UNIVERZITET U NIŠU
FAKULTET ZAŠTITE NA RADU
SEMINARSKI RAD
BUDUĆNOST SISTEMA DALJINSKOG
GREJANJA NASELJA
MENTOR STUDENT
Prof. Dr MIOMIR RAOS ZDRAVKOVIĆ MILOŠ
010149
NIŠ, 2011.
UVOD
Sistem daljinskog grejanja je sistem grejanja domaćinstava I industrijskih objekata iz
jednog centra. To može da bude gradski sistem ili sistem snabdevanja toplotnom energijom
vise naseljensih mesta, to mogu biti i regije ali isto tako i čitave države. Svaki sistem
daljinskog grejanja se sastoji iz elemenata. Sistem daljinskog grejanja je jedinstven tehničko
tehnolški sistem međusobno poveyanih energetskih objekata koji služi za proizvodnju, prenos
i distribuciju toplotne energije. Svaki sistem čine: proizvodni izvor, toplovodna mreža i
toplopredajne stanice. Proizvodni izvor je sistem postrojenja koji pretvara primarnu energiju u
toplotnu energiju. Toplovodna mreža je hijerarhijski uređen sistem cevovoda i merno
regulacionih uređaja koji povezuje proizvodni izvor i toplopredajne stanice. Obuhvata
cevovod i primarnu toplotnu mrežu . Distributivna mreža je deo sistem daljinskog grejanja
koji čine toplopredajne stanice i sekundarne toplovodne mreže za distribuciju toplotne
energije do objekata korisnika grejanja, dok toplopredajna stanica obezbeđuje isporuku
toplotne energije u unutrašnje toplotne instalacije i do uređaja korisnika. Jedan sistem
daljinskog grejanja podrazumeva povezanost i komunikaciju između elemenata sistema, kao i
merenje određenih parametara u određenim tačkama (temperatura, protok, pritisak), daljinsko
upravljanje sistemom i očitavanje parametara na svakoj kontrolnoj tački sitema. Za ove
potrebe koriste se različite vrste mernih uređaja, senzora, elektromotora i elektronskih uređaja
koji se komunikacijskim kablom ili bežično povezuju sa računarom na kome se vrši praćenje
ili upravljanje sistemom. Svaki sistem takođe ima subjekte sistema, odnosno, proizvođača
toplotne energije, koji nju dalje predaje distributeru toplotne energije, distributer je energetski
subjekat koji vrši prenos, distribuciju,isporuku toplotne energije i upravlja sistemom
daljinskog grejanja. Kupca predstavlja svako pravno ili fizičko lice koje ima u vlasništvu
objekat koji je priključen na daljinski sistem grejanja i koji od distributera za svoje potrebe
kupuje toplotnu energiju i može slobodno izabrati svog snabdevača. Postoji tarifni kupac i
kvalifikovani kupac, tarifni je onaj koji kupuje energiju za sopstvene potrebe po propisanom
tarifnom sistemu, a kvalifikovani koji ispunjava uslove propisane zakonom, kupuje energiju
za svoje potrebe i može slobodno izabrati svog snabdevača energije. Distributer toplotne
energije može da isporučuje energiju do potrošača koristeći vodu kao medijum prenosa, preko
mreže toplovoda do korisnika, gde preko uređaja meri količinu isporučene energije. Kod
stambenih zgrada gde ovakvo merenje ne može da se primeni postavlja se delitelj troškova
koji omogućava da se srazmerno izvrši procena isporučene energije po delovima stambene
1
oko 6.600 MW. Na mrežu daljinskog grejanja priključeno je ukupno oko 400.000 stanova, što
čini oko 17% stanova u Srbiji, a u Beogradu ovaj procenat iznosi oko 44%. U 2003. godini
ukupna potrošnja energenata u Srbiji je iznosila oko 550.000 tona. ( od čega je oko 65% činio
prirodni gas, 18% teško ložulje, 2% lako lož-ulje i 15% ugalj ) U Srbiji se u toku 2003.
