2.1.3 Технологическая схема теплоподготовительной станции.

По рассчитанному с помощью формулы (2.2) значению индекса насыщения горячей воды карбонатом кальция и содержанию в воде хлоридов и сульфатов, руководствуясь табл. 2.2. для заданного материала труб назначается состав оборудования для обработки воды на ТПС и выбирается ее принципиальная схема.

Так как и выбераем рекомендуемый комплект оборудования для обработки воды на теплоподготовительных станциях систем централизованного горячего водоснабжения по табл. 2.2.

Материал труб сетей горячего водоснабжения
	<50
Сталь углеродистая обыкновенного качества	4. Рис.2.3а
	1. Рис.2.2
Сталь углеродистая с цинковым покрытием	2. Рис. 2.3а С+АО
Термостойкие	Рис. 2.3б АЗ

Принимаем сталь углеродистая с цинковым покрытием.

3. Режимы теплопотребления

Задачи этого раздела работы является определение проектных тепловых потоков горячего водоразбора, тепловых потерь в ЦСГВ, тепловых потоков горячего водоснабжения; тепловой мощности водоподогревательной установки и емкости аккумуляторов горячей воды. Полученные значения режимных параметров ЦСГВ будут использованы в последующих разделах работы для подбора технологического оборудования ТПС.

1. Тепловые потоки горячего водоразбора

Особенностью работы систем горячего водоснабжения является весьма неравномерный характер водопотребления, которое колеблется по периодам года, дням недели и особенно резко – по ночам суток. В связи с этим тепловые потоки горячего водоразбора в характерные периоды имеют различные значения, которые при проектирование ЦСГВ определяются по формулам:

А. Средний для отопительного периода

(3.1.)

где: - средний часовой тепловой поток горячего водоразбора в отопительном периоде, Дж/ч;

- средний часовой за отопительный период горячий водоразбор, , определяется по формуле (2.1.);

- плотность воды при средней температуре нагреваемой воды в водоподогревателе , принимается равной 996 ;

С – удельная теплоемкость воды, принимается равной 4190 Дж/(кг*К);

– средняя температура горячей воды у водоразборных приборов по норме ;

- расчётная зимняя температура водопроводной воды, принимается равной среднезимней температуре воды в источнике водоснабжения по заданию, ;

Б. Средний для суток наибольшего водопотребления – предпраздничного дня:

;

где: - средний часовой суток наибольшего водопотребления тепловой поток горячего водоразбора, Дж/ч;

- Коэффициент суточной неравномерности, принимается равным 1,2;

В. Максимальный для суток наибольшего водопотребления:

где: – максимальный часовой тепловой поток горячего водоразбора, Дж/ч;

- коэффициент часовой неравномерности горячего водозабора, определяется по формуле:

где - численность населения посёлка по заданию, чел.

3.2 Тепловые потоки горячего водоснабжения

Необходимый циркуляционный расход воды в ЦСГВ, обеспечивающий в условиях отсутствия водоразбора в любом водоразборном стояке здания температуру воды не ниже определяется по формуле:

– полный циркуляционный расход через ТПС, ;

-удельный циркуляционный расход воды, отнесенный к одному жителю поселка, принимается по таблице 3.1. л/(ч.чел).

Зная циркуляционный расход воды и расчётное снижение температуры воды в циркуляционном контуре определяем средние потери теплоты по ЦСГВ по формуле:

где - среднечасовой поток тепловых потерь в ЦСГВ, Дж/ч;

- плотность воды при средней температуры воды в циркуляционном контуре , принимается равной 988 кг/м³.

- перепад температуры циркуляционной воды, принимается по таблице 3.1.

С – удельная теплоемкость воды, принимается равной 4190 Дж/(кг*К);

Теперь можем определить средний часовой тепловой поток горячего водоснабжения расчетных суток наибольшего водопотребления и среднечасового потока тепловых потерь

(3.7.)

И аналогично определить максимальный часовой тепловой поток горячего водоснабжения

(3.8.)

Коэффициент часовой неравномерности теплового потока горячего водоснабжения определяется отношением

(3.9.)

Заметим, что всегда меньше .

Относительные тепловые потери в ЦСГВ вычисляют по формуле:

В современных ЦСГВ с теплоизолированным стояками секционных узлов зданий и наличии полотенцесушителей .

3. Определение мощности водоподогревательной установки и расчётного теплового запаса в аккумуляторах горячей воды

Мощность ВПУ, режим работы теплоаккумулирующей установки и расчётный тепловой запас аккумуляторов горячей воды определяется графо – аналитическим способом. Этот способ основан на построении и совместном рассмотрении графиков потребления и выработки теплоты в ЦСГВ.

Мощность водоподогревательной установки диктуется не только графиком водопотребления, но и режимом подачи энергоносителя к ТПС. Все это вместе позволяет при проектных разработках пользоваться опорной обобщенной гистограммой (столбчатым графиком ) тепловых потоков горячего водоснабжения по часам расчетных суток. Такая опорная гистограмма приведена на рис.3.1. По оси абсцисс у нее отложены часы суток, а по оси ординат – значения количества потребленной теплоты ЦСГВ за текущий час или, то же самое – среднего иеплового потока горячего водоснабжения за тот же час. Площадь каждого столбика гистограммы прямо пропорциональна (а в масштабе - равна) потреблению теплоты ЦСГВ за соответствующий час, а сумму площадей её столбцов – суточному потреблению теплоты на горячее водоснабжение поселком

, (3.11.)

Где: и – суточный и часовые потребности поселка в теплоте для нужд горячего водоснабжения, Дж.

Если теперь нарастающим итогом суммировать осредненные значения тепловых потоков гистограммы рис.3.1. и изобразить результаты такого последовательного суммирования графически, то получим интегральный график теплопотребления ЦСГВ, показывающий динамику роста теплопотребления во времени расчетных суток. На рис.3.2. ломаная линия Ф и является интегральным графиком теплопотребления ЦСГВ, построенным по данным опорной гистограммы рис.3.1.

В таблице 3.2. дана сводка значений тепловых потоков и расходов теплоты на расчетные часы суток, используемые для построения опорной гистограммы тепловых потоков и интегрального графика потребления теплоты ЦСГВ.

Интервал времени суток, ч	Продолжительность интервала, ч	Тепловой поток в интервале, Дж/ч	Потребление теплоты
			За интервал времени	С начала суток
0-6	6
6-20	14	5,31
20-22	2
22-24	2

Когда подача энергоносителя в ТПС производится периодически, а потребление горячей воды круглосуточное, как это имеет место в нашем случае, установка аккумуляторов горячей воды неизбежна. Необходимая мощность ВПУ при таких условиях вычисляется по формуле:

(3.12.)

где: - тепловая мощность ВПУ, Вт;

- заданное число часов подачи энергоносителя к ВПУ в сутки.

Графически, определяется угловым коэффициентом прямой проходящей через точку начала координат интегрального графика потребления теплоты и точку, лежащую на ординате и имеющую абсциссу Z. Для определения будем называть эту прямую прямой мощности ВПУ, обозначив её через W.