Для обеспечения надежного функционирования таких систем необходимо их иерархическое построение, при котором всю систему расчленяют на ряд уровней, каждый из которых имеет свою задачу, уменьшающуюся по значению от верхнего уровня к нижнему. Верхний иерархический уровень составляют источники тепла, следующий уровень – магистральные тепловые сети с РТП, нижний – распределительные сети с абонентскими вводами потребителей. Источники тепла подают в тепловые сети горячую воду заданной температуры и заданного давления, обеспечивают циркуляцию воды в системе и поддержание в ней должного гидродинамического и статического давления. Они имеют специальные водоподготовительные установки, где осуществляется химическая очистка и деаэрация воды. По магистральным тепловым сетям транспортируются основные потоки теплоносителя в узлы теплопотребления. В РТП теплоноситель распределяется по районам, и в сетях районов поддерживаются автономный гидравлический и тепловой режимы.
Организация иерархического построения систем теплоснабжения обеспечивает их управляемость в процессе эксплуатации.
Для управления гидравлическими и тепловыми режимами системы теплоснабжения ее автоматизируют, а количество подаваемого тепла регулируют в соответствии с нормами потребления и требованиями абонентов. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная нагрузка изменяется с изменением наружной температуры. Для поддержания соответствия подачи тепла потребителям в нем применяют центральное регулирование на источниках тепла. Добиться высокого качества теплоснабжения, применяя только центральное регулирование, не удается, поэтому на тепловых пунктах и у потребителей применяют дополнительное автоматическое регулирование. Расход воды на горячее водоснабжение непрерывно изменяется, и для поддержания устойчивого теплоснабжения гидравлический режим тепловых сетей автоматически регулируют, а температуру горячей воды поддерживают постоянной и равной 65 °C.
Эксплуатацией систем теплоснабжения и управлением технологическими процессами и теплотехническим оборудованием занимаются в основном специализированные организации – муниципальные унитарные предприятия и акционерные общества.
Организационная структура управления предприятием теплоснабжения состоит из органов управления протекающими технологическими процессами, связанными с выработкой и доставкой тепловой энергии потребителям, а также органов управления предприятием в целом и включает следующие основные подразделения: административно-управленческий аппарат, производственные отделы и службы, эксплуатационные районы. Именно эксплуатационные районы являются основными производственными подразделениями предприятия теплоснабжения.
Примерная организационная структура управления муниципальным предприятием теплоснабжения представлена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Организационная структура управления муниципальным предприятием теплоснабжения
Несмотря на преимущества централизованных систем теплоснабжения городов, они обладают рядом недостатков, например значительной протяженностью тепловых сетей, необходимостью крупных капиталовложений при модернизации и реконструкции элементов, что к настоящему времени привело к снижению эффективности работы предприятий теплоснабжения городов.
К числу основных системных проблем, осложняющих организацию эффективного механизма функционирования теплоснабжения современных города, можно отнести следующие:
♦ значительный физический и моральный износ оборудования систем теплоснабжения;
♦ высокий уровень потерь в тепловых сетях;
♦ массовое отсутствие приборов учета тепловой энергии и регуляторов отпуска тепла у жителей;
♦ завышенные оценки тепловых нагрузок у потребителей;
♦ несовершенство нормативно-правовой и законодательной базы.
Одной из насущных проблем является энергорасточительность и неэкономичность систем централизованного теплоснабжения, вызванная массовым отсутствием приборов учета и регуляторов расхода тепловой энергии у потребителей. Пока в жилых зданиях и квартирах практически полностью отсутствуют какие-либо приборы управления работой систем отопления, и потребитель лишен возможности регулировать затраты тепла для отопления и горячего водоснабжения.
Так, в жилищном секторе в качестве критерия качества оказания услуги теплоснабжения принимается температура в помещении. Если температура соответствует критерию «не ниже 18 °C», то услуга считается оказанной и должна быть оплачена по действующему нормативу. Но температура внутри помещения не может быть использована для оценки количества поставляемого тепла. В разных зданиях для отопления одной и той же площади может расходоваться различное количество тепловой энергии – различия могут составлять до 40–60 % только за счет различных тепловых характеристик зданий. Нужно также учитывать укоренившуюся привычку населения регулировать температуру форточками и повсеместное разбалансирование систем отопления.
Регулирование параметров работы централизованных систем отопления зданий ведется, как правило, на центральных тепловых пунктах. Потребитель (житель) в таких условиях может предъявить претензии только в тех случаях, когда температура воздуха в его жилище недостаточна. Решение проблемы «перетопа» помещений совсем не зависит от потребителя, хотя именно в этом случае возможна значительная экономия тепла. В существующих условиях в большинстве зданий (до 30–35 % их общего числа) потребление тепла для отопления здания оказывается выше нормативного и жители никак не могут повлиять на его потребление в целях экономии своих средств и энергоресурсов страны.
Население оплачивает отопление и горячую воду, как правило, не прямо за фактически потребленное тепло, а по нормам расхода, которые устанавливаются органами власти в каждом субъекте Федерации. При этом в соответствии с принципом социальной справедливости тариф на отопление устанавливается единым не только для городов, но и целых областей. В это же время тепловая энергия не воспринимается жителями как товар, который нужно покупать. Тепло рассматривается как некоторая данность – своеобразное приложение к квартире.
По оценкам экспертов Минэнерго, из-за невозможности контролировать реальные объемы поступающего из систем центрального отопления тепла потребители ежегодно переплачивают за недопоставленное им тепло около 114 млрд руб., в том числе население – около 51 млрд руб.
