Котельники мкр южный: The request could not be satisfied

Организации ЖКХ | Официальный сайт городского округа Котельники Московской области

Главная

ЧП в Котельниках: произошел коммунальный коллапс в микрорайоне Южный, люди сидят больше суток без света и воды, причина отключения света в Южном Московская область — 16 марта 2023

В подмосковных Котельниках произошел коммунальный коллапс

Поделиться

В среду, 16 марта, в подмосковном городе Котельники произошел коммунальный коллапс. Практически весь микрорайон Южный остался без воды и света из-за поврежденного кабеля электросети. Как сообщают жильцы, нет даже отопления, а подземный паркинг вовсе затопило.

На кадрах, которые выкладывают в соцсети жители домов в Котельниках, видно, что пол подземной парковки практически весь в воде. А вокруг темно, поэтому пробираться к машине приходится вооружившись фонариком.

Еще чуть-чуть и видео загрузится

Из-за коммунального коллапса затопило подземную парковку

Видео: Москва с огоньком / T.me

— Администрация приносит извинения за данную ситуацию. Управляющая компания не предпринимает никаких действий, только говорят, что они к нам не относятся. Единственное — установили кран возле дома 8 для воды, — рассказал «Москве 24» житель одного из домов.

— Сутки уже сидим без воды и света, — пожаловалась нам Светлана, жительница дома номер 8 в микрорайоне Южный.

Жители микрорайона Южный сидят без света и воды больше суток

org/Person»>Фото: Москва 24 / T.me

Поделиться

Дежурный управляющей компании «Котельники» рассказал MSK1.RU, что коллапс действительно произошел из-за разрыва одного из кабелей.

— Авария по электроэнергии. Там порвали настройки кабеля, который подключают к подстанции. Но сейчас там уже включают всё постепенно. 16-й дом уже включили. Работу не бросили, — заверила дежурная.

Напомним, недавно Кожуховский приют в «Малинках», который перевезли из-за завода БПЛА, затопило. Кроме этого, коллапс произошел и на БКЛ, где из-за потопа на два часа встала часть Большой кольцевой линии. Рассказывали, почему это произошло и придется ли ее закрывать, как зеленую ветку.

Самую оперативную информацию о жизни столицы можно узнать из Telegram-канала MSK1.RU и нашей группы во «ВКонтакте».

По теме

• 17 апреля 2023, 12:00

  Стало известно, когда в Москве и Подмосковье отключат отопление

• 06 апреля 2023, 00:01

  Несколько часов без света. На западе Москвы произошла крупная коммунальная авария

• 04 апреля 2023, 23:29

  «Мыться можно в спортзале». Жители половины района на востоке Москвы остались без света и воды

• 17 марта 2023, 19:00

  Когда в Москве отключат отопление? Отвечает заммэра

• 08 марта 2023, 16:00

  Не платят налоги, кредиты и коммуналку: пять российских знаменитостей, оказавшихся с долгами

• 03 марта 2023, 10:00

  Опять платить больше? Правила начислений за коммуналку поменялись — кого это коснется

• 23 февраля 2023, 09:00

  «Зачем за свое убийство платить?» История известного архитектора о невыносимом существовании в современной коммуналке

• 07 февраля 2023, 13:00

  «Я рыдала навзрыд»: истории двух мам, которые отдают половину своей зарплаты за коммуналку

• 05 февраля 2023, 11:48

  В коммунальной квартире в Балашихе нашли тело 9-летнего мальчика с ножевым ранением

Вера Борисова

корреспондент

Коммунальный коллапсКоллапсНет светаЗатопилоЗатопило водой

• ЛАЙК0
• СМЕХ0
• УДИВЛЕНИЕ0
• ГНЕВ1
• ПЕЧАЛЬ0

Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter

КОММЕНТАРИИ1

Читать все комментарии

Гость

Войти

Новости СМИ2

Новости СМИ2

Southwest Renewables – БИОМАССЫ И СОЛНЕЧНЫЕ ФЭ | БЫТОВОЙ И КОММЕРЧЕСКИЙ

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ, БИОМАССЫ И СОЛНЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ | БЫТОВОЙ И КОММЕРЧЕСКИЙ

Что такое централизованное отопление

Традиционное централизованное отопление вырабатывает тепло в центральном месте и распределяет это тепло, как правило, через горячую воду при высоких температурах для отопления помещений и горячую воду в жилые и коммерческие объекты с использованием сети изолированных труб, известных как тепловые магистрали. Например, многоквартирный дом снабжается одним большим котлом, работающим на биомассе или сетевом газе 9.0009 Централизованные тепловые установки обеспечивают более высокий уровень эффективности и более низкие выбросы углерода, чем местные котельные.

