Jednostkowe straty ciepła zależą bezpośrednio od jakości izolacji, ale również od średnicy rurociągów. W przypadku modernizacji rurociągu należy rozważyć wykorzystanie technologii rur preizolowanych.

Średnice rurociągów po modernizacji:

– odcinek I: DN300,

– odcinek II: DN200,

– odcinek III: DN100.

Straty ciepła dla rurociągu preizolowanego zostały określone na podstawie uśrednionych katalogowych danych technicznych trzech różnych producentów. Przyjęto rurociągi o standardowej grubości izolacji.

Dla rurociągu DN300

– okres letni: sumaryczna strata wynosi 66 W/mb

– okres zimowy: sumaryczna strata wynosi 106 W/mb

Dla rurociągu DN200

– okres letni: sumaryczna strata wynosi 60 W/mb

– okres zimowy: sumaryczna strata wynosi 95 W/mb

Dla rurociągu DN100

– okres letni: sumaryczna strata wynosi 39 W/mb

– okres zimowy: sumaryczna strata wynosi 62 W/mb

Wyniki obliczeń strat ciepła zawierają dla każdego odcinka sieci ciepłowniczej:

• jednostkową, liniową stratę ciepła (q_l [W/m]) w rozbiciu na:

– stratę na rurociągu w sezonie grzewczym,

– stratę na rurociągu poza sezonem grzewczym,

• sumaryczną stratę mocy na rurociągach (S Q [kW]) w rozbiciu na:

– stratę mocy w sezonie grzewczym,

– stratę mocy poza sezonem grzewczym,

• sumaryczną stratę ciepła na rurociągach (S E [GJ]) w ciągu całego roku.

Zestawienie kosztów określonych dla każdego odcinka rurociągów obejmuje:

• sumaryczną oszczędność strat mocy cieplnej ( Q [kW]) po wymianie rurociągów na preizolowane w rozbiciu na:

– oszczędność mocy w sezonie grzewczym,

– oszczędność mocy poza sezonem grzewczym,

• sumaryczną oszczędność strat ilości ciepła ( E [GJ]) po wymianie rurociągów na preizolowane,
• nakłady finansowe związane z wymianą rurociągów,
• oszczędności energii przeliczone na PLN przy założonej cenie ciepła jak dla grupy odbiorców A2,
• prosty okres zwrotu inwestycji (SPBT) określający czas zwrotu nakładów z uzyskanych oszczędności bez uwzględnienia kosztów kapitałowych.

Analiza obciążenia poszczególnych gałęzi sieci ciepłowniczej w zależności od obciążenia rurociągu, strat ciepła i średnicy nominalnej wskazała na możliwość rozważenia zmiany konfiguracji sieci poprzez ograniczenie jej zasięgu.

Do analizy zostały wybrane dwa warianty:

Zestawienie wariantów dla każdego odcinka rurociągów obejmuje:

• obciążenie sieci dla poszczególnych wariantów w rozbiciu na zapotrzebowanie na c.o. i c.w.u.,
• ilość przesyłanego ciepła dla poszczególnych wariantów w rozbiciu na zużycie ciepła na potrzeby c.o. i c.w.u.,
• sumaryczną ilość przesyłanego ciepła,
• obniżenie zysku przedsiębiorstwa energetycznego związane z utratą odbiorców dla poszczególnych wariantów,
• sumaryczne straty ciepła na sieci dla poszczególnych wariantów,
• zysk wynikający z ograniczenia strat dla poszczególnych wariantów.

W przypadku odłączenia odbiorców PPKS i Baza Spółdzielni Mieszkaniowej koniecznym staje się wybudowanie kotłowni lokalnych w miejscu istniejących obecnie węzłów ciepłowniczych.

Dla wariantu II należy uwzględnić przebudowę rurociągów w obrębie kotłowni przy ul. Kruczkowskiego.

Dla proponowanej modernizacji przyjęto trzy główne kierunki:

• modernizację w oparciu o kotły zwymiarowane na potrzeby c.w.u. w wariantach na wykorzystanie:

– kotłów węglowych,

– kotłów gazowych,

– kotłów olejowych,

• modernizację w oparciu o gospodarkę skojarzoną zwymiarowaną na potrzeby c.w.u. w wariantach na wykorzystanie:

– turbiny gazowej,

– silnika gazowego,

• modernizację w oparciu o kotły zwymiarowane na potrzeby c.o.+c.w.u. w wariantach na wykorzystanie:

– kotłów węglowych,

– kotłów gazowych,

– kotłów olejowych.