godine nisu uopšte koristili obnovljivi izvori energije u ove svrhe. Srbija je usvojila i
Strategiju razvoja energetike do 2012. godine, a ono što treba tom strategijom da se ostvari je
konkretna realizacija mnogih programa koji su sadržani u dokumentu. Iskustva iz
skandinavskih zemalja iz oblasti daljinskog grejanja, pokazuju da je moguće smanjiti učešće
toplotne energije nastale spaljivanjem fosilnih goriva u ukupno isporučenoj energiji na oko
12%. Najveće preduzeće u oblasti daljinskog grejanja u Srbiji su JKP "Beogradske elektrane"
sa oko 2.800 MW instalisane snage. Ovo preduzeće prati nove tehnologije i zalaže se za
primenu EU direktive broj 77 iz 2001. godine o primeni obnovljivih izvora energije. U našoj
zemlji su već analizirane mogućnosti primene: geotermalne energije, biomase i solarne
energije. Jedini problem koji bi mogao da se ipreči u modernizaciji sistema za daljinsko
grejanje je finansijske prirode, mada bi se uložena sredstva vratila u određenom vremenskom
periodu, zbog krišćenja obnovljive enefrgije koja je mnogo isplatljivija i ne zahteva velika
ulaganja u održavanje sistema.
SOLARNA ENERGIJA
Jedan od obnovljivih izvora energije koji može da se koristi svuda na planeti je solarna
energija. Svake sekunde se na Suncu oslobađa ogromna količina energije, koja se emituje u
prostor u vidu elektromagnetnih talasa. Samo deo te energije dospeva na površinu Zemlje, ali
ta energija ipak iznosi 15 000 puta više od svetske potrošnje energije iz svih primarnih izvora.
Sunčevo zračenje predstavlja praizvor svih energetskih resursa i najveći izvor energije. Na
intenzitet i količinu globalnog zračenja utiču razni meteorološki, fizički i geografski faktori,
isto tako se i 25 do 50% zračenja izgubi prilikom prolaska kroz atmosferu, tako da ukupna
dozračena energija predstavlja samo potencijal, dok su resursi deo te energije koji mogu da
budu određeni tehničkim i ekonomskim mogućnostima. Apsorpcija energije zračenja u
amosferi zavisi od sadržaja vodene pare i optičke vazdušne mase. Solarna energija je energija
sunčevog zračenja koju primećujemo u obliku svetla i toplote koju primamo od najvećeg
izvora energije na Zemlji, Sunca. Sunčevo zračenje je odgovorno i za stalno obnavljanje
energije vetra, morskih struja, talasa, vodenih tokova i termalnog gradijenta u okeanima. Već
3
decenijama se solarna energija koristi za generisanje toplote u smislu zagrevanja vode,
životnog prostora, a takođe i za hlađenje. Upotreba solarne energije ima višestruke prednosti.
To je tih, čist i pouzdan izvor energije. Zbog rastuće cene fosilnih goriva kao i zbog ječanja
svesti o potrebi očuvanja životne sredine sve više reste interes za korišćenje sunčeve energije.
U stambenim objektima postoje dva tipa solarno toplotnih energetskih sistema: oni koji se
koriste isključivo za zagrevanje vode i oni koji uz to obezbeđuju i grejanje (takozvani kombi
sistemi). Primena sunčeve energije najisplativija u sistemima za pripremu potrošne tople vode
(PTV). Daljinski sistemi grejanja isporučuju PTV ograničenom broju potrošača. Primena
sunčevog zračenja za potrebe grejanja ima ograničenje u vidu nesrazmere između njegove
dostupnosti i zahteva potrošnje u toku zimskog perioda, kada su potrebe za grejanjem najveće.
Solarno toplotni energetski sistemi za zagrevanje vode su dizajnirani tako da su u toplijoj
polovini godine kompletno odgovorni za zagrevanje vode. U zimskim mesecima topla voda se
obezbeđuje bojlerima koji rade na naftu, gas ili drvo, a sunčanih dana podržava ga solarno
toplotni energetski sistem. To znači da se svake godine oko 60% zahtevane tople vode može
ostvariti solarnim toplotnim energetskim sistemima. Kod solarnih kombi sistema kolektori
imaju veću površinu i takođe pomažu u grejanju zgrada tokom jesenjih i prolećnih meseci.