За последние несколько лет тепловые насосы стали еще более совершенными технологиями с удвоением эксплуатационной эффективности.
В настоящее время в Великобритании мы наблюдаем все больше и больше схем централизованного теплоснабжения, использующих биомассу и тепловые насосы, с отходом от традиционного выбора магистрального газа, сжиженного нефтяного газа и жидкого топлива и более в сторону эффективных управляемых систем, объединенных с подогревом пола.

На изображении справа показана типичная траншея для установки массива коллекторов. этот трубопровод обычно прокладывается в 50-метровых участках с мощностью примерно 5 кВт на участок для теплового насоса. Эти траншеи имеют ширину 1 метр и глубину 1,4 метра, расстояние между центрами которых составляет 5 метров.
Обратите внимание, что это может незначительно меняться в зависимости от состояния грунта.

Геотермальный тепловой насос Микроцентральное теплоснабжение

Микроцентральное теплоснабжение для Геотермальные тепловые насосы – это использование общего грунтового массива или коллектора, который извлекает пассивное тепло из температуры грунта и распределяет его по тепловому насосу индивидуального имущества для обеспечения как на отопление, так и на горячую воду.

Один большой массив, используемый на многих объектах, может не только максимально эффективно использовать доступное пространство, но и становится гораздо более экономичным решением для обогрева нескольких объектов по сравнению с использованием отдельных массивов или скважин.

Наличие меньшего теплового насоса индивидуального размера в каждом жилище гарантирует, что каждая единица жилья может оплачивать счет за электроэнергию только для собственного использования, что может предотвратить потенциально сложную поломку централизованных решений, а также гарантирует, что каждая единица отвечает только за свое собственное использование энергии.

Это может обеспечить радикально более дешевое решение, чем обеспечение централизованной системы централизованного горячего водоснабжения с высокой температурой подачи, поскольку позволяет избежать затрат на установку большой сети трубопроводов с высокой изоляцией к каждой из точек подключения и избежать риска тепловых потерь. между зданиями, что может вызвать проблемы с регистрацией и оплатой RHI.

Существует несколько основных финансовых преимуществ, на которые распространяется система наземного источника микрорайона:
• Поощрение за коммерческое возобновляемое тепло (RHI) от правительства, выплачиваемое в течение 20 лет в зависимости от использованного тепла, в отличие от индивидуальных домов, которые соответствуют только 7-летняя внутренняя RHI на основе предполагаемого использования.
• Обеспечьте надежное недорогое «зеленое» отопление помещений и горячее водоснабжение
• Сэкономьте более 60 % выбросов углерода при отоплении по сравнению с выбросами от газовых котлов
• Сэкономьте 100 % выбросов углерода при отоплении и охлаждении, когда сеть обезуглерожена
• Обеспечивает высокоэффективное отопление (фактические цифры зависят от местоположения и эффективности работы отдельного теплового насоса)

Оценка изоляции труб для внедрения низкотемпературного централизованного теплоснабжения в Южной Корее

Введение

Сокращение источников ископаемого топлива и экстремальные погодные изменения из-за глобального потепления ускорили поиск будущих устойчивых энергетических систем, в том числе систем на 100% возобновляемых источников (Alberg Østergaard et al. , 2010; Mathiesen et al., 2014; Gatt et al. др., 2020). Потреблению энергии в таких областях, как производство, строительство, транспорт и сельское хозяйство, в последнее время уделяется значительное внимание из-за высокого уровня тепловых потерь, связанных с ними. Строительный сектор, потребляющий 20% всей мировой энергии, с ожидаемым ежегодным ростом на 1,4% в период с 2012 по 2040 год (Управление энергетической информации США (EIA) 9).0039 1 ), возглавляет этот список. Значительная часть энергопотребления зданий приходится на отопление помещений, что примерно в два раза больше, чем на другие источники потребления, такие как приготовление пищи, нагрев воды и охлаждение (Кайнакли, 2008).

Природный газ является одним из лучших источников для сокращения выбросов углерода и перехода к концепции «зеленого» строительства (Abánades, 2018; Mohammad et al., 2021). Централизованные производственные объекты в основном обеспечивают отопление помещений в зданиях через сеть теплопередачи, называемую централизованным теплоснабжением (ЦТ). Тепловая энергия распределяется по сети трубопроводов, которая соединяет объект тепловой генерации с различными узлами потребления здания, интегрированными в систему (Werner, 2013). Большинство мировых систем ЦО в настоящее время основано на технологически продвинутой системе централизованного теплоснабжения четвертого поколения (4GDH), также называемой низкотемпературным централизованным теплоснабжением, где температура подачи составляет 60°C и ниже (Lund et al., 2014; Lund et al., 2014; Lund et al., 2014; др., 2018). Основным топливом для таких систем является природный газ. Снижение температуры подачи снижает уровень потерь тепла из системы, что впоследствии повышает эффективность подачи и распределения и объединяет низкотемпературные возобновляемые источники энергии и источники отработанного тепла (Alberg Østergaard et al., 2010; Brocklebank et al., 2018).

