5.Разработка методов регулирования тепловых нагрузок

5.1.Регулирование отпуска теплоты по отопительной нагрузке

В закрытых и открытых системах теплоснабжения при отношении Q^ср_г.в/ Q_о<0,15 может применяться центральное качественное регулирование отпуска теплоты по отопительной нагрузке. При этом в закрытых системах водоподогреватели для горячего водоснабжения должны присоединяться по двухступенчатой смешанной или паралельной схемам в зависимости от от отношения расходов теплоты отношении Q^max_г.в/ Q_о и типа регуляторов. 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: _1.0=f(t_н), _2.0=f(t_н).

По полученным значениям _1.0 и _2.0 строят отопительный график температур воды в тепловой сети (см. пример 2).

Так как по тепловым сетям одновременно подается теплота на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабжения необходимо внести коррективы в отопительный график. Температура нагреваемой воды на выходе из водоподогревателя горячего водоснабжения должна быть 60...65 ⁰С, поэтому минимальная температура сетевой воды в подающей магистрали принимается равной 70 ⁰С для закрытых и 60⁰С для открытых систем теплоснабжения.

Для этого отопительный график срезается на уровне 70 или 60⁰С полученный график температур воды в тепловой сети называется отопительно-бытовым.

Точка излома графика делит его на две части с различными режимами регулирования: в диапазоне температур наружного воздуха от температуры в точке излома t_н,и до t_н.о осуществляется центральное качественное регулирование отпуска теплоты, в диапазоне +8⁰С...t_н.и - местное регулирование.

Расход сетевой воды через любую местную отопительную систему в течении всего отопительного периода поддерживается с помощью регулятора расхода (РР) постоянным, равным расчетному.

В диапазоне температур наружного воздуха +8⁰С...t_н.и ,когда t_1,0=const и у абонентов осуществляется местное регулирование пропусками, число одновременно включенных систем отопления с повышением t_н уменьшается. Суммарный расход сетевой воды на отопление при этом диапазоне температур наружного воздуха определяют по выражению

G₀ =G₀^p , (5.1)

где G₀^p -расчетный расход сетевой воды на отопление.

Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию можно осуществить изменением расхода сетевой воды или нагреваемого воздуха. Если заданием не определен способ регулирования отпуска теплоты на вентиляцию, применяют способ регулирования изменением расхода сетевой воды. В этом случае задачей расчета регулирования является определение температуры воды после калориферов _2,в и расхода сетевой воды на вентиляцию G_в при различных температурах наружного воздуха.

На основании графиков расхода теплоты на вентиляцию Q_в =f(t_н) и температуры воды в подающей магистрали _1,0 =f(t_н) весь отопительный период можно разбить на три диапазона.

I диапазон - от t_н=+8°С до t_ни , когда температура сетевой воды в подающей магистрали_1,0 =const, а расход теплоты на вентиляцию Q_в=var= f(t_н). Вэтом диапазоне температур наружного воздуха дополнительно к центральному регулированию осуществляют местное путем изменения расхода сетевой воды через калорифер, т.е.G_в=var.

Температуру воды после калориферов _2,в из уравнения

, (5.2)

где -температура сетевой воды в подающей магистрали при

t_н=t_н.и=t_н^’’; _2,в^’’- температура воды после калориферов при t_н=t_н.и=t_н^’’.

Решается данное уравнение методом последовательных приближений или графоаналитическим способом.

II диапазон- от t_н.и до t_н.в. когда с понижением t_н температура сетевой воды в подающей магистрали и расход теплоты на вентиляцию увеличиваются,т.е. _1,0 =f(t_н)

Q_в =f(t_н). Центральное качественное регулирование отпуска теплоты сохраняется, т.е. G_в=const.

Температура воды после калориферов

, (5.3)

где _1,0^’’’- температура сетевой воды в подающей магистрали при t_н=t_н.в=t_н^’’’;

_2,в^’’’ температура воды на выходе из калорифера при t_н=t_н.в=t_н^’’’, равная _2,0^’’’.

