Качественное регулирование по отопительной нагрузке в закрытых системах теплоснабжения

При этом методе регулирования для поддержания расчетной температуры воздуха в помещении расход воды через систему отопления должен быть постоянным.

При .

При количественное регулирование при помощи элеваторных смесительных узлов приводит к разрегулировке системы. Чтобы поддерживать расход воды в системе отопления постоянным при уменьшении расхода воды в тепловой сети, нужно устанавливать смесительные насосы. В этом случае расход воды определяется по формуле

,

где текущая отопительная нагрузка:

.

Температура обратной воды при этом рассчитывается по уравнению (2.20). При регулировании пропусками в диапазоне температур число часов работы системы отопления в сутки определяются по формуле

.

График расхода воды на отопление приведен на рис. 2.7.

 

Рис. 2.7. Графики расхода сетевой воды и тепловой нагрузки отопления

Расход воды на вентиляцию определяется следующим образом. При температура воды в подающем трубопроводе постоянна, тепловая нагрузка вентиляции снижается, поэтому расход воды должен уменьшаться .

 

При определении расхода теплоты на вентиляцию по параметрам Б [5] наружного воздуха в диапазоне температур наружного воздуха расход сетевой воды постоянен:

.

Если расход теплоты на вентиляцию определяется по параметрам А [5] наружного воздуха, то диапазон температур делится на два: и . При расход воды на вентиляцию постоянен:

.

При с увеличением температуры воды в сети и постоянном расходе теплоты на вентиляцию расход сетевой воды снижается:

Температуры сетевой воды рассчитываются только по отопительной нагрузке по уравнениям (2.19) и (2.20). Графики расхода воды на вентиляцию приведены на рис. 2.8. Система вентиляции проектируется таким образом, чтобы при температура сетевой воды после вентиляционной установки была равна . Желательно, чтобы в диапазоне температур графики температур и совпадали. При проектировании источников теплоты допускается в течение всего отопительного периода принимать .

а) б)

Рис. 2.8. Графики расходов и тепловых нагрузок на вентиляцию:

а) параметры А [5] наружного воздуха; б) параметры Б [5] наружного воздуха

 

В закрытых системах холодная водопроводная вода для ГВС подогревается сетевой водой. Схемы закрытых систем приведены на рис. 1.8, 1.9. За расчетный режим работы подогревателей ГВС принимается тот режим, в котором требуется максимальная поверхность теплообмена. Этот режим соответствует температуре наружного воздуха, при которой температуры воды в подающем и обратном трубопроводах равны и , соответственно. В этом режиме расход сетевой воды на ГВС будет максимальным [6].

Рассмотрим расчет параллельной схемы ГВС [6] (см. рис. 1.9). Расчетное значение расхода сетевой воды на ГВС определяется из уравнения баланса теплоты

,

где – температура сетевой воды после подогревателя ГВС. Значение предварительно принимают в диапазоне от 30 до 40 ⁰С. Затем рассчитывается значение как среднелогарифмической разности температур:

.

Коэффициент эффективности для водо-водяных подогревателей определяется как

,

где

.

Здесь – максимальный расход водопроводной воды на ГВС. Если в расчете получается, что , то принимают в дальнейшем . Далее уточняется значение температуры

.

Расчет выполняется до тех пор, пока не будет выполнено условие

.

Рис. 2.9. Графики температуры и расхода сетевой воды на ГВС в закрытой системе при параллельном присоединении

Далее уточняется расход сетевой воды на ГВС и определяется площадь поверхности теплообмена. Для других температур наружного воздуха расчет расхода сетевой воды выполняется аналогично, причем значения площади поверхности теплообмена и параметра остаются неизменными. Параллельная схема ГВС применяется при меньше 0,2 или больше 1. На рис. 2.9 приведены графики изменения температуры и расхода сетевой воды. В параллельной схеме не используется теплота воды в обратном трубопроводе, поэтому увеличивается расход воды на абонентском вводе. При больших относительных нагрузках ГВС использование для нагрева воды из обратного трубопровода неэффективно, т.к. при больших расходах вода нагревается слабо.

Более универсальной является двухступенчатая смешанная схема (см. рис. 1.8). Она может применяться при любом соотношении нагрузок отопления и ГВС при нормальном или повышенном температурном графике воды в тепловой сети. В этой схеме холодная водопроводная вода вначале подогревается в подогревателе П₁ теплотой воды из обратного трубопровода от температуры t_x до t_п, а затем в подогревателе П₂ нагревается до нужной температуры теплотой воды из подающего трубопровода. Подогреватель П₂ присоединен параллельно подающему трубопроводу, а подогреватель П₁ – последовательно с обратным. Отпуск теплоты в системы ГВС и отопления регулируются независимо друг от друга. Такая схема требует на 4…6 % меньше сетевой воды, чем параллельная при равных поверхностях подогревателей. Расчетным для этой схемы является тот же режим, что и для параллельной [6]. Температура водопроводной воды после подогревателя П₁ . Величина недогрева Dt_нед принимается равной 5…10 ⁰С. Для расчетного режима предварительно задают . Тепловые нагрузки подогревателей определяются как:

; .

Величина учитывает остывание горячей воды в трубопроводах ГВС. Расход сетевой воды на подогреватель верхней ступени определяется как

.

Расход сетевой воды на подогреватель нижней ступени

,

где – расходы сетевой воды на отопление и вентиляцию при . Расход сравнивается с расчетным расходом воды в здании и из них определяются и . Определяется температура сетевой воды на выходе из подогревателей ГВС

.

Определяется коэффициент эффективности подогревателя П₁

,

где .

Если в расчете получается, что , то полагают . Затем уточняются значения тепловых нагрузок подогревателей П₁ и П₂:

; .

Заново вычисляется температура горячей воды после подогревателя П₁

. После этого уточняется расход сетевой воды на подогреватель П₂:

.

Если получается, что больше или равно , то эта величина принимается далее в расчетах. Если получается меньше , то в дальнейших расчетах нужно принимать

=. Если получается больше, чем , то тогда пересчитывается по формуле:

,

где .

Уточняется значение температуры сетевой воды на выходе из подогревателя ГВС П₂ по формуле . При заново вычисляется расход сетевой воды в подогревателе П₁ . Затем уточняется значение температуры сетевой воды на входе в подогреватель П₁

.

Если

и , то полагают

, , , , и расчет повторяется.

Если относительная погрешность в определении тепловых нагрузок подогревателей меньше 0,02, то определяют площади поверхности теплообмена подогревателей.

Для остальных режимов работы подогревателей расчет выполняется аналогично с использованием значений параметров при текущих температурах наружного воздуха. Значения параметров , и площадей поверхности теплообмена в этих расчетах остаются постоянными и равными их значениям на расчетном режиме.