Многие страны мира продвигают проекты систем 4GDH для повышения энергоэффективности и сокращения выбросов парниковых газов (примеры низкотемпературных систем централизованного теплоснабжения, 2020 г. ). Потери тепла в сети при передаче и распределении являются ключевыми факторами при проектировании экономичных низкоэнергетических систем ЦТ. Потери тепла в ЦТ происходят из ограждающих конструкций жилых помещений или при передаче горячей воды. Таким образом, надлежащая изоляция зданий и систем трубопроводов важна для экономии энергии и снижения нежелательных выбросов при сжигании ископаемого топлива. В литературе было много исследований по теплоизоляции (Lund and Mohammadi, 2016). В настоящее время в сетях ЦО используются различные теплоизоляционные материалы, в том числе полиэтилен (PEX), этилен-пропилен-диеновый мономерный каучук (EPDM) и полиуретан (PU). Милад и др. выполнил расчетный анализ теплогидравлических характеристик для различных будущих схем ЦО с использованием полиуретана в качестве изоляционного материала (Хосрави и Арабкохсар, 2019 г.).). Али и др. предложил оптимальную толщину изоляции труб, используемых в трубопроводных сетях ЦО, с минеральной ватой в качестве изоляционного материала (Keçebaş et al. , 2011), а Zukowski определил потери тепла из трубопроводов (Zukowski, 2020). Danielewicz представил численную модель тепловых потерь из предварительно изолированных труб ЦТ, закопанных в землю (Danielewicz et al., 2016).

В Южной Корее отопление в основном осуществляется с помощью традиционных котлов, работающих на жидком топливе или природном газе, и лишь в нескольких недавно развитых городах были внедрены системы ЦО третьего поколения. Предстоящая государственная политика направлена ​​на внедрение низкотемпературного централизованного теплоснабжения. По этой причине несколько авторов в последнее время изучали изоляционные материалы и связанные с ними потери тепла при использовании в низкотемпературных трубах централизованного теплоснабжения. Ким и др. выполнили моделирование для оценки изменения температуры поверхности в зависимости от толщины изоляции (Kim et al., 2020). В другом исследовании сравнивались температура поверхности изоляции и потери энергии (Kim et al., 2021). Однако исследования, посвященные внедрению низкотемпературного централизованного теплоснабжения (LTDH) и связанным с ним проблемам, найти не удалось.

В настоящем исследовании рассматривается возможность использования изоляционных материалов PEX, EPDM и пенополиуретана для реализации LTDH на демонстрационной площадке, обеспечивающей тепловую нагрузку зданий от гибридной интеллектуальной энергетической системы. Для оценки потерь тепла в каждом изоляционном материале различной толщины был проведен CFD-анализ, а при оценке стоимости были оценены затраты на материалы и земляные работы. Объединенные результаты показывают, что оптимальная толщина изоляции 32 мм с использованием пенополиуретана может снизить потери тепла до уровня ниже 20 Вт/м.

