Opis i charakterystyka technologii

System ciepłowniczy

System ciepłowniczy to sieć ciepłownicza oraz współpracujące z nią urządzenia lub instalacje służące do wytwarzania albo odbioru ciepła.

Każdy system posiada swoje źródło, czyli miejsce, gdzie wytwarzane jest ciepło. Zwykle  jest ono zlokalizowane z dala od centrów miast. Wytwarzanie odbywa się w drodze różnych procesów np.: spalania węgla, gazu, oleju, biomasy, przetwarzania energii słonecznej czy wiatrowej, geotermii, wykorzystania energii elektrycznej. Efektywnym rozwiązaniem jest  produkcja ciepła w tzw. kogeneracji, czyli jednoczesnej produkcji ciepła i energii elektrycznej, co umożliwia zmniejszenie zużycia paliw a zarazem obniżenia poziomu emisji CO₂ oraz innych zanieczyszczeń.

Ze źródła ciepło przekazywane jest do sieci ciepłowniczych w formie ciepłej wody lub pary o odpowiedniej temperaturze. Ciepło płynie następnie przez, w większości niewidoczne (bo zlokalizowane pod ziemią) przewody – rurociągi, które oplatając miasto, docierają do budynków,  dostarczając mieszkańcom ciepło. Dzieje się to poprzez tzw. przyłącze, czyli określony odcinek sieci, który doprowadza ciepłą wodę bezpośrednio do węzła cieplnego – kolejnego elementu systemu. Zadaniem węzła cieplnego jest przekazanie ciepła z wody krążącej w sieci do wody obecnej w instalacji grzewczej (odbiorczej) budynku, czyli inaczej podgrzanie wody znajdującej się w instalacji budynku.

Węzły cieplne wyposażone są w systemy automatyki pogodowej, dzięki którym zapewniony jest komfort cieplny w mieszkaniach bez względu na porę roku. Węzeł może być wyposażony   w moduł ciepłej wody, dzięki czemu oprócz ogrzewania budynków zapewnia również dostawę ciepłej wody na cele użytkowe. Wody o stałej temperaturze osiąganej już w chwilę po odkręceniu kranu.

Po podgrzaniu wody w instalacji wewnętrznej budynku schłodzona woda w sieci ciepłowniczej powraca do źródła w celu ponownego ogrzania.

Na rysunku poniżej przedstawiono schemat poglądowy systemu ciepłowniczego

Kolejnym elementem systemu ciepłowniczego jest aparatura pomiarowo-rozliczeniowa, czyli licznik ciepła. Na podstawie wskazań licznika możliwe jest określone poziomu zużycia ciepła przez budynek.

Sieć ciepłownicza w warszawskim systemie ciepłowniczym wykonana jest zarówno w technologii kanałowej (odcinki sieci ciepłowniczej powstałej głównie do 1992 roku) oraz w technologii preizolowanej (sieci ciepłownicze nowobudowane oraz odcinki po modernizacji). W chwili obecnej technologia sieci tradycyjnej kanałowej jest przestarzała, a ilość strat ciepła i wody sieciowej prowadzi do konieczności modernizacji tej sieci.

Schemat warszawskiego systemu ciepłowniczego

Wymianę rurociągów ułożonych w technologii kanałowej na preizolowaną rozpoczęto w warszawskim systemie ciepłowniczym już w latach 90-tych XX wieku i jest ona systematycznie kontynuowana. Rurociągi preizolowane z racji swej szczelności zabezpieczają rury stalowe przed zewnętrzną korozją, a zamontowana instalacja alarmowa pozwala lokalizować zawilgocenia, zmniejszone są także straty ciepła na przesyle, zwiększa się bezpieczeństwo dostaw ciepła oraz minimalizuje ubytki uzdatnionej wody sieciowej.

Zagwarantowanie ciągłości dostaw ciepła do odbiorców było jedną z przyczyn podjęcia się przez Veolię Energia Warszawa SA realizacji projektu modernizacji sieci ciepłowniczych.

Węzły grupowe – opis i charakterystyka istniejącej technologii

W pierwszych latach powojennych, w okresie budowy nowych osiedli mieszkaniowych zaopatrzenie w ciepło było realizowane poprzez lokalne kotłownie osiedlowe.

Plan uciepłownienia Warszawy – 1952 r.

Wraz z rozwojem infrastruktury warszawskiego systemu ciepłowniczego uciążliwe kotłownie osiedlowe zostały zastąpione podłączonymi do miejskiej sieci ciepłowniczej węzłami grupowymi. W tym rozwiązaniu wykorzystywano istniejące już rurociągi łączące budynki z byłą kotłownią – takie rozwiązanie nazwano siecią ciepłowniczą niskoparametrową. 

W większości węzły grupowe działają jako tzw. węzły jednofunkcyjne, które zapewniają wyłącznie ogrzewanie pomieszczeń (c.o.). Istnieją również węzły grupowe dwufunkcyjne, które umożliwiają zarówno ogrzewanie pomieszczeń, jak i ciepłą wodę użytkową (c.w.u.). Takie rozwiązanie jest jednak rzadziej spotykane. W przypadku węzłów grupowych rozwiązaniem dominującym dla ciepłej wody użytkowej jest ogrzewanie jej miejscowo w mieszkaniach  (popularne dawniej piecyki łazienkowych łazienkowe).

Węzeł grupowy przeznaczony do likwidacji w ramach projektu
„Węzły indywidualne dla Warszawy”

Obecnie większość węzłów grupowych liczy sobie przeszło 40 lat, co jest źródłem licznych awarii oraz strat ciepła. Węzły grupowe nie pozwalają na efektywne wykorzystanie ciepła w budynkach, ani na prawidłowe rozliczanie energii cieplnej, a zatem w tych przypadkach prowadzenie działań termomodernizacyjnych jest ekonomicznie nieuzasadnione.

Schemat zasilania w ciepło budynków przyłączonych do węzła grupowego oraz budynków wyposażonych w węzły indywidualne

Węzły cieplne zlokalizowane w poszczególnych budynkach nazywamy węzłami indywidualnymi. W takim przypadku sieć wysokoparametrowa doprowadzona jest do każdego budynku poprzez własne przyłącze ciepłownicze, które zasila węzeł. Węzły indywidualne mogą zasilać instalacje wewnętrzne centralnego ogrzewania (c.o.) w budynku i jednocześnie służyć do podgrzewania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Dziś już w prawie wszystkich  budynkach mieszkalnych buduje się węzły dwufunkcyjne zapewniające oba te rozwiązania. 

Ponadto węzły indywidualne wybudowane w ramach Projektu są całkowicie zautomatyzowane, przez co charakteryzują się większą efektywnością dostawy ciepła niż węzły grupowe.

Pomieszczenie przeznaczone na nowy indywidualny węzeł cieplny

Nowy indywidualny węzeł cieplny wybudowany w ramach Projektu
„Węzły indywidualne dla Warszawy”

Warto dodać, że nowe węzły cieplne pozwalają na prowadzenie indywidualnej gospodarki ciepłem, tzn. wspólnota, spółdzielnia może samodzielnie podjąć decyzję o zasadach gospodarowania ciepłem, w tym np. o terminach włączania ciepła. Może też wpływać na parametry zaprogramowania poziomu ogrzewania czy decydować o przeprowadzeniu działań termomodernizacyjnych.

Nowy indywidualny węzeł cieplny wybudowany w ramach Projektu
„Węzły indywidualne dla Warszawy”