Dobór optymalnej średnicy rurociągów rozgałęźno-pierścieniowej sieci w systemie ciepłowniczym zasilanym z elektrociepłowni

W Polsce systemy ciepłownicze pokrywają zapotrzebowanie na ciepło ponad 40% mieszkańców kraju. Łączna długość sieci wchodzących w ich skład to prawie 20 000 km, z czego 1700 km należy do największego w kraju systemu warszawskiego. Ciepłownictwo w naszym kraju, podobnie jak na całym kontynencie, będzie ulegać licznym modyfikacjom zmierzającym do poprawy stanu środowiska i efektywności energetycznej. Skala rozwoju systemów ciepłowniczych w Polsce wskazuje między innymi na potrzebę racjonalizacji kosztów przesyłania ciepła, na które składają się między innymi koszty stałe od nakładów inwestycyjnych na sieć i armaturę oraz eksploatacji i obsługi sieci, a także koszty pompowania i koszty strat ciepła. Jednym ze sposobów spełnienia tej potrzeby jest dobór optymalnej średnicy rur sieci ciepłowniczej. W artykule [2] przedstawiono algorytm i wyniki optymalizacji prostych pojedynczych odcinków sieci ciepłowniczej. Taka optymalizacja ma wiele ograniczeń, m.in. nie pozwala na uwzględnienie dopuszczalnych spadków ciśnienia w poszczególnych fragmentach sieci. Celem artykułu jest przedstawienie zagadnienia optymalizacji nominalnych średnic DN rur sieci rozgałęźno-pierścieniowej w systemie ciepłowniczym zasilanym z elektrociepłowni. Zaprezentowano również proces optymalizacji, omówiono sposób jego wykorzystania i analizę wyników obliczeń wykonanych za pomocą algorytmu przykładowego wariantu fragmentu sieci ciepłowniczej.

---

Existing district heating systems in Poland are covering the heat demand of over 40% of citizens. The total length of district heating networks is over 20 000 km with 1700 km belonging to the Warsaw DH system. Heating system in our country, as all over Europe, will be constantly modified to lower the ecological impact and to improve the energy efficiency. The scale of heating systems development in Poland shows that the rationalization of heat transport costs that are: fixed costs of investments on the network, fittings, and network operation; cost of pumping; cost of heat losses. One of the ways of fulfilling this need is to choose the optimal pipelines diameter for heating network. In article [2] is presented the algorithm and the results of optimization of simple singular parts of heating networks. This optimization has a numerous limitations i. e. it does not allow to properly take into account the allowed pressure drops in particular networks fragments. This article is presenting the topic of nominal diameter DN of heating network pipelines in the manifold-ring setting while being supplied by the CHP plant. The optimization algorithm, the description of its operation is presented and the analysis of the results is performed for a particular variant of the heating network structure.