Микросистема централизованного теплоснабжения в Южной Корее

Гибридные энергетические системы привлекают внимание из-за разницы в потребности зданий в тепле в зимний и летний периоды (Sharafi et al., 2015; Ali and Jang, 2020). Было проведено множество исследований и демонстраций таких систем (Ataei et al., 2015; Mokhtara et al., 2021). Правительство Кореи стимулирует внедрение гибридных энергетических систем и LTDH для поощрения систем отопления с использованием возобновляемых источников энергии и сокращения потерь тепла в сети (Baek et al. , 2015; Kim, 2017; Южная Корея поддерживает Инициативу централизованного энергоснабжения в городах, 2019 г.).). Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий (KICT) запустил проект по разработке интегрированной системы для удовлетворения потребностей в отоплении на строительной площадке. На рисунке 1 представлена ​​предлагаемая гибридная энергетическая система, включающая 470 солнечных панелей, топливные элементы мощностью 10 кВт и геотермальные тепловые насосы мощностью 84 кВт для управления тепловой нагрузкой на объекте. Солнечная система будет установлена ​​на парковочном месте рядом с KICT. Одной из целей установки Солнечной системы на парковочном месте является оценка работы низкотемпературных труб отопления, т. е. тепловых потерь из труб, когда горячая вода проходит на большое расстояние от целевого здания. Дополнительной целью этого является создание тени для припаркованных автомобилей сотрудников. Производственная мощность Солнечной системы оценивается в 261 500 кВт·ч. Тепло, производимое Солнечной системой, передается в систему хранения тепла (4а) через систему первичной сети. Вместимость системы хранения тепла (4а) составляет 40 тонн. Откуда произведенная горячая вода будет подаваться в здание 5(а) через вторичную сеть. Системы топливных элементов и тепловых насосов будут установлены в подвале здания (5b). Топливный элемент работает на природном газе, а основным выходом топливного элемента является электричество. Сточная вода, производимая топливным элементом, имеющая температуру около 60–70°C, используется для обеспечения потребности здания в отоплении (5b). Тепловой насос работает по принципу термодинамического теплового цикла. Горячий воздух, произведенный тепловым насосом, будет передаваться для нагрева воды из системы накопления тепла (4b) через теплообменник через первичную сеть. В зимний период, когда потребность здания 5(b) в отоплении возрастает, избыточная горячая вода, полученная от солнечной тепловой системы и хранящаяся в теплоаккумуляторе 4(b), подается в тепловое здание 5(b). Протяженность распределительной сети горячего водоснабжения составляет около 500 м, для подачи этого тепла установлена ​​сеть низкотемпературного теплоснабжения. Конечная цель этого проекта — продемонстрировать, что LTDH в Южной Корее имеет потери тепла в сети ниже 17% в соответствии с рекомендациями 4GDH. Поскольку текущее исследование предназначено для демонстрационных целей, длина сети не такая большая, как в реальной системе. Таким образом, цель текущего исследования состояла в том, чтобы удержать тепловые потери на уровне ниже 20 Вт/м, что при модернизации до более крупных систем (приблизительно 10 км длины сети) может удерживать тепловые потери на уровне ниже 17%.

РИСУНОК 1 . Демонстрационный участок системы микрорайонального теплоснабжения, предложенный KICT (1) Солнечные тепловые коллекторы (2) Подающая труба (3) Возвратная труба (4a,b) Аккумулятор тепла (5a,b) Целевое здание для подачи тепла (6) Низкотемпературная труба (7) Топливный элемент (8) Геотермальный тепловой насос.

В данном исследовании рассматривалась типичная изоляционная труба. В Таблице 1 перечислены размеры компонентов трубы, смоделированных в этом исследовании, а характеристики теплонесущей трубы и теплоносителя приведены в Таблице 2. В Таблице 3 показаны тепловые и физические свойства трех изоляционных материалов, оцененных в этом исследовании.

ТАБЛИЦА 1 . Размеры несущей и кожуховой труб.

ТАБЛИЦА 2 . Характеристики теплоносителя и трубы.

ТАБЛИЦА 3 . Теплофизические свойства трех изоляционных материалов и грунта.

Численная модель и граничные условия

Численная модель трубопровода с теплоизоляцией была разработана с использованием ANSYS версии 17.2. В этом исследовании были приняты следующие допущения: несжимаемый поток, турбулентная модель (k-эпсилон), отсутствие вязкого нагрева, отсутствие внутреннего тепловыделения и те же тепловые свойства во время течения. Формулировка абсолютной скорости использовалась вместе с решателем на основе давления. Поскольку число Рейнольдса было выше 20 000, предполагался турбулентный поток, и для моделирования характеристик среднего потока использовалась стандартная модель турбулентности K-эпсилон (k-ε). Связь скорости и давления контролировалась полунеявным методом уравнений, связанных с давлением (SIMPLE). Для давления использовалась схема пространственной дискретизации второго Одера, в то время как для турбулентной скорости диссипации, турбулентной кинетической энергии и для дискретизации импульса использовалась вторая схема Одера против ветра. На выходе было нулевое манометрическое давление. На рис. 2 представлена ​​численная модель и граничные условия, а также размеры, рассматриваемые в данном исследовании. Часть модели ANSYS также представлена ​​для проработки стен с учетом тепловых потерь и без них на рис. 2.

РИСУНОК 2 . Схема и модель ANSYS моделируемой расчетной области вместе с граничными условиями.

Основные уравнения

Следующие основные уравнения использовались для сохранения энергии, массы и импульса (Ahmad et al. , 2013).

