РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ

Регулирование отпуска теплоты в закрытых системах

Теплоснабжения

В системах теплоснабжения с разнородными тепловыми на­грузками применяют многоступенчатую систему регулирования отпуска теплоты, имеющую следующий принцип построения:

- центральное регулирование производят на ТЭЦ или в ко­тельной по преобладающей тепловой нагрузке района;

- групповое или местное регулирование в узлах присоединения отдельных видов тепловых нагрузок;

- индивидуальное регулирование непосредственно у теплопотребляющих приборов.

Применение многоступенчатого регулирования приводит к снижению расхода теплоты на отопление за счет ликвидации «перетопов» зданий в диапазоне от +8 °С до температуры наружно­го воздуха, соответствующей точке излома графика температур воды, и к снижению расхода теплоносителя на единицу отпущенной теплоты.

Согласно [4], в водяных тепловых сетях следует применять центральное качественное регулирование отпуска теплоты путем изменения температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.

В водяных тепловых сетях принимают центральное каче­ственное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления или по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабже­ния.

Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65 % от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении , регулирование отпуска теплоты принимают по нагрузке отопления. При этом в тепловой сети поддерживается отопительно-бытовой температурный график.

Построение графика центрального качественного регулиро­вания отпуска теплоты по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях от температуры наружного воздуха.

Для зависимых схем присоединения отопительных устано­вок к тепловым сетям температуру воды в подающей и обратной магистралях в течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур наружного воздуха +8 – t₀, рассчитывают по выражениям:

 

, (4.1)

, (4.2)

Δ t – температурный напор нагревательного прибора, °С:

 

, (4.3)

где τ _э ˚ C – температура воды в подающем трубопроводе системы отопле­ния после элеватора при t_o, ˚ C;

τ ₂ – температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления при t_o, ˚ C;

Δ τ ˚ C = τ ₁- τ ₂ – расчетный перепад температур воды в тепловой
сети, ˚ C

τ ₁ – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха t_o;

θ – расчетный перепад температур воды в местной системе отопления, θ = τ _э – τ ₂.

Задаваясь различными значе­ниями t_н в пределах от +8 ˚ C до t_o, определяют τ _{1, 0} и τ _{2, 0}и строят отопительный график температур воды в тепловой сети (рис. 4.1).

 

Рис. 4.1. График температур воды в подающей

и обратной магистралях при центральном

регулировании по отопительной нагрузке

При независимых схемах присоединения отопительных установок к тепловой сети температуру воды в подающей и обратной магистралях определяют по [7, форм.(4.43), (4.44)] или
[9, форм.(IV.34), (IV.35)].

Так как по тепловым сетям од­новременно подается тепло на отопление, вентиляцию и горячее водо­снабжение, то для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабже­ния необходимо внести коррективы в отопительный график температур воды. Температура нагреваемой воды на выходе из водоподогревателя горячего водоснабжения должна быть 60 – 65 °С, поэтому ми­нимальная температура сетевой воды в подающей магистрали принимается равной 70°С для закрытых систем теплоснабжения. Для этого отопительный график срезается на уровне 70 °С, полученный график температур воды в тепловой сети называется отопительно-бытовым. Температура наружного воздуха, соответ­ствующая точке излома графика, обозначается t΄ _н. Точка излома графика делит его на две части с различными режимами регули­рования: в диапазоне температур наружного воздуха от t΄ _н до t_o осуществляется центральное качественное регулирование отпуска теплоты, в диапазоне +8 °С - t΄ _н – местное регулирование.

При регулировании по отопительной нагрузке водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки горячего водоснабжения Q_hmax к расчетной отопительной нагрузке Q_omax и типа регуляторов по следующим схемам:

– при Q_hmax / Q_omax = 0, 2-1, 0 – с установкой регулятора рас­хода - по двухступенчатой смешанной схеме;

– то же – с электрон­ным регулятором расхода – по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод;

– при осталь­ных отношениях – по параллельной схеме.

