Вопрос № 2. Методы регулирования отпуска теплоты из систем централизованного теплоснабжения.
Регулирование предназначено для экономии топлива и обеспечения качества теплоснабжения (поддержание температуры внутри помещений на расчетном уровне при любой температуре наружного воздуха).
В системах централизованного теплоснабжения качественный отпуск теплоты абонентам возможен только при наличии четырех ступеней регулирования.
Первая ступень – центральное качественное регулирование. Оно осуществляется непосредственно на источнике теплоснабжения (в котельной или ТЭЦ) и приводит в соответствие мощность источника теплоты и потребителей. Центральное качественное регулирование предполагает постоянный расход сетевой воды Gp = const и меняющуюся температуру прямой и обратной воды – τ1,2 в соответствии со среднесуточной температурой наружного воздуха – t*н °С.
τ1* и τ1 – температуры прямой воды на выходе из источника и после второй ступени подогрева воды на горячее водоснабжение на ЦТП.
τ2 и τ2* - температура обратной воды после отопительных приборов абонентов и за первой ступенью подогрева воды на горячее водоснабжение (на входе в источник теплоснабжения).
τ3 – температура смешанной воды на ЦТП, которая поступает в отопительные системы абонентов.
Регулирование температуры прямой воды осуществляется в водогрейных котельных перепусками воды мимо котла через перепускной клапан. В паровых котельных и на ТЭЦ – изменением давления (расходом пара) в сетевых подогревателях или перепуском воды мимо сетевых подогревателей через перепускной клапан. Для автоматического регулирования температуры прямой воды применяют регуляторы, которые включают в себя датчик температуры, задатчик температуры и исполнительный механизм, изменяющий проходное сечение клапана. Машинист в соответствии с температурным графиком устанавливает на задатчике температуру воды. Регулятор ее поддерживает постоянной в течение суток.
Вторая ступень регулирования – групповое количественное. Осуществляется на ЦТП изменением расхода воды, поступающей на целую группу (квартал) теплопотребителей, регулирующим клапаном. Температура прямой воды в течение суток остается постоянной в силу центрального качественного регулирования – τ*1 = const, а расход воды в системы отопления меняется в зависимости от фактической температуры наружного воздуха – tн. Для регулирования устанавливается регулятор с задатчиком, исполнительный механизм с регулирующим клапаном и датчик температуры в представительном помещении.
Третья ступень – местное количественное регулирование. Это, как правило, пофасадное регулирование отапливаемого помещения. Осуществляется оно на отдельных ветвях отопительной системы (например, проходящих по южному и северному фасадам здания). Для реализации этого регулирования используют исполнительные механизмы с регулирующими клапанами на каждой ветви, регуляторы с задатчиками внутренней температуры и датчики температуры в представительных помещениях в южном и северном фасадах здания.
Четвертая ступень регулирования – индивидуальное количественное. Ведется в каждом отапливаемом помещении. Регуляторы температуры типа «Danfos» устанавливают непосредственно на подающей (или обратной) трубе к отопительному прибору. Регулятор имеет задатчик температуры внутри помещений. Регулирование предназначено для устранения возмущающих воздействий, возникающих в отдельных помещениях за счет внутренних избыточных тепловыделений, солнечной радиации и т. д. Обязательный элемент при использовании регулятора – установка замыкающего участка, чтобы при полностью закрытом клапане сетевая вода пошла по стояку мимо отопительного устройства на другой этаж.
Одним из методов центрального регулирования чисто отопительной нагрузки является качественно-количественный. Применяется в местных котельных с небольшой тепловой мощностью. На основании характеристики отопительной системы теплопотребителей получаются уравнения, по которым производится регулирование температуры воды и расхода в зависимости от температуры наружного воздуха.