Тема занятия 9. Регулирование отпуска теплоты на горячее водоснабжение и вентиляцию по отопительной нагрузке.

Центральное качественное регулирование отпуска теплоты на горячее водоснабжение по отопительной нагрузке (параллельная схема присоединения водоподогревателей горячей воды к тепловым сетям).

Тепловая нагрузка горячего водоснабжения отличается большой суточной неравномерностью. В случае установки аккумуляторов горячей воды расчет графиков регулирования производится по среднечасовой нагрузке горячего водоснабжения. При отсутствии аккумуляторов графики рассчитывают, исходя из максимального расхода теплоты. Принципиальная схема присоединения систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к тепловым сетям при регулировании по отопительной нагрузке на рисунке 2.1.

По характеру изменения температуры воды в подающем трубопроводе и при постоянном расходе теплоты на горячее водоснабжение условно принято для расчета графиков регулирования два диапазона.

СГВ t_h П

Gv, t_о1 G_2hm t_o1 РТ Э

t_o1 t_o1 , G_o

SG Gv t_v2 G_2hm t₃

t_2m РК G_o t_o2 СО

Рисунок 2.1. Принципиальная схема присоединения систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к тепловым сетям.

К – калорифер (воздухонагреватель); П - подогреватель; Э - элеватор; РТ - регулятор температуры РК - регулировочный клапан.; СГВ - система горячего водоснабжения; СО - система отопления.

В диапазоне 1 при постоянной нагрузке горячего водоснабжения и постоянной температуре воды расход сетевой воды тоже остается неизменным. В данном диапазоне осуществляется местное количественное регулирование.

В диапазоне 11 постоянный расход тепла на горячее водоснабжение при переменной температуре сетевой воды обеспечивается местным количественным регулированием. Расчет регулирования сводится к определению температуры обратной воды и эквивалента расхода сетевой воды на горячее водоснабжение. Методика зависит от схемы присоединения подогревателей. Присоединение подогревателей горячего водоснабжения осуществляется по параллельной схеме.

В диапазоне I при постоянном расходе сетевой воды температура воды после подогревателей также постоянна и принимается t₃ =30^оС (рис. 2.2).

Расчетная разность температур сетевой воды принимается равной dt_h = t_о1- t₃= 40 ^оС.

Эквивалент расчетного расхода сетевой воды определяют

W_h^²= Q_hm / dt_h^². (2.1)

Расход сетевой воды кг/с равен

. (2.2)

В диапазоне II эквивалент расхода сетевой воды находят на основании решения уравнения (2.1) регулирования.

Предварительно определяют эквивалент расхода вторичной (водопроводной) воды W_{в. в}

W_в.в = Q_hm / (t_h – t_c). (2.3)

Параметр подогревателя Ф находят по данным расчетного режима

. (2.4)

Произведение расчетного коэффициента теплопередачи k² на поверхность нагрева находят из выражения

, (2.5)

где W_б = W_h^²; W_m = W_В.В; n = t_о1 –t_с.

С понижением температуры наружного воздуха расход сетевой воды уменьшается. Сложность дальнейшего решения задачи состоит в том, что заранее неизвестно соотношение между W_h^² и W_{В. В} (W_h^² >=< W_В.В). Поэтому вначале находят тепловую производительность подогревателя Q* для условия равенства эквивалентов сетевой и водопроводной воды, т. е. при W_h^² = W_{В. В}

. (2.6)

Температуру сетевой воды в обратном трубопроводе после подогревателя определяют

t₃₌t_о1 – Q_hm /W_h^², (2.7)

или

уравнения , (2.8)

где t_o1 - температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети; t_h, t_c - температуры горячей воды на систему горячего водоснабжения и холодной водопроводной воды; Dt² - средняя логарифмическая разность температур греющей и нагреваемой воды при температуре наружного воздуха t²_н.

Уравнение (2.8) решается методом последовательных приближений.

Графики температур, расхода теплоты и расхода сетевой воды на горячее водоснабжение по отопительной нагрузке приводится на рис. 2.2.

Расчет регулирования отпуска теплоты на вентиляцию. Задачей расчета является определение температуры воды после системы вентиляции и расхода сетевой воды на вентиляцию. Регулирование расхода воды осуществляется с помощью регулировочного клапана РК по импульсу от температуры воздуха за калорифером, рис. 2.1.

Расчет графиков производится отдельно для каждого диапазона с учетом принятого способа регулирования.

Регулирование расходом сетевой воды. Общее уравнение регулирования к вентиляционной нагрузке имеет вид

(2.9)

где - относительный тепловой поток на вентиляцию; G-расход сетевой воды на вентиляцию; t_v2 – температура воды после калориферов; k-коэффициент теплопередачи; Dt - температурный напор в калорифере, .

Величины, обозначенные одним штрихом относятся к расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления .

Коэффициент теплопередачи калорифера описывается зависимостью после преобразования при постоянном расходе воздуха

, (2.10)

где Ф_к - параметр калорифера; W= G_vc - эквивалент расхода сетевой воды на вентиляцию.

После преобразования уравнений температура воды после калориферов определяется по формулам:

I -диапазон +8^оС > t_н> t^²_н когда осуществляется местное количественное регулирование отпуска теплоты на вентиляцию

(2.11)

Это уравнение решается методом последовательного приближения определения температуры воды после калориферов t_v2. Значение принимается из расчета II диапазона.

II -диапазон t^²_н > t_н> t^¢_о, когда осуществляется центральное качественное регулирование отпуска теплоты на вентиляцию

, (2.12)

где - относительный тепловой поток на вентиляцию.

Расчет ведется при условии, что при . Температура воды в подающем трубопроводе на калориферы системы вентиляции принимается из комбинированного температурного графика .

Расход воды на вентиляцию определяется

, кг/с (2.13)

Графики температур, расхода теплоты и сетевой воды на вентиляцию по отопительной нагрузке приводится на рис. 2.3

Рекомендуемая литература.

Осн. 1 [122-124,147-150], 2 [106-113], 3 [96-106];

доп. 4 [153-165], 5 [33-40], 7[103-113].