Теплоснабжение жилого района в г.Актобе

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.4 График продолжительности тепловых нагрузок 

      Для установления экономичного  режима работы теплофикационного  оборудования, выбора наивыгоднейших  параметров теплоносителя, а также  для других плановых и технико-экономических  исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой нагрузки. График продолжительности тепловой нагрузки позволяет определять необходимые для потребителя количества теплоты по периодам среднесуточных температур наружного воздуха, позволяет определять количества теплоты, которые могут быть потребителям за счет работы пароводяных подогревателей ТЭЦ, пиковых водогрейных котлов ТЭЦ.

    Для разработки графика продолжительности тепловой нагрузки необходимо:

1) построить график зависимости тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха;

2) связать график зависимости тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха с климатологическими данными о продолжительности различных среднесуточных температурах наружного воздуха в отопительный сезон.

    Для построения графика продолжительности  тепловой нагрузки строятся частные графики зависимости тепловой нагрузки отопления и вентиляции от температуры наружного воздуха ( , ), а также график тепловой нагрузки горячего водоснабжения.

    В связи с тем, что тепловая нагрузка отопления зависит от температуры наружного воздуха линейно, то для построения графика , достаточно знать точки:

    

                                                                            (5) 

    1 точка:  , тогда

    2 точка:  , тогда

    

                                                                        
 
 

    Аналогичным образом строится линейный график зависимости  тепловой нагрузки вентиляции от температуры  наружного воздуха.

    

                                                                             (6) 

    1 точка:  , тогда

    2 точка:  , тогда

    

                                                                           

    При температуре наружного воздуха  , тепловая нагрузка вентиляции остается постоянной и равной расчетному расходу теплоты на  вентиляцию:

    

    Тепловая  нагрузка горячего водоснабжения не зависит от температуры наружного воздуха.

    Тепловая  нагрузка горячего водоснабжения теплого  периода года (Вт) для общего случая комплекса жилых и общественных зданий определяется по формуле:

     ,                                                                          (7)

    где - температура холодной водопроводной воды в отопительный сезон,

     - температура холодной водопроводной  воды в неотопительный сезон, 

     - коэффициент, учитывающий снижение  потребления теплоты на горячее  водоснабжение в теплый период  года, 

    Подставив значения в формулу (7), получим:

     

    Для построения графика зависимости тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха необходимо просуммировать графики зависимости тепловой нагрузки отопления , вентиляции и горячего водоснабжения.

    Для построения графика продолжительности тепловой нагрузки необходима таблица климатологических данных о продолжительности стояния различных среднесуточных температур в отопительный сезон.

    Данные  для составления таблицы взяты из [9]. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Табл. 5 Продолжительность стояния среднесуточных температур в отопительный сезон 

 

    Для определения точки графика продолжительности  тепловой нагрузки в отопительный сезон  необходимо переместить ординату графика  зависимости тепловой нагрузки при заданной температуре наружного воздуха на число часов, которое соответствует периоду стояния данной наружной температуры и всех остальных температур наружного воздуха ниже ее. Площадь образовавшейся фигуры, ограниченной осями координат и полученной кривой расходов тепла, выражает в соответствующем масштабе годовой расход тепла. Если выражающую годовой расход тепла сложную фигуру на графике заменить равновеликим по площади прямоугольником с длиной, соответствующей общему числу часов работы системы теплоснабжения, то высота такого прямоугольника будет соответствовать среднечасовому расходу тепла за год. Если ту же сложную фигуру на графике заменить прямоугольником с высотой, равной расчетному часовому расходу тепла, то длина такого прямоугольника будет соответствовать так называемому числу часов использования максимума , т.е. числу часов, за которое может быть израсходовано все годовое количество тепла, если оно будет расходоваться с максимальным часовым расходом. Чем больше число часов использования максимума, тем более равномерно расходуется тепло потребителем в течение года. 
 
