Soojuskandja jaotamine ja transport tarbijate vahel toimub spetsiaalse soojusvõrgu kaudu. See on kogu insenerikommunikatsiooni struktuuri üks peamisi elemente. Edastamise töökindlus ja kvaliteet sõltuvad otseselt selle toimimisest. Soojusvõrkude torustikud ei ole selle struktuuri ainsad elemendid. Lisaks neile hõlmab see ka erinevaid struktuure. Nende hulka kuuluvad eelkõige drossel- ja pumbajaamad ning küttepunktid.
Struktuur
Tsentraliseeritud tarneskeemil põhinev soojusvõrk jaguneb oma ülesehituselt kaheks tasandiks: põhi- ja kvartaalne (mikrorajoon). Esimene koosneb elementidest, mis ühendavad soojusallikaid selle lõpptarbijate vahel lokaalsete (piirkonna) jaotuspunktidega. Enamasti on tegemist silmussüsteemiga torudest (läbimõõt 500–1400 mm) ja insenerikonstruktsioonidest. Need elemendid asuvad kogu linnas, mis tagab ülekande töökindluse ja võime rahuldada tarbimisnõudlust. Tänu eraldamisele on soojusvõrkude toimimine oluliselt hõlbustatud. Seega luuakse erinevaid skeemekontrollid, mis suurendavad töökindlust ja tõstavad tarne kvaliteeti. Põhitüüpi küttevõrkude projekteerimine ja paigaldamine viiakse läbi, võttes arvesse võimalikke tõrkeid mis tahes veealuse elemendi töös. Sellega seoses luuakse varulingid. Need on ühendatud soojusallikatega. Selle lähenemisega luuakse ühtne juhtimissüsteem. See suudab katkematult pakkuda soojus- ja hüdrauliliste režiimide deklareeritud indikaatoreid. Samal ajal tehakse tööd isegi siis, kui üks selle elementidest (varustusallikas, üks põhiliini harudest) ebaõnnestub. Jahutusvedeliku jaotus sellistes tingimustes on parem, ülekandest tulenevad kaod vähenevad ja kütusesääst on märgatav.
Juhtimine
Soojusvõrkude reeglid näevad ette spetsiaalsete elementide olemasolu, mille abil konstruktsiooni juhitakse. Nende hulka kuuluvad eelkõige lukustusmehhanismid - ventiilid. Nende abiga on üldine küttevõrk jagatud eraldi sektsioonideks. Löök ventiilidele võimaldab sisse lülitada (välja lülitada) väikeseid maanteelõike, samuti nendel asuvaid pumpamis- ja gaasijaamu. Enamik kaasaegseid seadmeid on varustatud elektriajamiga. Neid paigutatakse keskmiselt iga 1-3 km kiirteel. Võrkude üldhaldus hõlmab töörežiimi ja konstruktsioonielementide seisukorra kontrollimist, võimalike rikete vältimist. Veehaamri eest kaitsmiseks paigaldatakse kohalikesse punktidesse spetsiaalne kaitseseade.
Kvartali küttevõrk. Funktsioonid
Need struktuurid on hargnenud ummiksüsteemid. Need on ühendatud küttepunktidega. Haldamine toimub nii käsitsi kui ka võrguühenduseta režiimis. Sellise konstruktsiooni läbimõõt on kuni 400 mm, seetõttu peetakse vastuvõetavaks tarbijate soojusenergia tarnimise katkestusi sellise võrgu rikke tõttu. Tarneskeemide üldise ülesehituse tulemusena kannatab aga rikke korral vaid väike osa lõpptarbijatest. Küttevõrkude remont sel juhul ei võta palju aega. Punktid, mille kaudu meedia süsteemi siseneb, on automatiseeritud. See võimaldab säästa soojusenergia tarbimist.
Ühendamine magistraalvõrguga
Jaotusvõrgud ühendatakse üldsüsteemi segistite või pumpade abil (segamisringikujulised), harvemini veesoojendite kaudu. Viimase kasutamine muudab süsteemi paindlikumaks ja töökindlamaks. See on võimalik tänu põhi- ja jaotussüsteemide hüdrauliliste režiimide eraldamisele. Erinevatest allikatest üldvõrkudesse siseneval kandjal võib olla erinev temperatuur, mis ületab juba torustikus olevat. Pumpadega varustatud toitesüsteemid välistavad liinide hüdraulilise eraldamise jaotusahelatest. Selle tulemusena muutub vastava hädarežiimi haldamine keerulisemaks. Sel juhul on võimalik pumba abil iseseisv alt hooldada ring- ja jaotusvõrkudestemperatuuritingimused, mis erinevad peamistest tingimustest.
Süsteemi kahetasandiline vaade
Soojusvõrgu suurstruktuuri skeem on kahetasandilise vaatega. Ülaosas on ringkiirtee. Sellest väljuvad filiaalid piirkondade soojuspunktidesse. Ühendus kasutab tavalist meetodit. Kui magistraali sektsioon, millega küttepunkt on ühendatud, on rikke korral, jäävad lõpptarbijad ilma soojusenergiast. Kasutajad on piirkonnapunktiga ühendatud kohalike süsteemide abil – see on madalam tase.
