4.Построение графиков расхода теплоты

После определения расчетного теплопотребления, приступают к построению графиков часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение предприятия. По оси абсцисс откладывают температуру наружного воздуха от +8С до t_НО, по оси ординат - часовые расходы теплоты.

Поскольку расход теплоты на отопление прямо пропорционален разности температур t_в- t_н и Q_o =f(t_н),график часового расхода теплоты на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха будет представлять прямую линию. Его можно построить по двум точкам : при t_в = t_н Q_o=Q_o^р , а при t_н=+8^оС расход теплоты на отопление определяют по формуле.

. (4.1)

Расход теплоты на вентиляцию при диапазоне температур +8^оС ...t_нв также зависит от t_н. Следовательно, график Q_в =f(t_н), может быть построен аналогично графику расхода теплоты на отопление: при t_в = t_нв Q_в= Q_в^р, а при t_н=+8^оС расход теплоты на вентиляцию определяют по формуле. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха t_нв до t_но в целях экономии топлива расход теплоты на вентиляцию сохраняется постоянным за счет рециркуляции воздуха.

. (4.2)

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, являющаяся груглогодичной, в течении отопительного периода условно принимается постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха. Поэтому график часового расхода теплоты на горячее водоснабжение представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.

Суммарный график часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение строится сложением соответствующих ординат при t_н=+8^оС, t_н.ви t_н.о (см. пример 1).

Для определения загрузки, режима работы и экономичности использования теплофикационного оборудования, подсчета выработки тепловой энергии пользуются годовым графиком расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха. Он строится на основании графика часовых расходов теплоты и состоит из двух частей: правой - графика зависимости часовых расходов теплоты от температуры наружного воздуха и левой- годового графика расхода теплоты. На последнем на оси ординат откладывается расход теплоты, по оси абсцисс- число часов стояния температур наружного воздуха, которое за отопительный период для заданного города определяется по [2] .

В летний период имеет место нагрузка на горячее водоснабжение. Площадь, ограниченная осями координат и кривой расхода теплоты, представляет собой годовой расход теплоты.

Пример 1. Построение графиков расхода теплоты.

Вначале строится график зависимости часовых расходов теплоты на технологию, отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение от температуры наружного воздуха.

Исходными данными являются расчетные расходы теплоты: на отопление 30,0 МВт, вентиляцию 10,0 МВт, горячее водоснабжение 20,0 МВт, технологические нужды в виде пара 15,0 МВт.

Климатические данные г. Саранска по данным [2] расчетные температуры для проектирования отопления (наиболее холодной пятидневки) t_НО= -30 С, вентиляции t_НВ = -17 С.

Графики часовых расходов строятся в осях Q–t_Н.

Решение.

По (4.1,4.2) определяется расход теплоты на отопление и вентиляцию при t_Н = 8 С:

МВт,

МВт.

Точки, соответствующие значениям Q_О при различных t_Н, соединяются прямой и получается график часового расхода теплоты на отопление (рис.4.1 прямая Q_О).

Расход теплоты на вентиляцию при t_НВ равен Q_В. При t_Н = 8 С…t_НВ значения Q_В откладывают на графике и соединяют прямой. При диапазоне температур наружного воз­духа t_НВ…t_НО в целях экономии топлива расход теплоты на вентиляцию сохраняется постоянным (рис.4.1 прямая Q_В).

Расход теплоты на горячее водоснабжение не зависит от t_Н, поэтому его график представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс (рис.4.1 прямая Q_ГВ). Расход теплоты на технологические цели не зависит от t_Н, поэтому его график также представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс .

График суммарного расхода теплоты строиться путем сложения соответствующих ординат при t_Н = +8, -17, -30 °С. Для простоты суммируются не все ординаты а только в характерных точках, прямая Q_ (Q_СУМ).

Рис. 4.1

Далее строится график годового расхода теплоты по продолжительности отопительного периода для г. Саранска n₀ = 210 сут. = 5040 ч. Продолжительность стояния температур наружного воздуха (в часах) с интервалом 5 °С в течении отопительного периода заносят в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Продолжительность стояния температур наружного воздуха.

N, ч	Температура наружного воздуха, °С
	-35...-30	-30...-25	-25...-20	-20...-15	-15...-10	-10...-5	-5...0	0...+5	+5...+8
n	2	25	99	281	685	1350	2320	3820	5230
N	2	23	74	182	404	665	970	150	1410

График годовой тепловой нагрузки строится на основании графика суммарных часовых расходов теплоты, располагая последний справа, а в левой части, в координатах Q–n, график годового расхода теплоты (рис.4.1 слева).

Для построения графика годовой тепловой нагрузки из точек на оси абсцисс графика часового расхода теплоты, соответствующих температурам +8, +5, 0, -5, -10, -15, -20, -25, -30 °С восстанавливаются перпендикуляры до пересечения с линией суммарного расхода теплоты Q_ (Q_СУМ). Из полученных точек проводятся горизонтальные прямые до пересечения с перпендикулярами, восстановленными к оси абсцисс из точек, соответствующих продолжительности стояния температур наружного воздуха. Соединив найденные точки получаем искомый график годового расхода теплоты за отопительный период.

В летний период (диапазон продолжительности стояния 5230...8404 ч) тепловые нагрузки на горячее водоснабжение можно рассчитать по формуле:

МВт.