∂ui∂xi=0(1)

∂∂xi(uiuj)=1ρ∂∂xi[(µ+µt)∂ui∂xj],j=1,2,3(2)

∂∂ xi(uiT)=1ρ∂∂xi[(λcp+µtσt)∂T∂xi](3)

∂∂xi(kui)=1ρ∂∂xi[(µ+µtσk)∂k∂xi]+Gk− ρϵ(4)

∂∂xi(ϵui)=1ρ∂∂xi[(µ+µtσϵ)∂ϵ∂xi]+1ρϵk(c1Gk−c2ρϵ)(5)

Где «k» — кинетическая энергия турбулентности, «∈» — скорость рассеяния турбулентности, а «Gk» — генерация кинетической энергии турбулентности.

Для упрощения модели предполагалось, что трубопровод не имеет изгибов. Кроме того, входная и выходная стороны области были объявлены стенами с нулевым тепловым потоком, чтобы надлежащим образом сравнить различные типы изоляционных материалов.

Проверка и анализ чувствительности сетки

Расчетная область дискретизируется восьмиугольными трехмерными элементами в неравномерной сетке. Принимая во внимание важность распределения тепла по радиусу трубы, сетка была сделана с очень маленькими элементами. В таблице 4 представлена ​​информация о трех различных сетках, рассмотренных при моделировании.

ТАБЛИЦА 4 . Размеры ячеек сетки в различных сетках сетки.

На рис. 3 сравниваются значения, полученные при моделировании с использованием различных сетчатых структур (A, B, C) для скорости теплопередачи от труб, и значения, заявленные производителем труб. Таким образом, на этом рисунке представлены не только результаты анализа чувствительности на ячеистых сетках, но и ссылка на достоверность результатов моделирования. Было обнаружено очень хорошее соответствие между результатами, полученными при моделировании (для всех размеров сетки) и результатами, полученными от Polytherm (Домашняя страница 9).0039 2 ). Для всего исследования рассматривалась сетка типа C, поскольку результаты были ближе к данным, предоставленным производителем.

РИСУНОК 3 . Анализ чувствительности сетки сетки и проверка результатов CFD.

Результаты и обсуждение

Сезонное влияние изоляционных материалов на температуру на выходе (Tout)

Вода поступает в трубу при температуре 60 °C и проходит расстояние 500 м. На рис. 4 показано падение температуры воды при движении по трубопроводу. Представленные данные относятся к четырем временам года в Южной Корее с использованием различных изоляционных материалов. Средняя температура в каждый из четырех сезонов показана в таблице 5.

РИСУНОК 4 . Среднее падение температуры по длине трубы во время.

ТАБЛИЦА 5 . Средняя сезонная температура в Южной Корее.

Перепад температуры зимой составляет 0,52, 0,7 и 0,84°С, а весной – 0,43, 0,6 и 0,72°С для изоляционных материалов из пенополиуретана, этилен-пропилен-диен-каучука и РЕХ соответственно. Падение температуры летом и осенью было относительно меньше, чем зимой и весной из-за более высоких температур наружного воздуха. Падение температуры летом составляет 0,28, 0,44 и 0,54 °С, а весной – 0,37, 0,51 и 0,6 °С для изоляционных материалов из пенополиуретана, СКЭПТ и пенополиэтилена соответственно. При том же массовом расходе более низкая температура окружающей среды вызывает большее падение температуры на выходе из трубы, что приводит к меньшему падению температуры в летние сезоны.

На рис. 5 представлены контуры распределения температуры в радиальном направлении на выходе из трубы, включая область грунта, для трех изоляционных материалов. Часть домена грунта показана на рисунке отдельно, чтобы лучше понять, как домен грунта выглядит на выходе из трубы. Поскольку максимальное падение температуры приходится на зимний период, контуры проведены только для этого периода, когда средняя температура наружного воздуха составляет 1°С.

РИСУНОК 5 . Контуры радиального распределения температуры на выходе трубы через изоляцию, включая область грунта, зимой с (A) Пенополиуретан (B) Вспененный каучук EPDM (C) Пенопласт PEX.

Годовые потери тепла

На рис. 6 показаны ежемесячные потери тепла для различных изоляционных материалов за весь год. Температура наружного воздуха также составляется для каждого месяца. Как и ожидалось, потери тепла уменьшаются летом и увеличиваются зимой. Процентные потери тепла ниже у пенополиуретана и выше у изоляции из пенополиэтилена. Максимальные потери тепла приходятся на февраль и имеют значения 1,49., 1,23 и 0,92% в PEX, резине EPDM и изоляции из пенополиуретана. Средняя минимальная температура в феврале составляет -1°C. Потери тепла максимальны в начале года (зима в Южной Корее). Кривая тепловых потерь уменьшается с повышением температуры наружного воздуха, когда погода смещается к весне и лету, и снова увеличивается, когда температура наружного воздуха падает осенью. Потери тепла максимальны в изоляции из пенополистирола и минимальны в изоляции из пенополиуретана. Резиновая пена EPDM находится между пенами PU и PEX.