В системах теплоснабжения с жилищно-коммунальной на­грузкой более 65 % от суммарной тепловой нагрузки принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по сов­мещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

Применение данного метода регулирования позволяет рас­считывать магистральные теплопроводы по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию, не учитывая расход воды на горячее водоснабжение. Для удовлетворения же нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем теплопро­воде принимается выше, чем по отопительному графику, и большинство потребителей системы отопления и горячего водоснабжения должны присоединяться к тепловой сети по принципу свя­занной подачи теплоты. При этом строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты, выравнивающими неравномерность суточного графика тепловой нагрузки горячего водоснабжения.

Водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки горячего водоснабжения Q_hmax к расчетной отопительной нагрузке Q_omax и типа регуляторов по следующим схемам:

– при Q_hmax / Q_omax = 0, 2 -1, 0 – с установкой регулятора рас­хода — по двухступенчатой последовательной схеме;

то же – с элек­тронным регулятором расхода теплоты – по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод;

при остальных отношениях – по параллельной схеме.

При этом способе регулирования отпуска теплоты в тепловой сети поддерживается повышенный температурный график, кото­рый строится на основании отопительно-бытового температурного графика.

Расчет повышенного температурного графика заключается в определении перепада температур сетевой воды в подогревателях верхней δ ₁ и нижней δ ₂ ступеней при различных температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего водоснабже­ния.

 

, (4.4)

где χ – балансовый коэффициент, учитывающий неравномерность расхода теплоты на горячее водоснабжение в течение суток,
χ = 1, 2.

Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступеней δ в течение всего отопительного периода постоянен и определяется по [9, по форм.(IV.71)]:

 

. (4.5)

 

Задаваясь величиной недогрева водопроводной воды до тем­пературы греющей воды в нижней ступени подогревателя Δ t_н = 5-10 °С, определяют температуру нагреваемой водопроводной воды после нижней (первой) ступени подогревателя t΄ при темпе­ратуре наружного воздуха, соответствующей точке излома гра-
фика t΄ _н:

, (4.6)

где '(штрих) означает, что значения величин взяты при t΄ _н.

Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подо­гревателя δ ₂, при различных температурах наружного воздуха определяют по выражениям:

при t΄ _н –

 

; (4.7)

 

при t₀ –

 

, (4.8)

где t_h – температура воды, поступающей в систему горячего водо­снабжения, °С;

t_c – температура холодной водопроводной воды в отопительный период, °С.

Зная δ ΄ ₂ и δ ₂, находят температуру сетевой воды в обратной магистрали по повышенному температурному графику:

 

, . (4.9)

 

Перепад температур сетевой воды в верхней (второй) ступени подогревателя при t_o и t΄ _н:

 

, . (4.10)

 

Температура сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети для повышенного температурного графика:

 

, . (4.11)

 

Определив значения температур воды в подающей и обрат­ной магистралях тепловой сети, строят повышенный температур­ный график (рис. 4.2).

Рис. 4.2 . Повышенный температурный график центрального

качественного регулирования для закрытых систем водоснабжения

 

ПРИМЕР 4.1. Построить для закрытой системы теплоснабжения график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке (отопительно-бытовой температурный график). Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления t_o= -25 °С, воздуха в отапливаемых помещениях t_i = 18 °С, сетевой воды в подающей и обратной магистралях при t_o: τ ₁ = 150 °С, τ ₂ = 70 °С.

Потребите­ли присоединены к тепловой сети по зависимым схемам.

Решение. Температуру воды в подающей и обратной магис­тралях в течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур наружного воздуха +8 ^…. –25 °С определяем по формулам (4.1), (4.2). Температурный напор нагревательного прибора находим по формуле (4.3), принимая τ _o = 95 °С:

 

Δ t = (95+70)/2-18 = 64, 5 °С.

 

Расчетный перепад температур воды в тепловой сети:

 

Δ τ = 150 -70 = 80 °С.

Расчетный перепад температур воды в местной системе отопления

 

θ = 95-70 = 25 °С.

 

Задаваясь различными значениями t_н, в пределах от +8 °С до –25 °С, определяем τ _{1, 0} и τ _{2, 0}. Полученные результаты сводим в
табл. 4.1.