Przyjęto, że modernizacja z uwzględnieniem rozpatrywanego kierunku modernizacji zostanie przeprowadzona z uwzględnieniem podstawowych założeń:

• kotłownia będzie przystosowana do pracy w okresie letnim na pokrycie potrzeb związanych z zapotrzebowaniem na c.w.u.,
• modernizacja będzie polegać na zastąpieniu istniejących kotłów węglowych nowym kotłem,
• nowy kocioł i urządzenia pomocnicze zostaną zainstalowane w budynku kotłowni po uprzednim zdemontowaniu w nim urządzeń istniejących oraz przeprowadzeniu w nim prac remontowych i modernizacyjnych,
• siec ciepłownicza będzie pracować przy maksymalnych temperaturach wody obiegowej 90/70^oC.

Do wstępnej analizy przyjęto trzy typy kotłów w zależności od rodzaju paliwa:

Zgodnie z przyjętymi “Założeniami do planu zaopatrzenia...” należy modernizować kotłownie opalane węglem kamiennym celem obniżenia ich uciążliwości ekologicznej poprzez zmianę rodzaju stosowanego paliwa na bardziej ekologiczne. Bazując na tym, jak również na jednostkowych kosztach wytworzenia ciepła, dokonano wyboru kierunku modernizacji w oparciu kotły wykorzystujące paliwo gazowe.

Zastosowany zostanie kocioł wodny niskoparametrowy płomienicowo-płomieniówkowy o mocy 900 kW_th. Celem zapewnienia wymaganej minimalnej temperatury wody wlotowej do kotła będzie zainstalowana pompa mieszająca.

Zakłada się temperaturę maksymalną wody sieciowej na wyjściu z kotłowni 90^oC, a temperaturą maksymalną wody powrotnej do kotłowni 60^oC.

Zostaną zainstalowane dwie pompy obiegowe o wydajności 2 x 50%, dobrane odpowiednio do przepływu wody sieciowej. Pompy będą miały regulowaną prędkość obrotową, co pozwoli utrzymać stałe ciśnienie dyspozycyjne na wyjściu z kotłowni niezależnie od zmiennego przepływu spowodowanego oddziaływaniem układów regulacji w węzłach cieplnych.

Spaliny kanałami będą odprowadzane do nowego komina. Komin będzie konstrukcji dwuściennej z między-warstwową izolacją termiczną i rurą spalinową wykonaną ze stali nierdzewnej. Jego wymiary zostaną ustalone zgodnie z wymaganiami dostawcy kotła, jak również zgodnie z obowiązującymi przepisami ochrony środowiska i warunkami terenowymi.

Układ grzewczy budynku kotłowni będzie układem wydzielonym.

Z uwagi na fakt, że kotłownia będzie przystosowana tylko do pracy w okresie letnim na potrzeby c.w.u. nie zachodzi potrzeba zapewnienia zasilania rezerwowego.

Kotłownia będzie zasilana gazem wysokometanowym GZ-50 średniego ciśnienia z gazociągu doprowadzającego gaz do stacji redukcyjno pomiarowej II^o przy ul. Sportowej.

Dla doprowadzenia gazu do kotłowni zostanie wykonane przyłącze gazowe składające się:

– gazociągu średniego ciśnienia o średnicy d=63 mm i długości ok. 50 m wykonany z rur polietylenowych,

– stacji pomiarowej zlokalizowanej na terenie działki kotłowni,

Zapotrzebowanie gazu przy założonej wartości opałowej 35 MJ/Nm³ wyniesie:

– zużycie roczne gazu 352 000 Nm³/rok

– zużycie maksymalne ok. 95 Nm³/h

– zużycie średnie ok. 80 Nm³/h

Koszt gazu został określony zgodnie z Taryfą dla paliw gazowych nr 1/2000 – wg grupy taryfowej W-6 (moc godzinowa 65<b<.600)

– współczynnik korygujący X: 1,03

– cena za paliwo gazowe: 0,505 zł/Nm³

– opłata abonamentowa: 67,00 zł/m-c

– opłata stała za usługę przesyłową 0,0416 zł/(m³/h) za h

– opłata zmienna za usługę przesyłową 0,2200 zł/m³