РИСУНОК 6 . Месячные потери тепла для различных изоляционных материалов и среднемесячные температуры.

На Рисунке 7 приведены общие годовые потери тепла в трех изоляционных материалах для распределительной сети на Рисунке 1. Максимальные потери тепла наблюдались для пены PEX, затем каучука EPDM и PU со значениями примерно 1,1, 0,9 и PU. 0,7% соответственно.

РИСУНОК 7 . Годовые потери тепла в различных теплоизоляционных материалах.

Влияние толщины изоляции на теплопотери трубы

В этом разделе анализируется влияние изменения толщины изоляции на снижение теплопотерь в изоляционных материалах с различной теплопроводностью. На рис. 8 показано влияние толщины изоляции на общие годовые потери тепла в трех изоляционных материалах. Потери тепла уменьшаются с увеличением толщины изоляции во всех случаях. При увеличении толщины изоляции с 20 до 30 мм потери тепла уменьшаются примерно на 28, 27 и 29% в пене PEX, пене каучука EPDM и пене PU соответственно. Точно так же увеличение толщины изоляции с 30 до 40 мм снижает тепловые потери до 18, 19 и 20% в пене PEX, резиновой пене EPDM и пене PU соответственно. Значительное снижение теплопотерь наблюдается в более высоких диапазонах толщины изоляции, но с меньшей скоростью. Изоляция из пенополиуретана показывает максимальную степень снижения тепловых потерь в различных диапазонах толщины изоляции, рассматриваемых в этом анализе.

РИСУНОК 8 . Влияние толщины изоляции на общие годовые потери тепла для различных изоляционных материалов.

Оценка стоимости

Основная цель снижения рабочей температуры в системах ЦО состоит в снижении скорости тепловых потерь, что в конечном итоге снижает стоимость ЦТ. Однако усиление изоляции магистральных трубопроводов может оказаться экономически выгодным по сравнению с существующими стандартными трубами. Это требует оптимизации на основе технико-экономических соображений для анализа стоимости армирования на метр трубы и получаемых выгод.

В этом разделе обсуждается экономическая целесообразность использования различных изоляционных материалов. Был проведен обзор затрат для оценки материалов и стоимости копания для трех различных типов и размеров труб ЦО (한국물가정보 ³ ). В Таблице 6 приведены стоимость материала на метр и стоимость земляных работ для трех изоляционных материалов различной толщины. Рассматриваются два вида затрат на копание: копание грунта и копание бетона. Рытье бетона стоит примерно в четыре раза больше, чем копание почвы, из-за необходимости использования тяжелой техники и квалифицированного труда.

ТАБЛИЦА 6 . Ориентировочная стоимость материалов и копания для различных изоляционных материалов различной толщины.

Одной из основных целей данного исследования является обеспечение экономической целесообразности системы за счет сохранения потерь тепла в трубе на уровне ниже 20 Вт/м. Поскольку на демонстрационном участке требуется только копание почвы, анализ проводился с учетом только затрат на копание почвы. Результаты показаны на рисунке 9.

РИСУНОК 9 . Влияние толщины изоляции на материал и стоимость земляных работ по сравнению с потерями тепла.

Потери тепла уменьшаются с увеличением толщины изоляции, а общая стоимость увеличивается с увеличением толщины изоляции для всех материалов. Теплопотери 20 Вт/м достигаются при утеплении пенополиуретаном толщиной 32 мм и выше. Вспененный каучук EPDM с толщиной изоляции 55 мм также демонстрирует потери тепла ниже 20 Вт/м, в то время как вспененный PEX требует толщины изоляции 70 мм или выше для достижения таких же потерь тепла. Общая стоимость метра пенопласта PEX с изоляцией толщиной 70 мм составляет примерно 1 010 долларов США, тогда как стоимость пенополиуретана с изоляцией толщиной 32 мм составляет примерно 9 долларов США.90. Самая высокая стоимость была обнаружена для вспененного каучука EPDM, то есть 1035 долларов США. Разница в стоимости становится относительно выше, поскольку необходимая длина трубы составляет 500 м. Поэтому предлагается форма из полиуретана с толщиной изоляции 32 мм с учетом оптимальной стоимости.

