 |
|
Анализ режимов работы системы теплоснабжения и отопления
Тепловая энергия, передаваемая различными энергоносителями, (газ, топливо, водяной пар, горячая вода) на промышленных предприятиях используется для:
· производственных силовых целей (молоты, прессы, ковочные машины);
· производственных тепловых целей (печи, теплообменные аппараты,
сушильные и выпарные установки, холодильные установки);
· отопления и вентиляции;
· бытовых целей (душевые, прачечные, моечные машины).
Наиболее распространенными теплоносителями являются водяной пар и вода с температурой до 150°С, производимые в котельной и по трубопроводам направляемые к потребителям. Во многих случаях использование пара неэффективно, т.к. сложен контроль за потреблением энергии и дорого поддержание давления и температуры неиспользуемого пара. Паропроводы зачастую плохо изолированы, имеют утечки в местах соединений по всей сети.
Система регулирования отопления осуществляется по температуре при постоянном расходе воды. Во многих случаях поток регулируется дважды в год в начале и конце отопительного периода. Расход воды по сети летом составляет около 80% от зимнего расхода. Обычно температура воды в прямой линии колеблется от 80 до 150°С, в обратной линии в основном находится в пределах 55-70 С.
Системы отопления работающие при постоянном расходе и регулировании температурой теплоносителя имеют недостатки по сравнению с системой регулирования подачей воды:
Система инерционна, изменение температуры в системе затягивается на
несколько и более часов. Температура регулируется несколько раз в сутки, в
основном, чтобы удовлетворить запросы потребителей, наиболее удаленных от источника теплоты.
Сетевой циркуляционный насос работает с постоянной нагрузкой, независящей от передаваемой тепловой мощности и рассчитанной на максимальный режим теплопотребления системы отопления. Это приводит к перерасходу электрической энергии. Площадь под отопительным графиком «тепловая нагрузка-время работы с этой нагрузкой» пропорциональна количеству теплоты переданной в систему теплоснабжения за отопительный сезон. При регулировании отопления
температурой подаваемой воды мощность, потребляемая циркуляционным насосом постоянна, а энергия пропорциональна площади прямоугольника, одна из сторон которого равна мощности потребляемой насосом, соответствующей максимальной подаче, а другая - продолжительности отопительного периода. При регулировании системы теплоснабжения подачей необходимого количества горячей воды, нагретой до заданной постоянной температуры, мощность насосного агрегата пропорциональна
расходу горячей воды в системе в третей степени (для турбулентного
режима) и график зависимости мощности насоса во времени отопительного
сезона напоминает отопительный график. При этом площадь под графиком равна энергии, затраченной на прокачку теплоносителя, которая меньше, чем в первом случае.
Рис. 5 Экономия энергии циркуляционного насоса при количественном регулировании
системы теплоснабжения
Обозначения: 
- мощность, потребляемая циркуляционным насосом,
- продолжительность отопительного периода.
Согласно опыту работы в Польше и Венгрии переход к системе отопления с регулированием расхода воды в системе позволяет достичь 60% экономии электроэнергии на привод циркуляционных сетевых насосов. Кроме этого замена элеваторных узлов экономичными малошумящими циркуляционными насосами с системой автоматического регулирования отопления дополнительно экономит энергию циркуляционных насосов ( нет необходимости поддерживать в системе дополнительный напор около 6-8 м. вод. ст., необходимый для работы элеватора в качестве циркуляционного насоса).