Главная | Обратная связь

Сочетание центрального, группового, местного и индивидуального регулирования в системах потребления теплоты.

Центральное регулирование в системах теплоснабжения России обычно ориентировано на покрытие превалирующей нагрузки, которой в условиях нашей страны является отопительная. Поэтому источники теплоты в российских закрытых системах теплоснабжения отпускают теплоту в течение большей части отопительного сезона по закону центрального качественного регулирования отопительной нагрузки. Это означает, что источники отпускают в подающие трубопроводы тепловых сетей воду с температурой, которая в данное время требуется для обеспечения комфортной температуры воздуха в отапливаемых зданиях при расчётном расходе воды на отопление. Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше должна быть температура теплоносителя на выходе из источника и соответственно на входе в отопительные установки.

Кроме отопительных установок к одним и тем же сетям присоединены и другие. Чаще всего это установки вентиляции и горячего водоснабжения (ГВС). Законы изменения подачи теплоты на отопление и вентиляцию при различных температурах наружного воздуха близки и значительно отличаются от закона изменения нагрузки ГВС. В системах ГВС должна быть обеспечена подача воды при любом её разборе с температурой, соответствующей требованиям нормативных документов. Из-за этого в режиме центрального качественного регулирования по отоплению источники часто работают не весь отопительный сезон, а системы ГВС как правило оснащают устройствами для автоматического поддержания температуры разбираемой воды на уровне, требуемом нормативными документами.

Температура горячей воды в системах горячего водоснабжения t_г должна поддерживаться по нормам на уровне 60-75^оС. Поэтому температура сетевой воды в подающих трубопроводах открытых систем у потребителей не должна быть ниже этих значений, а в закрытых системах она должна быть выше на 5-10^оС. Практика показывает, что при центральном качественном регулировании по отоплению в климатических условиях России температура сетевой воды при температурах наружного воздуха около 0^оС и выше оказывается более низкой. Для обеспечения требуемой температуры горячей воды в системах горячего водоснабжения при этих температурах наружного воздуха в подающих трубопроводах тепловых сетей закрытых систем поддерживают температуру сетевой воды постоянной на уровне 70-75^оС, а в открытых системах на уровне 60-65^оС . При этом от центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке переходят к центральному количественному регулированию. Этот период называют периодом «срезки» температурного графика. В период «срезки» необходимо осуществлять местное количественное регулирование отопительной и вентиляционной нагрузок во избежание избыточной подачи теплоты в отапливаемые и вентилируемые помещения. Эту функцию реализуют автоматические регуляторы, которыми оснащают системы отопления и вентиляции. При этом расход сетевой воды на отопление и вентиляцию снижается при повышении температуры наружного воздуха.

Этот период, называемый периодом «срезки» температурного графика, может составлять значительную часть отопительного сезона. Например, в Москве это около 1500ч при длительности отопительного сезона около 5000ч.

Режим центрального количественного регулирования характерен также для работы источников теплоты в неотопительный период, когда функционируют в основном системы горячего водоснабжения, и температура сетевой воды на выходе из источника поддерживается постоянной на уровне, обеспечивающем подачу воды требуемой температуры потребителям горячей воды.

На слайде 5 представлена упрощённая принципиальная схема индивидуального теплового пункта в закрытой системе теплоснабжения, где система отопления присоединена по зависимой схеме с насосным смешением, параллельно присоединён воздухоподогреватель системы вентиляции, а система ГВС присоединена по одноступенчатой параллельной схеме.

Все три теплопотребляющие системы имеют устройства автоматического управления, позволяющие дополнить центральное регулирование местным.

На слайде 6 изображены температурные и расходные графики такого теплового пункта.

На слайде 7 представлена упрощённая принципиальная схема индивидуального теплового пункта в открытой системе теплоснабжения, где система отопления присоединена также по зависимой схеме.

На слайде 8 изображены температурные и расходные графики такого теплового пункта.

