Тема занятия 11. Центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения в закрытых системах теплоснабжения.

При центральном качественном регулировании отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения значительно сокращается расчетный расход сетевой воды.

При этом виде регулирования в системе поддерживается постоянный расход сетевой воды, равный расчетному расходу сетевой воды на отопление по отопительному температурному графику (т.е. отдельно расход воды на тепловую нагрузку горячего водоснабжения не предусматривается). Поэтому для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе должна быть выше (t₁), чем требуется по температурному графику (t₀₁). В закрытых системах теплоснабжения подогреватели горячего водоснабжения следует присоединять к тепловым сетям по двухступенчатой последовательной схеме (рис. 4.1).

Установка регулятора расхода на абонентском вводе предусматривает постоянный расход сетевой воды, равный для типовых абонентов расчетному расходу воды в системе отопления на протяжении отопительного периода. Таким образом, гидравлический режим системы отопления на протяжении является стационарным. Тепловой режим в системе отопления при присоединении подогревателей горячего водоснабжения к тепловым сетям нестационарен. так как зависит от суточной неравномерности горячего водоснабжения. В часы большого расхода теплоты на горячее водоснабжение температура воды, поступающая в систему отопления, ниже нормативной среднесуточной, а в часы малого расхода теплоты - наоборот, выше нормативной среднесуточной.

Вследствие теплоаккумулирующей способности строительных конструкций в отапливаемых зданиях значительные на протяжении суток колебания температуры теплоносителя почти не вызывают изменений внутренних температур отапливаемых помещений, так как при сниженной температуре ранее прогретые конструкции выделяют тепло в воздух помещений, а при повышенной - наоборот, поглощают его.

При таком нестационарном тепловом режиме отопительных систем должен существовать суточный баланс между тепловыделениями приборов и теплопотерями здания. Этот баланс теплоты осуществляется путем ввода поправочного коэффициента c, и в расчетах нагрузка горячего водоснабжения называется балансовой и определяется

Q_hd=c´Q _hm, мВт . (4.1)

При наличии аккумуляторов горячей воды поправочный (балансовый) коэффициент к средней нагрузке горячего водоснабжения c равен 1, при отсутствии c- 1,2.

Основным в расчете является определение перепадов температур сетевой воды в верхней d₁ и нижней d₂ ступенях подогревателя при различных наружных температурах t_н и балансовая нагрузка горячего водоснабжения (рис. 4.1). Расчетная нагрузка горячего водоснабжения постоянна на всем протяжении отопительного периода, суммарный перепад температур в нижней и верхней ступенях d = d₁ + d₂ является величиной постоянной во всем диапазоне изменения наружных температур.

Расчет повышенного температурного графика выполняется в следующей последовательности:

1. Определяется суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступеней d = d₁ + d₂, который при постоянном расходе сетевой воды и балансовой нагрузке горячего водоснабжения является величиной постоянной

(4.2)

Рисунок 4.1.Принципиальная схема двухступенчатого последовательного присоединения подогревателей горячего водоснабжения к тепловым сетям.

I, II ступени водоподогревателя; Э - элеватор; РТ - регулятор температуры; РД - регулятор давления; СГВ - система горячего водоснабжения; СО - система отопления.

2. Рассчитывается перепад температур в подогревателях нижней ступени d₂ в диапазоне температур наружного воздуха 8⁰С >t_н>t_н^//. В этом диапазоне температур при регулировании пропусками величина перепада температур будет постоянной и равной значению ее в точке излома d₂^//, которая рассчитывается

d₂^// = , (4.3)

где - температура горячей (нагреваемой) воды после подогревателей нижней ступени при , ⁰С; - недогрев горячей воды до температуры воды в обратном трубопроводе после системы отопления, ⁰С (принимается в пределах =5¸10 ⁰С).

3. Рассчитывается перепад температур сетевой воды в подогревателях нижней ступени в диапазоне температур наружного воздуха > > по формуле

. (4.4)

4. Рассчитывается перепад температур в подающем трубопроводе верхней ступени подогревателя по формуле

. (4.5)

Если получается отрицательное значение при (т.е. < ), то следует принять большее значение недогрева и повторить расчет с пункта 2.

5. Находится температура сетевой воды в подающем трубопроводе

. (4.6)

6. Находится температура сетевой воды после системы отопления и горячего водоснабжения по формуле

. (4.7)

7. Рассчитывается расход воды на совместную нагрузку отопления и горячего водоснабжения

, кг/с. (4.8)

Графики регулирования отпуска теплоты на совместную тепловую нагрузку отопления и горячего водоснабжения в зависимости от температуры наружного воздуха приводятся на рис. 4.2.: теплового потока на отопление и горячее водоснабжение, повышенный температурный и расхода сетевой воды

При разнородной тепловой нагрузке абонентов целесообразно сочетание центрального качественного регулирования по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения с местным количественным регулированием. Это становится возможным при замене регуляторов расхода РР регуляторами отопления РО, осуществляющими местное регулирование отопительных систем по импульсу от температуры воздуха в отапливаемом помещении.

Рисунок 4.2. Графики суммарного теплового потока на отопление и горячее водоснабжение (а), повышенный температурный (б), расхода сетевой воды на отопление и горячее водоснабжение (в) при регулировании по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

Рекомендуемая литература.

Осн. 1 [128-138], 3 [111-118];

доп. 4 [166-177], 5 [44-45], 7 [113-118].