 

Таблица 4.1

Температура сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах

tн τ , °С	Температура наружного воздуха, °С
			-5	-10	-15	-20	-25
τ 1, 0	53, 5	63, 2	78, 4	93, 2	107, 7	122, 0	136, 1
τ 2, 0	35, 1	39, 0	44, 9	50, 4	55, 6	60, 6	65, 4

 

По полученным значениям строим графики τ _{1, 0} = f (t_н) и τ _{2, 0} = f (t_н) (см. рис. 4.2).

Для обеспечения требуемой температуры воды в системе горячего водоснабжения минимальную температуру сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети принимаем равной 70 °С. Поэтому из точки, соответствующей 70 °С на оси ординат, проводим горизонтальную прямую до пересечения с температурной кривой для подающей магистрали. Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома графика А, обозначается t΄ _н и равна +2, 5 °С.

ПРИМЕР 4.2. Построить для закрытой системы теплоснабжения график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный температурный график). Температуру воды в тепловой сети при регулировании по отопительной нагрузке принять из приме-
ра 4.1. Водоподогреватели горячего водоснабжения у абонентов присоединены по двухступенчатой последовательной схеме. Расчетный тепловой поток на отопление Q_omax = 200 кВт, горячее водоснабжение Q_hmax = 50 кВт, балансовый коэффициент χ = 1, 2. Температура горячей воды в системе горячего водоснабжения t_h = 55 °С, холодной воды
t_c = 5 °С.

Решение. Балансовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения = 1, 2· 50 = 60 кВт.

Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях нижней и верхней ступеней определяем по формуле (4.8):

 

δ = 60· (150-70)/200 = 24 °С.

По вычисленным значениям τ _{1, 0} и τ _{2, 0} строим отопительно-бытовой температурный график (см. рис. 4.1), по которому устанавливаем, что t΄ _н = +2, 5 °С, τ ΄ ₁ = 70 °С, τ ΄ ₂ = 42 °С. Принимая подогрев водопроводной воды до температуры греющей воды в подогревателе нижней ступени равным 10°С, находим температуру нагреваемой водопроводной воды после нижней (первой) ступени подогревателя
при t΄ _н:

t΄ = 42-10 = 32 °С.

 

По формулам (4.8), (4.9) определяем перепад температур сетевой воды δ ₂ в нижней ступени подогревателя:

при t΄ _н –

δ ΄ ₂ = 24· (32-5)/(55-5) = 13 °С;

при t_o –

δ ₂ = 13· (70-5)/(42-5) = 22, 8 °С.

 

Температуру сетевой воды в обратной магистрали для повышенного температурного графика находим по формуле (4.9):

 

τ _2П = 70-22, 8 = 47, 2 °С;

τ ΄ _2П = 42-13 = 29 °С.

 

Строим график τ _2П = f(t_н) (см. рис. 4.2). По формуле (4.10) находим перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при t_o и t΄ _н:

δ ₁ = 24-22, 8 = 1, 2 °С;

δ ΄ ₁ = 24-13 = 11 °С.

Температуру сетевой воды в подавшей магистрали тепловой сети для повышенного температурного графика вычисляем по фор-
муле (4.11):

τ _1П = 150+1, 2 = 151, 2 °С;

τ ΄ _1П = 70+11 = 81 °С.

Строим график τ _1П = f(t_н) (см. рис. 4.2).

 

 

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Административно- правовое регулирование в промышленном и строительном комплексах.
2. Административно-правовое регулирование в агропромышленном комплексе.
3. Административно-правовое регулирование в промышленном и строительном комплексах
4. Административно-правовое регулирование в системе органов управления в хозяйственно-обслуживающем комплексе.
5. Административно-правовое регулирование внешних связей в области внешнеэкономического
6. Антимонопольное государственное регулирование
7. Антимонопольное регулирование
8. Билет № 10 Регулирование рынка. Способы и результаты.
9. Бюджетные нарушения и применение бюджетных мер принуждения – понятие, нормативно-правовое регулирование.
10. В. Урегулирование конфликтов
11. Внутреннее регулирование финансового рынка.
12. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Работа в термодинамике