III диапазон - от t_н.в до t_н.о, когда температура сетевой воды в подающей магистрали _1,0=var = f(t_н), а расход теплоты на вентиляцию Q_в=const. При этом диапазоне, также как и при первом, необходимо применять дополнительное местное количественное регулирование, т.е. G_в=var.

Температуру воды после калориферов _2,в определяют из уравнения

.

Решается оно, как и (5.1), методом последовательных приближений или графоаналитическим методом.

Пример 2. Построение графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке.

Расчетная нагрузка наружного воздуха для проектирования отопления t_НО = -30 С, воздуха в отапливаемых помещениях t_В = 18 С, сетевой воды в подающей и обратной магистралях при t_НО : _1,0 = 150 С, _2,0 = 70 С. Потребители подсоединены к тепловым сетям по зависимым схемам.

Решение.

Температура воды в подающей и обратной магистралях в течении отопительного периода (в диапазоне +8…-30 С):

;

,

где t^/ – температурный напор нагревательного прибора, при расчетной температуре воды в отопительной системе ^/₃ = 95 С, ^/_2,0 = 95 С

С;

t_Н – температура наружного воздуха, С;

^/ – расчетный перепад температур воды в тепловой сети

С;

– расчетный перепад температур воды в местной системе отопления

С.

Задаваясь различными значениями t_Н в пределах +8…-30 С (сетка : +8, +5, 0, -5, -10, -15, -20, -25, -30 °С), определяются _1,0 и _2,0 . Строиться график _1,0 = f(t_Н) и _2,0 = f(t_Н) (рис. 5.1).

Рис. 5.1.

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, проводиться горизонтальная прямая до пересечения с температурной кривой для подающей магистрали (_1,0).

Приложение 2

Таблица 1

Основные типы сборных железобетонных каналов для тепловых сетей.

Условный диаметр Труб Dу,мм	Марка канала	Размеры канала, мм
		внутренние	наружные
25…50 70…80 100…150 175…200 200…300 350…400 450…500 600 700 800 900 1000 600…700 450…800	КЛ60-30 КЛ60-45 КЛ90-45 КЛ60-60 КЛ90-60 КЛ120-60 КЛ150-60 КЛ210-60 КЛс90-90 КЛс120-90 КЛс150-90 КС120-120 КС210-210 КС300-150 КС360-180 КС420-210 КЛс120-120 КЛс150-120 КЛс210-120 КС90-90 КС120-90 КС90-120 КС150-90 КС210-190	600х300 600х450 900х450 600х600 900х600 1200х600 1500х600 2100х600 900х900 1200х900 1500х900 1200х1200 2100х1200 3000х1500 3600х1800 4200х2100 1200х1200 1500х1200 2100х1200 900х900 1200х900 900х1200 1500х900 2100х900	850х440 850х440 1150х630 850х750 1150х780 1450х780 1800х850 2400х890 1060х1070 1400х1070 1740х1070 1400х1370 2380х1470 3610х1950 4300х2280 4940х2640 1400х1370 1740х1470 2380х1470 1380х1090 1680х1090 1680х1390 1980х1110 2580х1180

Таблица 2

Расстояние между неподвижными опорами теплопроводов при канальной и бесканальной прокладке.

Диаметр теплопровода Dу,мм	Канальная прокладка				Бесканальная прокладка
	П-образные компенсаторы		Сальниковые компенсаторы		П-образные компенсаторы	Сальниковые компенсаторы
	pp=0.8 МПа, t=1000С pp=1.6 МПа, t=1500С	pp=1,3 МПа, t=3000С	pp=0.8 МПа, t=1000С pp=1.6 МПа, t=1500С	pp=1,3 МПа, t=3000С
50 70 80 100 125 150 175 200 250 300 350 400 450 500 600…1000	60 70 80 80 90 100 100 120 120 120 140 160 160 180 200	60 70 80 80 90 90 100 100 100 120 120 140 140 160 160	- - - 70 70 80 80 80 100 100 120 140 140 140 160	- - - 50 50 60 60 60 60 60 60 80 80 80 80	50 55 65 65 - - - - - - - - - - -	- - - - 25 30 35 50 60 70 70 70 70 80 80