причине того, что теплотрасса проходит через промышленную зону, к прокладке рекомендован чуть менее эффективный вариант реконструкции с надземной прокладкой трубопроводов на низких опорах в пенополиуретановой изоляции с насосным смешением у потребителя.

1. Совершенствование системы централизованного теплоснабжения: анализ и предложения по повышению надежности / И. Г. Ахметова, А. Я. Сабирзанов, А. Р. Нурисламова, Д. Т. Ахметов // Вестник Казанского государственного энергетического университета. – 2025. – Т. 17, № 1(65). – С. 71-79.

2. Влияние планировки функциональных зон городов на развитие систем теплоснабжения / В. Н. Мелькумов, С. Н. Кузнецов, С. Г. Тульская, А. А. Чуйкина // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2019. – № 1(53). – С. 116-123. – DOI 10.25987/VSTU.2019.53.1.011.

3. Критерии оптимальности и условия сравнения проектных решений систем теплоснабжения / В. Н. Мелькумов, К. А. Скляров, С. Г. Тульская, А. А. Чуйкина // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2017. – № 4(48). – С. 29-37.

4. Лобода, А. В. Проектирование трасс систем теплоснабжения на основе системного анализа / А. В. Лобода, А. А. Чуйкина // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2019. – № 3(55). – С. 11-20. – DOI 10.25987/VSTU.2019.55.3.001.

5. Comparing strategies for improving thermal performance of an existing district heating (DH) network: low temperature DH in Omsk, Russia / S. Chicherin, L. Junussova, T. Junussov, C. Junussov // E3s web of conferences, Barcelona, Spain, 23 апреля 2020 года. Vol. 173. – Barcelona, Spain: EDP Sciences, 2020. – P. 03001. – DOI 10.1051/e3sconf/202017303001.

6. Method for assessing heat loss in a district heating network with a focus on the state of insulation and actual demand for useful energy / S. Chicherin, V. Mašatin, A. Siirde, A. Volkova // Energies. – 2020. – Vol. 13, No. 17. – P. en13174505. – DOI 10.3390/en13174505.

7. Chicherin, S. GIS-based optimisation for district heating network planning / S. Chicherin, A. Volkova, E. Latõšov // Energy Procedia : 16, Hamburg, 09–12 сентября 2018 года. – Hamburg, 2018. – P. 635-641. – DOI 10.1016/j.egypro.2018.08.228.

8. District heating networks: enhancement of the efficiency / U. Sarma, U. Sarma, G. Karnitis, J. Zuters, E. Karnitis // Insights into Regional Development. – 2016. – Vol. 1(3). – P. 200-213. – DOI 10.9770/ird.2019.1.3(2).

9. Solving the multi-criteria optimization problem of heat energy transport / V. Melkumov, S. Tulskaya, A. Chuykina, V. Dubanin // Advances in Intelligent Systems and Computing. – 2021. – Vol. 1258. – P. 3-10. – DOI 10.1007/978-3-030-57450-5_1.

10. Novel dynamic simulation model for the thermo-economic analysis and optimisation of district heating systems / G. Barone, A. Buonomano, A. Palombo, C. Forzano // Energy Conversion and Management. – 2020. – Vol. 220. – P. 113052. – DOI 10.1016/j.enconman.2020.113052.

11. Stennikov, V. A. Optimal planning of heat supply systems in urban areas / V. A. Stennikov, E. E. Iakimetc // Energy. – 2016. – Vol. 110. – P. 157-165. – DOI 10.1016/j.energy.2016.02.060.

12. Connection Method between Urban Heat-supply Systems Based on Requirement of Limitedheating / T. Ye, Z. Zhigang, W. Zhaojun. // Procedia Engineering. – 2016. – Vol. 146. – P. 386-393. – 10.1016/j.proeng.2016.06.417.

13. Cost-efficiency of urban heating strategies – Modelling scale effects of low-energy building heat supply / A. F. Sandvall, E. O. Ahlgren, T. Ekvall // Energy Strategy Reviews. – 2017. – Vol. 18. – P. 212-223. – DOI doi.org/10.1016/j.esr.2017.10.003.

14. Третьякова, П. А. Критерии оценки эффективности системы теплоснабжения / П. А. Третьякова // Энергосбережение и водоподготовка. – 2023. – № 2(142). – С. 64-68.

15. Чуйкина, А. А. Разработка методики и программы расчёта оптимального маршрута трубопроводной трассы системы теплоснабжения / А. А. Чуйкина, О. А. Сотникова // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. – 2021. – № 4 (232). – С. 46-48.