Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Центральное регулирование по отопительной нагрузке
При рассматриваемой системе центрального регулирования полное соответствие между подачей тепла на отопление и тепловыми потерями зданий при всех наружных температурах в диапазоне непрерывной подачи тепла может быть обеспечено у абонентов, имеющих два ввода нагрузки — отопление и горячее водоснабжение, только при определенных схемах присоединения к тепловой сети. В закрытых системах теплоснабжения эти условия обеспечиваются при присоединении абонентских установок по параллельной и смешанной схемам, а в открытых системах — по схеме несвязанного регулирования. Это объясняется тем, что при указанных схемах присоединения расход воды через отопительные установки поддерживается постоянным, а температурный режим в подающей линии соответствует режиму отопительной нагрузки. Однако для удешевления тепловых сетей при центральном регулировании по отопительной нагрузке часто используются другие схемы присоединения абонентов, позволяющие снизить расчетный расход воды на ввод путем выравнивания суточного графика тепловой нагрузки и лучшего использования теплоносителя. В частности, при закрытой системе теплоснабжения у абонентов с двумя видами нагрузки — отопления и горячего водоснабжения применяют двухступенчатую и одноступенчатую последовательные схемы присоединения , а при открытой системе теплоснабжения — схему со связанным регулированием . Применение этих схем позволяет выбирать расчетный расход сетевой воды на абонентский ввод по средней, а не по максимальной нагрузке горячего водоснабжения, что дает значительный экономический эффект. Однако при применении этих схем в условиях центрального регулирования отпуска тепла по отопительной нагрузке нарушается постоянное соответствие между подачей тепла на отопление и тепловыми потерями зданий, что при отсутствии дополнительного местного регулирования на абонентских вводах или отопительных приборах приводит к подаче некоторого избыточного количества тепла на отопление в период низких наружных температур. При центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке и присоединении абонентов по параллельной или смешанной схемам или по схеме несвязанного регулирования расход сетевой воды на отопление на всем диапазоне непрерывной подачи тепла остается постоянным, а расход сетевой воды на вентиляционные установки и установки горячего водоснабжения, присоединенные к тепловой сети параллельно с отопительными установками, является величиной переменной. Требуемый расход сетевой воды на установки вентиляции и горячего водоснабжения в зависимости от расхода тепла и температурного режима тепловой сети устанавливается местными регуляторами. Рассмотрим характер протекания графиков температур и расходов сетевой воды для удовлетворения различных видов тепловой нагрузки при параллельном присоединении теплопотребляющих установок к тепловой сети и центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке. 2.1 Построение графика температур обратной воды и расхода воды на отопление (рис.1)
Температурные графики воды в подающей и обратной линиях тепловой сети при качественном регулировании отопительной нагрузки были рассмотрены ранее. Температурный график воды в обратной линии на диапазоне постоянной температуры подающей магистрали и регулирования «пропусками» может быть приближенно принят за прямую линию, параллельную графику температур воды в подающей линии. Такому характеру графика соответствует постоянство всех факторов, влияющих на теплоотдачу отопительного прибора (часовой расход тепла, температура поступающей воды, расход воды и температура внутреннего воздуха). В действительности при регулировании пропусками е отапливаемых зданиях имеет место неустановившийся тепловой режим, связанный с некоторым перегревом помещений в часы работы отопительной установки и понижением внутренней температуры в периоды отключения (пропусков). Поэтому температура обратной воды непостоянна по времени. Пренебрегая небольшими изменениями температуры обратной воды по времени, можно график температур обратной воды представить в, виде горизонтальной линии. Расход воды в сети на отопление в диапазоне t"н — t'н остается постоянным. При наружных температурах tн >tн" расход воды через каждую отопительную систему в период ее работы также остается постоянным. Однако при регулировании местными пропусками число одновременно включенных отопительных систем уменьшается по мере повышения наружной температуры, поэтому суммарный расход воды на отопление сокращается с повышением наружной температуры. На рис.1 приведены графики температур и расхода воды для отопительной нагрузки. В диапазоне от t"н до t'н осуществляется качественное регулирование. В диапазоне от t"н до +10 °C — местные пропуски. В диапазоне от t"н до t'н расход воды на отопление остается постоянным. При tн >tн" расход воды в сети падает по мере повышения; наружной температуры.
