Уравнение теплового баланса водо-водяного подогревателя горячего водоснабжения

(4.55а)

где W_B — эквивалент расхода нагреваемой (водопроводной) воды; t_Г, t_Х — температура горячей и холодной водопроводной воды.

С учетом выражения для  [см. (4.18)] уравнение (4.55а) принимает следующий вид:

(4.55 б)

(4.55в)

Поскольку правые части уравнений (4.556) и (4.55в) постоянны, значит, и левые части постоянны. Так как а, b, Ф — величи­ны постоянные, то при ₀₁ = const постоян­но также отношение эквивалентов расходов греющей и нагреваемой сред W_M/W₆ = const независимо от тепловой нагрузки подогре­вателя горячего водоснабжения Q_Г.

Это зна­чит, что при постоянной температуре грею­щей воды перед водо-водяным подогревате­лем изменение нагрузки горячего водоснаб­жения, т.е. изменение расхода нагреваемой воды W_В, вызывает прямо пропорциональное изменение расхода греющей воды W_Г, а отношение Q_Г / W_Г и температура сетевой воды после подогревателя остаются посто­янными.

Некоторое уменьшение расхода сетевой воды на горячее водоснабжение дает примене­ние двухступенчатой смешанной схемы включе­ния подогревателей горячего водоснабжения (см. рис. 3.6, з). При этой схеме часть нагрузки горячего водоснабжения удовлетворяется нижней ступенью подогревателя за счет теплоты об­ратной воды, поэтому расчетный эквивалент расхода сетевой воды на горячее водоснабжение

(4.56)

где t_П^///— температура водопроводной воды после нижней ступени подогревателя,

t_П^/// = -t_н.

Обычно принимают t_н = 5—10 °С,

=

Методика расчета температуры _Т2 и расхода сетевой воды W_Г при двухступенчатой смешан­ной схеме и любой нагрузке горячего водоснаб­жения приведена в [107].

В открытых системах теплоснабжения вода для горячего водоснабжения забирает­ся частично из подающей и частично из об­ратной линии тепловой сети с таким расче­том, чтобы была обеспечена требуемая тем­пература смеси (см. рис. 3.10). Эквивалент суммарного расхода воды на горячее водо­снабжение определяется по формулам:

при t_Г > = ₀₂

W_Г = Q_Г / (t_Г - t_Х) (4.57а)

При t_Г <= _О2

W_Г = Q_Г / (₀₂- t_Х) (4.57 6)

Доли расхода воды из подающей и об­ратной линий сети могут быть определены по формулам

= (t_Г -₀₂) / (₀₁-₀₂) (4.58а)

(1-)= (₀₁ -t_Г) / (₀₁-₀₂) (4.58 6)

В (4.57)—(4.58):  и (1 - ) — доли рас­хода воды на горячее водоснабжение из подающей и обратной линий;

₀₁, ₀₂, t_Г t_Х — температуры сетевой воды соответственно в подающей и обратной линиях, горячей и холодной водопроводной воды.

Эквиваленты расхода сетевой воды на горячее водоснабжение из линии сети:

подающей

W_Г.П.=W_Г ; (4.59а)

обратной

W_Г.ОБ.=(1-)W_Г ; (4.596)

Чем выше ₀₂, тем больше воды забира­ется из обратной линии и соответственно меньше из подающей.

Рис. 4.14. Графики тепловой нагрузки и расхода воды на горячее водоснабжение при открытой системе теплоснабжения

При t_Г <= _О2 вся вода для горячего водо­снабжения берется только из обратной линии.

На рис. 4.14 показан график расхода те­плоты и воды на горячее водоснабжение в открытых системах при искусственно вы­ровненной нагрузке горячего водоснабже­ния. Весь отопительный период можно раз­бить на два диапазона: с постоянной I и переменной II температурами воды в по­дающей линии.

Обычно _О1^/// ₌ t_Г , поэтому в диапазоне I вся вода для горячего водоснабжения отби­рается из подающей линии:

=1;(1-) = 0.

В диапазоне II по мере снижения /_н растет (1 - ) и уменьшается . При некоторой тем­пературе наружного воздуха t_Н.Г температура воды в обратной линии делается равной t_Г, т.е. _О2=t_Г; в этом режиме (1 - ) = 1 и  = 0.

В диапазоне наружных температур t_Н.Г - t_Н.О весь водоразбор идет из обратной линии тепловой сети, т.е.  = 0, поскольку при t_Н - t_Н.Г, ₀₂ > t_Г абсолютное значение водоразбора уменьшается в отношении (t_Г - t_Х) / (₀₂- t_Х), так как при ₀₂ > t_Г, W_Г = Q_Г / (₀₂- t_Х)

При отсутствии у абонентов аккумулято­ров горячей воды, что типично для совре­менных жилых зданий, водоразбор изменя­ется в течение суток. Максимальный водо­разбор из подающей линии имеет место в ча­сы максимальной нагрузки горячего водо­снабжения при повышенных наружных тем­пературах отопительного периода t_H > = t_Н.И

Суммарный расход воды в тепловой сети. Многие важные экономические пока­затели систем централизованного тепло­снабжения (начальные затраты на сооруже­ние тепловых сетей и сетевых насосных ус­тановок, расход энергии на перекачку теп­лоносителя и т.д.) зависят от расчетного расхода воды в сети, под которым понима­ется максимальный суммарный расход се­тевой воды.

В закрытых системах теплоснабжения при параллельном присоединении на абонентских вводах установок отопления и го­рячего водоснабжения (см. рис. 3.6) сум­марный расход сетевой воды в тепловой се­ти является суммой расходов воды на от­дельные виды тепловой нагрузки, причем, поскольку вода из тепловой сети не разби­рается, расходы в подающей и обратной ли­ниях сети одинаковы. Суммарный эквива­лент расхода сетевой воды в закрытой теп­ловой сети при любом режиме ее работы определяется по формуле

W=W_П=W_ОБ=W₀+W_В+W_Г, (4.60)

где W_П ,W_ОБ ,W₀ ,W_В , W_Г, — эквиваленты рас­хода сетевой воды соответственно в подаю­щей и обратной линиях тепловой сети, на отопление, вентиляцию, горячее водо­снабжение.

На рис. 4.15 представлен график сум­марного эквивалента расхода воды в сети закрытой системы теплоснабжения. Сум­марный расход воды в сети (линия 5) изменяется по некоторой кривой.