Заключение

В этом исследовании представлен анализ потерь тепла в обычной трубе ЦТ, используемой на демонстрационном участке микросистемы ЦТ для внедрения LTDH в Южной Корее. Сначала представлен анализ тепловых потерь таких труб для трех изоляционных материалов: пены PEX, пены EPDM и пенополиуретана. Впоследствии было исследовано влияние толщины изоляции на потери тепла и затраты на материалы и земляные работы.

Результаты показывают, что, как и ожидалось, изоляция из пенополиуретана демонстрирует меньшие потери тепла и падение температуры вдоль трубы, тогда как изоляция из пенополистирола имеет самые высокие потери тепла и падение температуры при температуре подачи 60°C. Изоляция из полиуретана также продемонстрировала более высокий уровень снижения тепловых потерь, чем изоляционные материалы из каучука EPDM и пенополиэтилена.

Анализ материалов и оценки стоимости земляных работ с различной толщиной изоляции также подтверждает, что пенополиуретан с толщиной изоляции 32 мм является идеальным материалом для систем LTDH, обеспечивающим теплопотери ниже 20 Вт/м.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

Методология, моделирование, проверка, написание — подготовка исходного проекта, МУ; написание — рецензирование и редактирование, надзор, Ю. К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (KETEP) и Министерства торговли, промышленности и энергетики (MOTIE) Республики Корея (№ 20173010140840).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций, издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Сокращения

LTDH, низкотемпературное централизованное теплоснабжение; РЕХ, полиэтилен; EPDM, этиленпропилендиеновый мономер; ПУ, полиуретан; CFD, вычислительная гидродинамика; 4GDH, централизованное теплоснабжение четвертого поколения; KICT, Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий; ПРОСТОЙ, полунеявный метод для уравнений, связанных с давлением; UDF, определяемая пользователем функция.

Сноски

¹ https://www.eia.gov/index.php (по состоянию на 9 августа 2021 г.).

² https://www.polytherm.ie/ (по состоянию на 14 ноября 2021 г.).

³ http://www.kpi.or.kr (по состоянию на 14 ноября 2021 г.).

Ссылки

Абанадес, А. (2018). Декарбонизация природного газа как инструмент контроля выбросов парниковых газов. Перед. Энерг. Рез. 6, 47. doi:10.3389/fenrg.2018.00047

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ахмад Т., Плее С. Л. и Майерс Дж. П. (2013). Руководство по беглой теории . Канонсбург: ANSYS, 814.

Google Scholar

Alberg Østergaard, P., Mathiesen, B.V., Möller, B., and Lund, H. (2010). Сценарий использования возобновляемых источников энергии для муниципалитета Ольборга на основе низкотемпературного геотермального тепла, энергии ветра и биомассы. Энергия 35, 4892–4901. doi:10.1016/j.energy.2010.08.041

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Али С. и Джанг С.-М. (2020). Оптимальный дизайн гибридной системы возобновляемой энергии для устойчивого энергоснабжения удаленного острова. Устойчивое развитие 12, 1280. doi:10.3390/su12031280

CrossRef Full Text | Google Scholar

Атаеи А., Недаи М., Рашиди Р. и Ю К. (2015). Оптимальный дизайн автономной гибридной системы возобновляемой энергии для офисного здания. Дж. Обновить. Поддерживать. Энерг. 7, 053123. doi:10.1063/1.4934659

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бэк С., Ким Х. и Чанг Х. (2015). Оптимальная гибридная система возобновляемых источников энергии для развивающегося острова Южной Кореи: пример острова Йонджонг. Устойчивое развитие 7, 13985–14001. doi:10.3390/su71013985

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Броклбанк, И., Бек, С.Б.М., и Стайринг, П. (2018). Простой подход к моделированию городского и сельского централизованного теплоснабжения. Перед. Энерг. Рез. 6, 103. doi:10.3389/fenrg. 2018.00103

CrossRef Full Text | Google Scholar

Тематические исследования низкотемпературных систем централизованного теплоснабжения (2020 г.). Инициатива Цельсия. Доступно по адресу: https://celsiuscity.eu/case-studies-low-temperature-district-heating-systems/ (по состоянию на 9 августа)., 2021).