2.2 Построение графика температур обратной воды и расхода сетевой воды на горячее водоснабжение
На рис. 2 приведены для закрытой системы теплоснабжения и параллельной схемы присоединения установок отопления и горячего водоснабжения графики температур и расхода сетевой воды на горячее водоснабжение. При построении графика принято, что с помощью аккумуляторов горячей воды выравниваются неравномерности суточного графика, поэтому тепловая нагрузка сети по горячему водоснабжению постоянна.
Рис. 2. Графики температур, расходов тепла и воды на горячее водоснабжение при закрытой системе теплоснабжения и параллельном включении абонентских подогревателей.
Поверхность нагрева подогревателей горячего водоснабжения выбирается обычно по температурному режиму в сети, соответствующему наружной температуре t"н (точка «излома» температурного графика). Расход греющей воды на водоводяные подогреватели горячего водоснабжения и температура обратной воды для режимов, отличных от расчетных, могут быть определены по уравнению характеристики водоводяных подогревателей. По характеру изменения расхода воды в сети можно отопительный период разбить на два диапазона: I — постоянная температура воды в подающей линии сети, II — переменная температура воды. В диапазоне I расход сетевой воды на горячее водоснабжение должен оставаться постоянным, поскольку постоянными остаются все условия, определяющие теплообмен в водоводяных подогревателях горячего водоснабжения, установленных у абонентов. В диапазоне II должно осуществляться местное количественное регулирование. При повышении температуры ф1 в подающей линии тепловой сети регулятор температур, установленный на абонентском вводе, уменьшает расход греющей воды через водоводяной подогреватель, что замедляет рост средней температуры греющей воды в подогревателе и одновременно снижает коэффициент теплопередачи подогревателя. В результате тепловая производительность подогревателя сохраняется постоянной. Таким образом, в закрытых системах теплоснабжения при параллельной схеме присоединения установок отопления и горячего водоснабжения и искусственно выравненном суточном графике горячего водоснабжения расход сетевой воды на горячее водоснабжение остается постоянным в диапазоне I и переменным в диапазоне II. В большинстве случаев у абонентов нет аккумуляторов горячей воды, поэтому расход сетевой воды на горячее водоснабжение изменяется не только в зависимости от температурного режима подающей линии, но и от характера суточного графика нагрузки горячего водоснабжения. Максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение имеет место при минимальной температуре воды в подающей линии τ"1 в часы максимальной нагрузки горячего водоснабжения, обычно в вечерние часы предвыходных дней. В эти периоды расход сетевой воды на горячее водоснабжение весьма значителен и нередко превышает расход воды на отопление. В открытых системах теплоснабжения вода для горячего водоснабжения забирается частично из подающей и частично из обратной линии тепловой сети с таким расчетом, чтобы была обеспечена требуемая температура смеси. Относительные (по отношению к суммарному расходу воды на горячее водоснабжение) расходы воды из подающей и обратной линий сети могут быть определены по формулам:
где β, (1 — β)— доля расхода воды на горячее водоснабжение, получаемая из подающей и обратной линий; τ1, τ2, t1 — температура воды в подающей и обратной линиях и смеси. Чем выше τ2, тем больше воды забирается из обратной линии и соответственно меньше из подающей линии. С понижением наружной температуры растет температура обратной воды после отопления; при этом повышается доля воды, забираемой из обратной линии, и соответственно падает доля воды из подающей линии. При t1 <τ2 вся вода для горячего водоснабжения берется только из обратной линии. На рис. 3 показан график расхода тепла и воды на горячее водоснабжение в открытых системах при искусственно выравненной нагрузке горячего водоснабжения. Весь отопительный период можно разбить на два диапазона: I — постоянная температура воды в подающей линии; II — переменная температура воды в подающей линии. Обычно τ"1 = t1, поэтому в диапазоне I вся вода для горячего водоснабжения отбирается из подающей линии. β = 1; (1—β)=0. В диапазоне II по мере снижения tн (1—β) растет и в падает При низких наружных температурах (1—β)=1 и β= 0, т. е. вся вода для горячего водоснабжения отбирается из обратной линии.