Teenindusreservatsioon
Jahutusvedelik tarnitakse põhivõrku soojuselektrijaamast ja kaugkatlamajast. Sel juhul on ühe meediumiküttepunkti rikke korral võimalik läbi viia toite reserveerimise protsess. Seda tehakse, paigaldades toite- ja tagasivooluliinidele ühenduslüli. Nende elementide kombinatsioon moodustab ühe rõnga küttevõrgu. Süsteemide juhtivate elementide projekteeritud läbimõõt on arvutatud selliselt, et oleks tagatud vajaliku kanduri läbilaskevõime ka hädaolukordades. Stabiilse katkematu töö tingimustes liigub jahutusvedelik läbi kõigi võrgu soojustorustike. Sel juhul kaotab džemprite kasutamine mõtte. Džemprite tõhusamaks kasutamiseks ja jahutusvedeliku soojendamise kulude vähendamiseks kasutatakse "koormamata reservi" meetodit. Sel juhul on džemprite täielik kattumine. Džemprid lülitatakse sisse ainult termoelementide rikke korral.võrk.
Võrgustiku soojustorustikud
Kanduri liikumine toimub mööda neid elemente, mille kujul ilmub vesi. Soojustorustike paigaldamine toimub maapealsel ja maa-alusel meetodil. Esimesel juhul on tihendil mitmeid olulisi eeliseid: pikem kasutusiga, lihtne süsteemi oleku jälgimine ja lihtsam juurdepääs tõrkeotsingule. Maapealse soojustorustiku paigaldamine tänapäeva linnades on aga arhitektuursete piirangute tõttu praktiliselt võimatu. Nendes tingimustes on enamik süsteeme maa all. Selliste torustike paigaldamiseks puhkevad spetsiaalsed kanalid.
Süsteemi kasutamine
Enne töö käivitamist tehakse soojusvõrkude termotestid. Paigaldatud elemendid täidetakse erineva temperatuuriga kuuma veega. Seejärel tühjendatakse vedelikku selle kasutusaja jooksul korduv alt. Kõigi sisemiste mõjude tagajärjel muutuvad toru seinad, sellest olukorrast väljapääs on kompensaatorite paigaldamine torustikesse. Sektsiooni kaks otsa on tugede külge kinnitatud. Keskele on paigaldatud kompensaator. Lisaks kinnitatakse torustikud kindl alt soojusvahetite, pumpade lähedusse. Seda tehakse termilise deformatsiooni põhjustatud koormuse leevendamiseks. Toed asetatakse kanalitesse või spetsiaalsetesse kambritesse. Kanalites asetatakse torustik liikuvatele tugedele. Süsteemide seisukorra pidevaks jälgimiseks ehitatakse spetsiaalseid maa-aluseid kambreid. Neisse mahuvad erinevad ventiilid, tühjendusventiilid, õhukraanid jakompensaatorid. Mõnel juhul (näiteks veetoru läbimõõduga üle 500 mm) püstitatakse kambrite kohale maapealsed paviljonid, et testida küttevõrke ja mugavamat hooldust. Punktide ja pumbajaamade paigutamine toimub spetsiaalselt varustatud hoonetes.
Optimaalse variandi valimine küttevõrkudele
Praegu on tohutul hulgal soojusvõrkude skeeme ja nende paigaldamise viise. Seetõttu kaalutakse projekteerimisetapis mitmeid võimalusi. Võrreldes kõiki võimalikke tingimusi, tehakse tehnilised ja majanduslikud arvutused, valitakse kõige odavam ja parimate omadustega variant. Nende arvutuste kohaselt määratakse kasutatavate elementide läbimõõt, isolatsioonimaterjalid ja nende paksus, paigaldatud pumpade võimsus. Lisaks jäetakse alles soojustorustiku ehitus- ja hoolduskulud ning soojuskadu allikast tarbijale ülekandmisel.
Vene küttesüsteemid
Suurem osa Venemaal praegu kasutusel olevatest soojusvõrkudest ehitati tagasi NSV Liidus, mille kokkuvarisemise järel vähendati järsult rahastust olemasolevate soojustorustike ümberpaigutamiseks ja uuendamiseks. Süsteemide seisukorra plaanilised kontrollid ja nende regulaarne asendamine on lõppenud, samuti on hakanud nõrgenema riigipoolne kontroll.
Üldine olukord küttevõrkudega riigis hakkas järsult halvenema. Olulise kokkuhoiu tingimustes hakkasid nõuded elementide kvaliteedile langema,kasutatakse olemasolevate süsteemide ümberpaigutamisel. Kokkuhoid tõi kaasa tööde maksumuse vähenemise, mis mõjutas nende lõplikku kvaliteeti. Nendel aastatel ehitatud süsteemid olid madala kasutuseaga ja vajasid 5-7 aasta pärast uuesti väljavahetamist. Kõik see tõi kaasa rikete arvu järsu kasvu, mis tõi kaasa hädaabiteenistuste võimekuse kasvu. Soojuskaod kanduri ülekandmisel on hinnanguliselt 20-50% kogutoodangust kütteperioodil ja 30-70% - suvel. Need arvud on mitu korda kõrgemad kui Euroopa arenenud riikides vastu võetud normid.