Период «срезки» температурного графика центрального качественного регулирования по отоплению в открытых системах короче, чем в закрытых. В течение неотопительного периода источники теплоты в открытых системах теплоснабжения так же, как и в закрытых, отпускают теплоту в тепловые сети в режиме центрального количественного регулирования нагрузки горячего водоснабжения.

При независимом присоединении отопительных установок их стоимость выше, чем при зависимом присоединении из-за высокой стоимости теплообменников, где сетевая вода нагревает, воду циркулирующую в отопительных установках, и расширительного бака для компенсации температурного расширения этой воды с системой подпитки отопительных установок. Однако системы группового или местного регулирования отопления проще и дешевле, чем при зависимом присоединении.

Особенности независимого присоединения отопительных установок, ихсхемы и метод расчёта тепловых режимов выносятся на самостоятельное изучение по кн. Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети».

В системах централизованного теплоснабжения используется также метод центрального качественного регулирования по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При этом нагрузка отопления и горячего водоснабжения покрывается расходом воды, равным расходу сетевой воды на отопление. Меньший расход теплоносителя в тепловых сетях по сравнению с качественным регулированием по отоплению, позволяет вкладывать меньшие инвестиции в тепловые сети.

Это является главным достоинством метода центрального регулирования по суммарной нагрузке по сравнению с регулированием по отоплению.

Базовая схема, обеспечивающая реализацию рассматриваемого метода в закрытой системе теплоснабжения - это последовательная двухступенчатая схема присоединения установок отопления и ГВС. Принципиальная схема теплового пункта с нагрузкой отопления и ГВС, присоединённой таким образом, приведена на слайде 9. Перед входом в отопительную установку сетевая вода охлаждается, нагревая воду для системы ГВС в подогревателе второй (верхней) ступени. Поэтому температура сетевой воды на входе в тепловой пункт должна быть выше, чем при центральном регулировании по отоплению. При этом температура сетевой воды в обратном трубопроводе на выходе из теплового пункта будет ниже, чем при регулировании по отоплению, из-за охлаждения в подогревателе ГВС первой (нижней) ступени. Такой температурный график иногда называют «повышенным».

На слайде 10 изображены температурные и расходные графики такого теплового пункта.

Температурные «надбавки» к графику центрального качественного регулирования по отоплению рассчитывают, исходя из соотношения некоторой постоянной для данного района теплоснабжения «балансовой» нагрузки ГВС и расчётной нагрузки отопления . Как известно, нагрузка ГВС сильно изменяется как в течение суток, так и по дням недели. При этом в часы максимального водоразбора, когда нагрузка ГВС больше «балансовой», система отопления получает меньше тепла, чем требуется при данной температуре наружного воздуха. В ночное время, когда нагрузка ГВС минимальна, система отопления получит больше тепла, чем требуется.

Соотношение , используемое для расчёта температурных «надбавок» к графику центрального качественного регулирования по отоплению, должно быть таким чтобы в течение суток обеспечить при данной температуре наружного воздуха требуемую подачу тепла в отопительную систему. Экспериментальным путём установлено, что в закрытых системах теплоснабжения можно принимать .

На слайде 11 изображена принципиальная схема теплового пункта в открытой системе теплоснабжения, при которой реализуется центральное качественное регулирование по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

На слайде 12 изображены температурные и расходные графики такого теплового пункта. При расчёте температурных и расходных графиков в открытых системах теплоснабжения принимают, что .

Материал по расчёту температурных и расходных графиков центрального качественного регулирования по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения в закрытых и открытых системах теплоснабжения имеется в кн. Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» и выносится на самостоятельное изучение.

В открытых системах теплоснабжения источники теплоты часто отпускают теплоту в тепловые сети по закону центрального качественно-количественного регулирования. Этот вопрос также рассматривается в кн. Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» и выносится на самостоятельное изучение.