Рис. 3. Графики расходов тепла и воды на горячее водоснабжение при непосредственном водоразборе. в — расход воды из подающей линии; (1—β) — расход воды из обратной линии. При отсутствии у абонентов аккумуляторов горячей воды, что является типичным для современных жилых зданий, величина водоразбора изменяется по часам суток. Максимальный водоразбор из подающей линии имеет место в часы максимальной нагрузки горячего водоснабжения при повышенных наружных температурах отопительного периода (tн ≥ t"н). 2.3 Суммарный расход воды в тепловой сети
Многие важные экономические показатели систем централизованного теплоснабжения: начальные затраты на сооружение тепловых сетей и сетевых насосных установок, расход энергии на перекачку теплоносителя и др., зависят от расчетного расхода воды в сети, под которым понимается максимальный суммарный расход сетевой воды. По этому расходу выбираются диаметры трубопроводов тепловых сетей и производительность сетевых насосных установок. При прочих равных условиях следует всегда отдавать предпочтение системам теплоснабжения и методам регулирования, обеспечивающим наименьшее значение расчетного расхода сетевой воды. В закрытых системах теплоснабжения при параллельном присоединении на абонентских вводах установок отопления и горячего водоснабжения суммарный расход воды в тепловой сети является суммой расходов воды на отдельные виды тепловой нагрузки, причем, поскольку вода из тепловой сети не разбирается, расходы в подающей и обратной линиях сети одинаковы. На рис. 4 приведен график суммарного расхода (водяного эквивалента) воды в сети при закрытой системе теплоснабжения. Суммарный расход воды в сети (линия 5) изменяется по некоторой кривой. Максимальный расход воды в сети имеет место при t"н в точке перехода с центрального качественного регулирования на регулирование пропусками. Рис. 4. График суммарного расхода воды в тепловой сети при закрытой системе. 1 — отопление; 2 — вентиляция; 3 — горячее водоснабжение; 4 — суммарный расход воды на отопление и горячее водоснабжение; 5 — суммарный расход воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
Поскольку нагрузка горячего водоснабжения имеет неровный суточный график, то максимальный суммарный расход воды в сети имеет место при t"н в часы пиковой нагрузки горячего водоснабжения (для жилых зданий — вечерние часы накануне выходных дней). По этому режиму определяется расчетный расход (водяной эквивалент) воды в сети Wр в том случае, когда у абонентов отсутствуют аккумуляторы горячей воды. Для последующего сравнения с другими схемами присоединения абонентов на рис.4 показан также суммарный расход воды в сети на отопление и горячее водоснабжение (кривая 4). На рис. 5 показан график суммарного расхода (водяного эквивалента) воды в сети при открытой системе ''теплоснабжения.
Рис. 5. График суммарного расхода воды в сети при открытой системе. / — отопление: 2—вентиляция; 3п — горячее водоснабжение из подающей линии; Зоб—горячее водоснабжение из обратной линии; 4п — суммарный расход в подающей линии; 4об —суммарный расход в обратной линии.
Расходы воды на отопление и вентиляцию (кривые 1 и 2) имеют те же значения, что и в закрытых системах. В интервале наружных температур от +10° С до t"н весь расход воды на горячее водоснабжение отбирается из подающей линии (кривая Зп). При понижении наружной темпратуры от t"н до t'н водоразбор из подающей линии сокращается и при самых низких наружных температурах полностью прекращается. При наиболее низких наружных температурах водоразбором из обратной линии удовлетворяется вся нагрузка горячего водоснабжения (кривая Зоб). Суммарные расходы воды в подающей (кривая 4п) и в обратной линиях (кривая 4об) имеют максимальное (расчетное) значение при t"н в момент перехода с центрального качественного регулирования на пропуски. Расход воды в подающей линии постоянно больше расхода воды в обратной линии. Разность расходов воды в подающей и обратной линиях сети равна расходу воды на горячее водоснабжение (без учета утечек в сети). При одинаковых тепловых нагрузках и одной и той же расчетной температуре воды в подающей линии тепловой сети, в открытых системах теплоснабжения расчетный расход воды в подающей линии несколько меньше, чем в закрытой системе, а расчетный расход воды в обратной линии значительно меньше, чем в закрытой системе. Больший расчетный расход воды в закрытых системах по сравнению с открытыми вызывается тем, что в закрытых системах при параллельном включении установок отопления и горячего водоснабжения сетевая вода недостаточно полно используется в абонентских установках для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения.
Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 1089; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |