 |
|
Регулирование отпуска теплоты по совмещенной нагрузке для ЗВС
В закрытых водяных системах (ЗВС) при регулировании по совмещенной нагрузке используют двухступенчатую последовательную схему присоединения установок ГВС к тепловой сети (рисунок 3.4).
Основные преимущества данной схемы:
1. Выравнивание суточного графика совмещенной нагрузки за счет использования аккумулирующей способности строительных конструкций отапливаемых зданий без установки специальных аккумуляторов;
2. Минимальный расчетный расход сетевой воды, равный для типовых вводов расчетному расходу воды на отопление;
3. Пониженная температура обратной воды благодаря использованию теплоты этой воды для частичного покрытия нагрузки ГВС.
Исходными данными для расчета регулирования отпуска теплоты являются:
1) типичное для данного района соотношение тепловых нагрузок на ГВС и отопление 
;
2) отопительный температурный график 
;
3) типовой суточный график ГВС.
Учитывая суточную неравномерность нагрузки на ГВС в расчетах вместо 
принимают балансовую нагрузку 
, где 
– коэффициент компенсации небаланса теплоты на отопление: для жилых зданий, не имеющих баков аккумуляторов, 
=1,2; для общественных зданий, имеющих баки аккумуляторы, и производственных зданий 
=1,0.
Рисунок 3.4 Схема присоединения установок ГВС и отопления к тепловой сети в закрытых водяных системах
1 – отопительный прибор; 2 – водоразборный кран; 3 – элеватор;
4, 5 – подогреватели соответственно верхней и нижней ступеней;
6 – регулятор расхода; 7 – регулятор температуры.
Отопительный температурный график 
(рисунок 3.5) получают с помощью следующих формул
;
,
где 
– средняя разность между температурой сетевой воды в отопительном приборе и расчетной температурой воздуха внутри помещения, °С;
– перепад температуры сетевой воды между подающим и обратным стояками отопительной системы, °С;
– перепад температуры воды в местной отопительной системе, °С;
, 
, 
– температура сетевой воды соответственно в подающем, обратном стояках отопительной системы и после смесительного устройства (за элеватором) теплового пункта при расчетной температуре наружного воздуха для отопления – 
, °С;
– относительный расход теплоты на отопление.
Задача центрального регулирования по совмещенной нагрузке для ЗВС сводится к вычислению перепадов температуры сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступеней, с помощью которых можно определить искомые 
:
(3.13)
где 
– перепады температуры сетевой воды соответственно в подогре-вателях верхней и нижней ступенях, оС.
Вычисления 
выполняют по следующему алгоритму.
С помощью отопительного температурного графика находят точку излома из условия, что в ЗВС в подающем трубопроводе температура сетевой воды должна быть не менее 70 оС.
Рисунок 3.5 Графики температуры сетевой воды при качественном регулировании по совмещенной нагрузке для ЗВС.
В точке излома 
(рисунок 3.5) в первом приближении определяют температуру водопроводной воды после подогревателя нижней ступени (рисунок 3.4)
, (3.14)
где 
– температура сетевой воды после отопительной системы в точке излома, оС;
оС – величина недогрева сетевой воды в подогревателе нижней ступени.
Вычисляют в этой точке перепад температуры сетевой воды в подогревателе нижней ступени
(3.15)
где 
– относительная балансовая тепловая нагрузка на ГВС;
tг – температура водопроводной воды после подогревателя верхней ступени (рисунок 3.4), обычно ~ 60 оС.
По величине 
устанавливают перепад температуры сетевой воды в подогревателе нижней ступени для любой температуры наружного воздуха
(3.16)
Учитывая, что суммарный перепад температуры сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступенях есть величина постоянная
, (3.17)
определяют перепад температуры сетевой воды в подогревателе верхней ступени для любой температуры наружного воздуха, вычитая из (3.17) (3.16)
. (3.18)
Подставляя в (3.7) значения перепадов температуры, найденные из (3.11) и (3.13), определяют закон изменения температуры сетевой воды 
в диапазоне 
, соответствующий центральному качественному регулированию по совмещенной нагрузке при постоянном расходе сетевой воды
, (3.19)
где 
– эквивалент расхода сетевой воды, Дж/(с·К);
– то же при покрытии расчетной тепловой нагрузки на отопление.
Учитывая, что в точке излома 
(рисунок 3.5), точку излома 
часто смещают в сторону повышения температуры, добиваясь равенства 
. При этом сокращается спрямленный участок, т. е. диапазон количественного регулирования 
и соответственно увеличивается диапазон качественного регулирования. В противном случае при сохранении местоположения точки излома с выполнением соотношения 
диапазон количественного регулирования остается достаточно большим.
Расход сетевой воды в диапазоне 
(рисунок 3.6) вычисляют методом последовательных приближений по следующему алгоритму:
1) для точки 
задают эквивалент расход сетевой воды 
;
2) определяют тепловую нагрузку на ГВС в подогревателе нижней ступени
(ПНС) в точке излома 
; (3.20)
3) определяют в этой точке средний температурный напор для ПНС
, (3.21)
где 
соответственно больший и меньший
температурные напоры в ПНС;
4) определяют параметр подогревателя
, (3.22)
где 
эквиваленты расходов соответственно первичного (греющего) и вторичного (нагреваемого) теплоносителей в подогревателе: 
; 
;
5) определяют коэффициент эффективности подогревателя ГВС нижней ступени
, (3.23)
где 
– соответственно меньший и больший эквиваленты расхода в подогревателе;
6) определяют тепловую нагрузку ПНС в точке
; (3.24)
7) определяют тепловую нагрузку в подогревателе верхней ступени
; (3.25)
8) вычисляют эквивалент расхода сетевой воды в абонентском вводе (ИТП)
; (3.26)
Если полученное значение W от предварительно принятого не отличается более чем на 3%, то расчет заканчивают, в противном случае принимают новое приближение и расчет по пунктам 1…8 повторяют. Затем переходят к расчету W в новой точке из интервала и т. д.
Температуру сетевой воды в обратной линии тепловой сети (рисунок 3.5) в диапазоне определяют как 
.
Рисунок 3.6 График расходов сетевой воды при качественном
регулировании по совмещенной нагрузке для ЗВС
Как отмечалось выше, диапазон количественного регулирования можно существенно сократить, сместив точку излома влево, продолжив кривую 
(рисунок 3.5) до пересечения с 
=70°С.