 
 
 

1.5 Регулирование отпуска теплоты 

    Тепловая  нагрузка абонентов непостоянна. Она  изменяется в зависимости от метеорологических  условий (температуры наружного воздуха, скорости ветра, инсоляции), режима расхода воды на горячее водоснабжение, режима работы технологического оборудования и других факторов. Для обеспечения высокого качества теплоснабжения, а также экономичных режимов выработки теплоты на ТЭЦ или котельных и транспортировки ее по тепловым сетям выбирается соответствующий метод регулирования. В зависимости от пункта осуществления регулирования различают центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование. Центральное регулирование выполняется на ТЭЦ или котельной; групповое – на групповых тепловых подстанциях (ГТП); местное – на местных групповых подстанциях (МТП), называемых часто абонентскими вводами; индивидуальное – непосредственно на теплопотребляющих  приборах.

    Для обеспечения высокой экономичности  теплоснабжения следует применять  комбинированное регулирование, которое  должно являться рациональным сочетанием, по крайней мере, трех ступеней регулирования  – центрального, группового или  местного и индивидуального.

    Для двухтрубных водяных тепловых сетей  принимается центральное качественное регулирование отпуска теплоты  по отопительной нагрузке согласно графику  изменения температуры воды в  зависимости от температуры наружного  воздуха (отопительный график температур воды).

    При одновременной подаче теплоты по двухтрубным водяным тепловым сетям  на отопление, вентиляцию и горячее  водоснабжение должно приниматься  центральное качественное регулирование  отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный график температур воды).

    При суммарном среднечасовом расходе  теплоты на горячее водоснабжение  менее 15% суммарного максимального  часового расхода теплоты на отопление  в системе централизованного  теплоснабжения допускается принимать  центральное качественное регулирование по нагрузке отопления (отопительный график температур воды).

    Центральное регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения  делает возможным удовлетворять  нагрузку горячего водоснабжения без  дополнительного увеличения или с незначительным увеличением расчетного расхода воды в сети по сравнению с расчетным расходом воды на отопление. Снижение расчетного расхода воды в сети приводит к уменьшению сечения трубопроводов тепловых сетей, а следовательно, и начальных затрат на их сооружение.

    В данном дипломной работе соотношение  нагрузок отопление и горячего водоснабжения  следующее:

     , следовательно, регулирование  отпуска теплоты производится  по совместной нагрузке отопления  и горячего водоснабжения.

    В основе регулирования ориентируются  на типовое соотношение нагрузок горячего водоснабжения и отопления:

     ,

    где   - средненедельная тепловая нагрузка горячего водоснабжения, Вт;

     - расчетная тепловая нагрузка  отопления, Вт.

    Центральное регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения  должно обязательно для получения  высокого качества теплоснабжения дополняться  на индивидуальных и центральных  тепловых пунктах местным количественным регулированием всех видов нагрузок – отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

    Целью расчета регулирования по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения  является определение числовых зависимостей по функциям:

     ,

      

    которые определяют график регулирования отпуска  теплоты.

    Исходными данными для разработки графика  регулирования по совместной нагрузке является:

    1) типовое соотношение 

    2) графики центрального качественного регулирования нагрузки отопления;

    3) график неравномерности потребления  теплоты или горячей воды в  системах горячего водоснабжения  зданий.

    Для построения расчетов был введен относительно системы горячего водоснабжения  показатель балансовой нагрузки горячего водоснабжения , который определяет   среднюю нагрузку в суточном потреблении теплоты системами горячего водоснабжения, а также обеспечивает суточную норму потребления теплоты системами отопления, т.е. поддержание нормативной температуры внутреннего воздуха за сутки . 
 
 
 
 
 
 

    1.5.1 Построение графика температур и расхода воды на отопление 

    Для построения графика центрального качественного  регулирования нагрузки отопления  необходимо графически изобразить зависимости температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловых сетей от температуры наружного воздуха: