Здавалка
Главная | Обратная связь

Достоинства, недостатки и область применения различных методов центрального регулирования тепловой нагрузки.



Тема 3.4

 

Методы и ступени и регулирования.тепловой нагрузки

 

Применяют три метода регулирования тепловой нагрузки. Это качественное, количественное и качественно-количественное регулирование.

При качественном регулировании расход теплоносителя через теплопотребляющую установку поддерживают постоянным, а при изменении потребности в теплоте (тепловой нагрузки) изменяют температуру теплоносителя перед теплопотребляющей установкой по определённому закону.

При количественном регулировании температуру теплоносителя перед теплопотребляющей установкой поддерживают постоянной, а расход теплоносителя через теплопотребляющую установку при изменении тепловой нагрузки изменяют по определённому закону.

При качественно-количественном регулировании при изменении тепловой нагрузки изменяют по определённому закону и расход теплоносителя через теплопотребляющую установку, и его температуру перед теплопотребляющей установкой.

Различают четыре ступени регулирования тепловой нагрузки. Это центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование.

Центральное регулирование реализуется на источнике теплоты для всех потребителей системы теплоснабжения и состоит в поддержании температуры в подающих трубопроводах тепловых сетей по определённому закону.

Групповое регулирование осуществляется в центральном тепловом пункте (ЦТП) для группы присоединённых к нему зданий. На этой ступени обычно обеспечиваются требуемые расходы и температуры воды для отопительных систем зданий и поддерживается постоянной температура воды в подающих трубопроводах систем горячего водоснабжения.

Местное регулирование реализуется в индивидуальном тепловом пункте (ИТП), расположенном в здании или в его части. Обычно оно производится с целью поддержания на постоянном уровне температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения и температуры воздуха в системе вентиляции, а также с целью обеспечения постоянного расхода воды, циркулирующей в отопительной системе, и её температуры в соответствии с погодными условиями и особенностями данного здания.

Индивидуальное регулирование осуществляется непосредственно у устройства, потребляющего теплоту. Например, это регулирование подачи воды в отопительный прибор термостатическим клапаном с целью поддержания температуры воздуха в отапливаемом помещении на постоянном уровне или по определённой суточной программе. Это ручное регулирование температуры и расхода горячей воды для бытовых нужд в ванной и в кухне жилой квартиры.

 

Графики температур и расходов теплоносителя

При центральном регулировании однородной тепловой нагрузки.

Достоинства, недостатки и область применения различных методов центрального регулирования тепловой нагрузки.

Наибольшее распространение в России получили водяные системы теплоснабжения. Поэтому далее излагаются вопросы регулирования тепловой нагрузки именно в этих системах.

Основной нагрузкой в системах теплоснабжения России является отопление. При центральном регулировании однородной отопительной нагрузки используются методы качественного и количественного регулирования.

Уравнения регулирования отопительной нагрузки позволяют расчётным путём определить, какие значения температуры теплоносителя-воды должны быть в характерных точках перед отопительной системой, чтобы при заданной температуре наружного воздуха обеспечить температуру воздуха внутри отапливаемого здания на уровне расчётной при заданном законе изменения расхода воды. При этом определяется также расчётное значение температуры воды на выходе из отопительной системы.

Ниже приведены уравнения центрального качественного регулирования отопительной нагрузки, присоединённой по зависимой схеме с элеваторным смешением (слайд1).

где - соответственно температуры сетевой воды пред смесительным устройством и воды в подающем и обратном трубопроводах систем отопления. Обозначения этих же величин при расчётной температуре наружного воздуха для проектирования отопления будут ниже помечены индексом «штрих».

- расчётное значение температуры воздуха внутри отапливаемых помещений.

- расчётная разность средней температуры воды в отопительных приборах и воздуха внутри отапливаемых помещений.

- относительная тепловая нагрузка, равная отношению текущей тепловой нагрузки к расчётной; - текущее значение температуры наружного воздуха.

- разность расчётных значений температур в подающем и обратном трубопроводах сетевой воды.

- разность расчётных значений температур в подающем и обратном трубопроводах отопительной установки.

Температурный и расходный графики центрального качественного регулирования однородной отопительной нагрузки, рассчитанные по приведенным выше уравнениям, изображены на слайде 2.

На слайде 3 изображёны температурный и расходный графики центрального количественного регулирования отопительной нагрузки.

Центральное качественное регулирование основной для России тепловой отопительной нагрузки является предпочтительным по нескольким причинам.

1. При качественном регулировании среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе наинизшая по сравнению с другим способами. Поэтому в теплофикационных системах среднегодовое давление в теплофикационных отборах турбин тоже наинизшее. В этих условиях удельная, а значит и полная комбинированная выработка электроэнергии на тепловом потреблении максимальна. При этом достигается максимальная годовая экономия топлива при комбинированном производстве теплоты и электроэнергии.

2. При наиболее низкой температуре теплоносителя в подающих трубопроводах тепловые потери через их изоляцию наименьшие.

3. При качественном регулировании расход воды для покрытия наибольшей в системе отопительно-вентиляционной нагрузки близок к постоянному. Это обеспечивает наибольшую стабильность гидравлического режима системы.

 

Сочетание центрального, группового, местного и индивидуального регулирования в системах отопления и его энергетический эффект.

Приведенные выше уравнения центрального качественного регулирования отопительной нагрузки выведены применительно к потребителю, у которого отопительные приборы - это единственный источник тепла в помещениях. Других источников, таких как люди, осветительные приборы, бытовая техника и др. в них нет. Большинство потребителей такие источники имеет. Поэтому подача тепла таким потребителям только при центральном регулировании является избыточной. Температура воздуха внутри их помещений может значительно превышать комфортную. В этом случае целесообразно дополнять центральное регулирование отопительной нагрузки групповым, местным или индивидуальным.

Групповое регулирование не может учесть особенностей каждого присоединённого к ЦТП здания. Его использование даёт возможность снять избыточную подачу тепла только в период «срезки» температурного графика (об этом будет сказано ниже) и в случае, когда потребители расположены вблизи источника и получают теплоноситель с температурой выше, чем требует температурный график. При групповом регулировании при избыточной подаче тепла на отопление система автоматического управления уменьшает расход сетевой воды на все дома, присоединённые к ЦТП.

Местное регулирование (на ИТП в отапливаемом здании) в значительно большей степени, чем групповое, может учесть особенности теплового режима конкретного отапливаемого здания. Кроме этого система автоматического управления, реализующая эту функцию на ИТП, должна предотвращать избыточную подачу тепла так же, как и соответствующая система на ЦТП путём уменьшения расхода сетевой воды.

Наиболее эффективным является дополнение центрального регулирования отопительной нагрузки индивидуальным регулированием путём использования автоматических термостатических клапанов у каждого из отопительных приборов в отапливаемом здании. Это мероприятие предусмотрено нормативными документами в квартирах в зданиях современной постройки в сочетании с установкой квартирных теплосчётчиков. В жилых домах старой застройки установка термостатических клапанов и теплосчётчиков в системах отопления возможна только после их дорогой и сложной реконструкции.

Учесть наличие внутренних источников тепла при местном регулировании можно путём корректировки температурного графика отопительной системы (слайд 4). Для этого надо достоверно знать величину внутренних тепловыделений в отапливаемом здании, отнесённую к 1м2 площади квартир , и расчётный расход тепла на отопление здания, также отнесённый к 1м2 площади квартир . Знание этих величин даёт возможность определить минимальную температуру наружного воздуха , при которой потребность отапливаемого помещения в тепле полностью обеспечивается внутренними теплоисточниками.

После этого требуемые значения и рассчитывают по уравнениям центрального качественного регулирования с подстановкой в них вместо .

Энергетический эффект от этого мероприятия на ИТП за отопительный сезон, длительность которого Z часов, определяется из уравнения

.

Среднее за отопительный сезон значение температуры наружного воздуха для данного населённого пункта определяется по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Величина энергетического эффекта от рассматриваемого мероприятия на ИТП может составить 10-15% годового потребления тепла на отопление.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.