Problemy eksploatacji komór ciepłowniczych

• Autorzy: Adamiak Tomasz , Grzywacz Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2024.9.1

Warianty tytułu

EN

Problems of Operating Heating Chambers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wprowadzenie. W artykule przedstawiono podstawowe funkcje i konstrukcje komór ciepłowniczych oraz zagrożenia związane z ich eksploatacją. Należy do nich wysoka temperatura i wilgotność prowadzące do korozji wyposażenia i obudowy. Wskazano także na czynniki związane ze składem chemicznym powietrza w komorach mogące zwiększyć agresywność korozyjną – niestety ten aspekt jest praktycznie niezbadany. Cel. Po zdefiniowaniu zagrożeń przedstawiono metody ich ograniczenia. Uznano, że najprostszymi i najtańszymi są: redukcja napływu wody przez stosowanie pokryw włazowych z uszczelkami oraz izolacja termiczna stropu i ścian komory w obszarze graniczącym z gruntem. Dzięki ostatniemu rozwiązaniu wzrasta temperatura powierzchni stropu a tym samym proces kondensacji pary wodnej rozpoczyna się przy wyższej wilgotności względnej powietrza. Metody. Słuszność propozycji potwierdzono analizą wymiany ciepła za pomocą programu Therm 7.8 wykorzystującego metodę elementów skończonych. Wnioski i odniesienie do zastosowań praktycznych. Izolację można wykonać także w istniejących już obiektach. Zagadnienie poprawy środowiska w komorach jest ważne ze względu na spodziewane przemiany w funkcjonowaniu sieci ciepłowniczych wywołane czynnikami ekonomiczno-ekologicznymi. Należy się spodziewać, że ulegnie wówczas zmiana ról komór ciepłowniczych. Staną się węzłami pomiarowo-regulacyjno-diagnostycznymi. Oznacza to ich rozbudowane, drogie i decydujące o niezawodności przyszłych systemów ciepłowniczych wyposażenie. Będzie ono wymagało, do prawidłowego wypełniania funkcji, właściwego środowiska.

EN

The article presents the basic functions and structures of heating chambers and the risks associated with their operation. These include high temperatures and humidity, which lead to corrosion of the equipment and housing. Factors related to the chemical composition of the air in the chambers that may increase corrosive aggressiveness were also indicated – unfortunately, this aspect is practically unexplored. Objective. After defining the threats, methods of reducing them were presented. It was found that the simplest and cheapest are: reduction of water inflow by using manhole covers with seals and thermal insulation of the ceiling and walls of the chamber in the area bordering the ground. Thanks to the last solution, the tem perature of the ceiling surface increases and thus the water vapor condensation process begins at higher relative air humidity. Methods. The validity of the proposal was confirmed by heat transfer analysis using the Therm 7.8 program using the finite element method. Conclusions and reference to practical applications Insulation can also be performed in existing buildings. The issue of improving the environment in the chambers is important due to the expected changes in the operation of heating networks caused by economic and ecological factors. It is expected that the roles of heating chambers will change. They will become measurement, regulation and diagnostic nodes. This means ex tensive, expensive equipment that determines the reliability of future heating systems. It will require an appropriate environ ment to perform its functions properly.

Słowa kluczowe

PL

komora ciepłownicza; sieć ciepłownicza; korozja betonu

EN

heating chamber; heating network; concrete corrosion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 55, nr 9
• Strony: 3--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Adamiak Tomasz

• Politechnika Łódzka, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych

• https://orcid.org/0000-0001-9812-9782

autor

Grzywacz Maciej

• Politechnika Łódzka, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych

• https://orcid.org/0000-0002-3802-9613

Bibliografia

• [1] Kamler W. „Ciepłownictwo”. 1976. Państwowe Wydawnictwo Naukowe. Warszawa.
• [2] Munćan V, Mujan I, Macura D, Anđelković AS. „The state of district heating and cooling in Europe – A literature-based assessment”. Energy 2024;304:132191. https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.132191.
• [3] Cenian A, Dzierzgowski M, Żurek T, Pietrzykowski B. 2021. „4th Generation Low Temperature District Heating Networks (SC 4G)” road map”. Nowa Energia: 30–37. https://doi.org/https://www.imp.gda.pl/lowtemp/materialy/Cenian_fin.pdf.
• [4] Wirtz M, Heleno M, Moreira A, Schreiber T, Müller D. 2023. „5th generation district heating and cooling network planning”: A Dantzig–Wolfe decomposition approach. Energy Convers Manag: 276. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116593.
• [5] Buffa S, Cozzini M, D’Antoni M, Baratieri M, Fedrizzi R. 2019. „5th generation district heating and cooling systems: A review of existing cases in Europe. Renewable and Sustainable Energy Reviews: 104. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.12.059.
• [6] Krygier K. 2006. „Sieci ciepłownicze”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa.
• [7] BN-77/8973-11 „Komory sieci cieplnych. Wymagania ogólne”.
• [8] Bacciarelli J, Furtak L. 2007. „Wentylacja komór ciepłowniczych”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 38 (5): 33-36.
• [9] Gruener M. 1983 „Korozja i ochrona betonu”. Arkady. Warszawa.
• [10] PN-EN 124-1:2015-07. „Zwieńczenia wpustów ściekowych i studzienek włazowych do nawierzchni dla ruchu pieszego i kołowego. Część 1: Definicje, klasyfikacja, ogólne zasady projektowania, właściwości użytkowe i metody badań.”
• [11] Bogusławski B., Sobczak P., Głowacka A. 2021. „Badanie dopływu wód przypadkowych do kanalizacji sanitarnej przez właz studzienki kanalizacyjnej”. Instal 5: 41-43.
• [12] Kaczor G. 2009. „Otwory we włazach studzienek kanalizacyjnych jako jedna z przyczyn przedostawania się wód przypadkowych do sieci rozdzielczej”. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 09: 155-163.
• [13] Jędrzejczak A. 2007. „Biologiczne przetwarzanie odpadów”. PWN Warszawa.
• [14] Laboratory Lawrence Berkeley National. THERM 7.8 2024. https://doi.org/https://windows.lbl.gov/therm-78-windows-78.
• [15] PN-EN ISO 13370:2017-09. „Cieplne właściwości użytkowe budynków. Przenoszenie ciepła przez grunt. Metody obliczania”.
• [16] PN-B-02020:1991 „Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia”.
• [17] Werknorm Fernwaerme TR FW. 05 Konstruktionsrichtlinie Teil 1.3 „Schaechte/Kanaele” Ausgabe 2020.
• [18] PN EN-ISO 13788:2013-05. „Cieplno-wilgotnościowe właściwości komponentów budowlanych i elementów budynku. Temperatura po wierzchni wewnętrznej konieczna do uniknięcia krytycznej wilgotności powierzchni i kondensacji między warstwowej. Metody obliczania”.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).