Google Scholar

Danielewicz, J., Śniechowska, B., Sayegh, M.A., Fidorow, N., and Jouhara, H. (2016). Трехмерная численная модель тепловых потерь из предизолированных труб сети централизованного теплоснабжения, заглубленных в землю. Энергия 108, 172–184. doi:10.1016/j.energy.2015.07.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гатт Д., Каруана К. и Юсиф К. (2020). Энергетическая реконструкция здания и разумная интеграция возобновляемых источников энергии в социальном жилом квартале для достижения статуса почти нулевого энергопотребления. Фронт. Энерг. Рез. 8, 243. doi:10.3389/fenrg.2020.560892

CrossRef Full Text | Google Scholar

Кайнакли, О. (2008). Исследование потребности жилых домов в энергии отопления и оптимальной толщины изоляции. Продлить. Энерг. 33, 1164–1172. doi:10.1016/j.renene.2007.07.001

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Кечебаш, А., Али Алкан, М., и Байхан, М. (2011). Термоэкономический анализ изоляции труб для систем централизованного теплоснабжения. Заявл. Терм. англ. 31, 3929–3937. doi:10.1016/j.applthermaleng.2011.07.042

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хосрави, М., и Арабкохсар, А. (2019). Анализ теплогидравлических характеристик сдвоенных труб для различных будущих схем централизованного теплоснабжения. Energies 12, 1299. doi:10.3390/en12071299

CrossRef Full Text | Google Scholar

Kim, H., and 김희태, (2017). Оптимальная гибридная система возобновляемых источников энергии в Южной Корее: анализ экономической и технической осуществимости микросетей 술적 타당성 분석을 중심으로. Доступно по ссылке: https://koasas.kaist.ac.kr/handle/10203/241729(По состоянию на 5 октября 2021 г. ).

Google Scholar

Ким С. Э., Пак Дж. К. и Рю Х.-К. (2020). Моделирование изменения температуры поверхности по толщине изоляции трубы горячего водоснабжения в здании. KJACR 32, 21–26. doi:10.6110/KJACR.2020.32.1.021

CrossRef Full Text | Google Scholar

Kim, SE, Song, YW, and Park, JC (2021). Сравнение температуры поверхности изоляции и потерь энергии в зависимости от расположения трубы горячего водоснабжения. КЯКР 33, 25–30. doi:10.6110/KJACR.2021.33.1.025

CrossRef Full Text | Google Scholar

Лунд Х., Дуик Н., Остергаард П. А. и Матисен Б. В. (2018). Будущие системы и технологии централизованного теплоснабжения: о роли интеллектуальных энергетических систем и централизованного теплоснабжения 4-го поколения. Энергия 165, 614–619. doi:10.1016/j.energy.2018.09.115

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лунд Х., Вернер С., Уилтшир Р., Свендсен С., Торсен Дж. Э., Хвелплунд Ф. и др. (2014). Централизованное теплоснабжение 4-го поколения (4GDH). Энергетика 68, 1–11. doi:10.1016/j.energy.2014.02.089

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лунд Р. и Мохаммади С. (2016). Выбор стандарта изоляции для трубопроводных сетей в системах централизованного теплоснабжения 4-го поколения. Заяв. Терм. англ. 98, 256–264. doi:10.1016/j.applthermaleng.2015.12.015

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Матисен Б.В., Коннолли Д., Лунд Х., Нильсен М.П., ​​Шальц Э., Венцель Х. и др. (2014). CEESA 100% Сценарии транспорта возобновляемой энергии до 2050 года. Технический справочный отчет, часть 2. Департамент развития и планирования. Ольборгский университет. Доступно по адресу: https://vbn.aau.dk/en/publications/ceesa-100-renewable-energy-transport-scenarios-towards-2050-techn (по состоянию на 9 августа)., 2021).

Google Scholar

Мохаммад Н., Мохамад Исхак В. В., Мустапа С. И. и Айоделе Б. В. (2021). Природный газ как ключевой альтернативный источник энергии при переходе к устойчивым возобновляемым источникам энергии: мини-обзор. Перед. Энерг. Рез. 9, 237. doi:10.3389/fenrg.2021.625023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мохтара К., Негроу Б., Сетту Н., Сетту Б. и Сэми М. М. (2021). Оптимизация проектирования автономных гибридных систем возобновляемой энергии с учетом влияния энергоэффективности зданий и изменения климата: пример Алжира. Energy 219, 119605. doi:10.1016/j.energy.2020.119605

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шарафи М., ЭльМеккави Т. Ю. и Бибо Э. Л. (2015). Оптимальный дизайн гибридных систем возобновляемой энергии в зданиях с низким и высоким коэффициентом возобновляемой энергии. Продлить. Энерг. 83, 1026–1042. doi:10.1016/j.renene.2015.05.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Южная Корея поддерживает инициативу централизованного энергоснабжения в городах (2019 г.). Солнечный термальный мир. Доступно по адресу: https://www.solarthermalworld.org/news/south-korea-supports-district-energy-cities-initiative (по состоянию на 5 октября 2021 г.