2. Суммарный годовой график теплопотребления

Для определения режима работы систем теплоснабжения, выбора оптимальных параметров теплоносителя необходимо учитывать все виды тепловых нагрузок района (потребителя) и их повторяемость в течение года. Основой суммарного графика тепловых нагрузок является отопительно-вентиляционная нагрузка.

Для построения суммарного годового графика тепловых нагрузок, используются табличные данные времени стояния различных температур наружного воздуха для данного региона с интервалом в 5÷10°С (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Продолжительность стояния температур, час [9]

Город	Температура наружного воздуха, °С
	–35	–30	–25	–20	–15	–10	–5	0	+ 8
Актюбинск	1	22	154	480	1060	1760	2610	3800	4900
Алматы	12	31	122	300	622	1102	1810	2820	4000
Караганда	35	109	276	584	1070	1870	2820	4020	5080
Костанай	8	75	320	776	1430	2220	3080	4050	5110
Семипалатинск	49	130	320	692	1280	2000	2860	3860	4850

С уммарный годовой график теплопотребления называется графиком Россандера (рис.14)

1 – горячее водоснабжение (летнее), 2 – горячее водоснабжение (зимнее),

3 – вентиляция, 4 – отопление, 5 – суммарная тепловая нагрузка

Рисунок 14 – Суммарный годовой график тепловых нагрузок

В левой части графика строятся линии отдельных видов нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха. При наличии технологической тепловой нагрузки в левой части графика Россандера должна появиться дополнительная линия и суммарная тепловая нагрузка региона (линия 5) будет больше. Величина суммарной тепловой нагрузки при температуре позволяет определить мощность источника тепла, а площадь под правой кривой представляет собой годовой расход тепла на регион в целом.

5. Системы централизованного теплоснабжения [7, 9]

Система централизованного теплоснабжения (обеспечение группы потребителей из одного источника тепла) является наиболее распространенной в экономике страны.

1 – источник тепла, 2 – подающий трубопровод (теплопровод),

3 – абонентский ввод, 4 - вентиляционный калорифер, 5 – абонентский подогреватель местной системы отопления, 6 – нагревательный прибор местной системы отопления, 7 – трубопроводы местной системы отопления,

8 – абонентский подогреватель системы горячего водоснабжения,

9 - местная система горячего водоснабжения, 10 – обратный трубопровод

Рисунок 15 – Схема централизованной системы теплоснабжения.

Системы централизованного теплоснабжения (рис.15) состоят из следующих основных элементов (инженерных сооружений) [7,9]:

• источников тепла (1);

• тепловых сетей (2, 10);

• абонентских вводов (3);

• местных систем теплоснабжения (4-9).

Источником тепла в централизованных системах теплоснабжения являются крупные котельные (районные котельные, АСТ) или ТЭЦ (АТЭЦ). В зависимости от типа источника тепла системы централизованного теплоснабжения разделяются на:

• системы централизованного теплоснабжения от районной котельной;

• система централизованного теплоснабжения от ТЭЦ на базе комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, которая называется теплофикацией.

Тепло от источника к потребителю транспортируется по магистральным тепловым сетям. В зависимости от вида теплоносителя тепловые сети могут быть водяными или паровыми.

На абонентских вводах происходит переход тепла из магистральных (центральных) тепловых сетей (ЦТС) в местные системы теплоснабжения (МТС). На вводах осуществляется местное (абонентское) регулирование количества и качества используемого тепла.

В зависимости от организации движения теплоносителя системы теплоснабжения могут быть:

а) замкнутыми – потребитель использует только часть тепла, а теплоноситель полностью возвращается на источник тепла;

б) полузамкнутыми – потребитель использует как часть тепла, так и часть самого теплоносителя. Остальная часть теплоносителя возвращается на источник тепла;

в) разомкнутыми – теплоноситель и его тепло полностью используется потребителем.

В зависимости от числа теплопроводов в тепловой сети системы теплоснабжения могут быть одно-, двух-, трех- и четырехтрубными. Трех-, четырех- и более трубные системы в основном используются на промышленных предприятиях.

Однотрубные системы обычно используются при разомкнутых системах теплоснабжения. Эти системы наиболее экономичны и используются в случаях, если среднечасовой расход сетевой воды (теплоносителя) совпадает с расходом воды на горячее водоснабжение (ГВС). Следует иметь ввиду, что для целей горячего водоснабжения может использоваться как сама сетевая вода (открытая система ГВС), так и вода из горводопровода, подогретая в специальных теплообменниках за счет тепла сетевой воды (закрытая система ГВС). Если расход сетевой воды превышает расход воды на горячее водоснабжение или технологию, то используются двухтрубные системы теплоснабжения. По обратному теплопроводу на источник тепла возвращается избыток сетевой воды.

В водяных системах теплоснабжения количество тепла, отпускаемого тепловому потребителю, определяется по формуле

(5.1)

где - расход сетевой воды;

- температура воды в прямой и обратной сети (магистрали).

Параметры теплоносителя в тепловой сети ЦТС значительно выше параметров воды в местных тепловых сетях: = 150 (до 180÷190)°С. В местных сетях в соответствие с санитарно-гигиеническими требованиями температура воды не должна превышать для системы отопления 95÷105°С, а в системе горячего водоснабжения – 75°С. В обратной магистрали (сети) температура теплоносителя равна 60°С.

Так как тепловая нагрузка многих потребителей зависит от температуры наружного воздуха, то возникает необходимость ее регулирования, которое осуществляется следующими способами:

• изменением температуры воды в прямой магистрали (сети) – качественный способ регулирования тепловой нагрузки;

• изменением расхода сетевой воды – количественный способ регулирования;

• одновременным изменением расхода и температуры сетевой воды – качественно-количественный способ регулирования.

Способ регулирования нагрузки сочетается с определенными методами регулирования в зависимости от места, где оно осуществляется. Так, качественный способ осуществляется непосредственно на источнике тепла (централизованный метод), качественно-количественный способ используется на абонентском вводе (местный метод регулирования). Наконец, у потребителя в основном осуществляется количественный способ регулирования (индивидуальный метод).