Tipično, solarna energija može da obezbedi 10 do 30% ukupne energetske potrebe zgrade,
zavisno od toga koliko je dobro izolovana i koliki je zahtevani stepen zagrevanja. Postoje i
specijalne solarne kuće koje dobijaju 50 do 100% ukupnog grejanja od solarne toplotne
energije. Postoje različite vrste solarnih kolektora. Najjednostavnija forma kolektora je
nezastakljen plastični apsorber. Kod njih se voda pumpa kroz crne plastične pokrivače i
obično se koristi za grejanje bazena. Ovom metodom postiže se temperatura od 30ºC do 50ºC.
Veoma česti u upotrebi su kolektori sa ravnom pločom. Kod njih, solarni apsorber, koji
konvertuje solarno zračenje u toplotnu energiju, je instaliran u izolovanoj staklenoj kutiji da bi
se smanjili toplotni gubitci. Ravni kolektori uglavnom postižu temperaturu između 60ºC i
90ºC. Više temperature i veći stepen efikasnosti može se postići upotrebom vakumskog
cevnog kolektora zato što je toplotni gubitak dodatno smanjen preko jakog negativnog
pritiska u staklenim cevima. Kolektor se sastoji od brojnih vakumskih staklenih cevi.
Zahvaljujući pokretnom montiranju pojedinih cevi, ravan apsorber postavljen na staklenom
prijemniku može biti optimalno pozicioniran ka suncu. Kao rezultat, vakumski cevni kolektori
se mogu instalirati gotovo vodoravno na ravnim krovovima. Pojedine cevi formiraju
samoodrživ sistem koji prenosi toplotnu energiju izmenjivačem toplote do centralnog uređaja
za snabdevanje solarnog ciklusa. Kako i fotonaponski moduli i Solarne termoelektrane
4
odgovarajuće mere zaštite. Toplotni gubici u isporuci toplotne energije mogu da budu znatni
ukoliko je loša termička izolacija toplovoda. Za velike solarne sisteme potrebna je znatna
građevinska površina. Dozračena energija od sunca u idelanim slučajevima kada nema oblaka
ili prašine i zraci upadaju upravno na fotoelektrične ćelije iznosi oko 1.000 W po kvadratnom
metru. Pošto su ćelije u stanju da u električnu energiju pretvore najviše 10% dozračene
energije, po jednom kvadratnom metru iz ćelije se u idealnim uslovima može dobiti 0,1 x
1000 = 100 W. Prema tome, da bi se dobila snaga od 100 MW potrebno je fotoelektričnim
ćelijama pokriti površinu od 100 hektara (1.000.000 kvadratnih metara).
Ako se uzmu u obzir gubici u ostalim delovima elektrane, da bi se dobila navedena snaga
površina pokrivena ćelijama trebalo bi da bude bar za reda 30% veća od porethodno
izračunate. Inače, fotoelektrične ćelije treba neprekidno održavati i čistiti ih jer im se inače
stepen iskorišćenja još više smanjuje.
SOLARNA ELEKTRANA
Solarne termalne elektrane su izvori električne struje dobijene pretvaranjem Sunčeve energije
u toplotnu. Nemaju štetnih produkata prilikom proizvodnje električne energijea imaju
srazmerno dobru efikasnost 20 – 40 % i predstavljaju značajan potencijal za budućnost.
Količina energije koja pada na površinu je velika, pa bi izgradnjom ovakvih elektrana na
primer na području u Sahari, mogao bi se energijom snabdevati veliki broj korsinika. Ako
sagledamo sve pozitivne i negativne aspekte korišćenja solarne energije, uviđamo da ona
predstavlja jedan od obnovljivih izvora energije koji može da se korisiti u sistemu daljinskog
6
