Теплоснабжение и тепловые сети

Принимая норму расхода воды на горячее водоснабжение в сутки на 1 человека

а =105 л/сут по приложению 2 находим укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение qh = 376 Вт/чел.

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий квартала № 1 (графа 10)

Qhm = 376·1000=376000 Вт = 376 кВт.

Суммарное теплопотребление квартала № 1 (графа 11) складывается из расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Расчет теплопотребления для остальных кварталов производят аналогично.

41

Таблица 4.2 – Расчёт теплопотребления в кварталах

42

4.2. Определение расчётных тепловых нагрузок общественных, жилых и коммунально - производственных зданий по удельным отопительным и вентиляционным характеристикам зданий

Расходы тепловой нагрузки на нужды отопления жилых, общественных и про-

изводственных зданий при отсутствии проектной документации на теплоснабжение,

рассчитываются по формуле

где – удельная отопительная характеристика зданий, Вт/(м3·с), принимается согласно приложениям 6, 7, 8, 9;

Vн – объём здания по наружному обмеру, м3;

ti – средняя температура внутреннего воздуха помещений здания, принимается согласно приложению 4. Для зданий, где имеются помещения с различной норми-

руемой температурой внутреннего воздуха ti определяется как средневзвешенное по формуле

где tв1, tв2… tвn –нормируемая температура внутреннего воздуха помещений зда-

нии, °С, принимается согласно приложению 3;

V1, V2… Vn – наружный объём помещений здания, имеющих различную нор-

мируемую температуру воздуха, м3;

t0 – расчётная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, °С, принимается согласно приложению 5;

К – поправочный коэффициент на тепловую характеристику здания, за-

висящий от расчётной температуры наружного воздуха системы отопления. Для производственных зданий принимается равным 1.

Таблица 4.3 Для жилых и общественных зданий К имеет следующие значения

43

Расходы тепловой нагрузки на нужды вентиляции общественных и производст-

венных зданий при отсутствии проектной документации на теплоснабжение, рас-

считываются по формуле

где – удельная отопительная характеристика зданий, Вт/(м3·с), принимается согласно приложениям 7, 8;

Vн – объём здания по наружному обмеру, м3;

ti – средняя температура внутреннего воздуха помещений здания, принимается согласно приложению 4. Для зданий, где имеются помещения с различной норми-

руемой температурой внутреннего воздуха ti определяется как средневзвешенное по формуле

где tв1, tв2… tвn –нормируемая температура внутреннего воздуха помещений зда-

нии, °С, принимается согласно приложению 4;

V1, V2… Vn – наружный объём помещений здания, имеющих различную нор-

мируемую температуру воздуха, м3;

t0 – расчётная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, °С, принимается согласно приложению 5;

К – поправочный коэффициент на тепловую характеристику здания, завися-

щий от расчётной температуры наружного воздуха системы отопления. Для произ-

водственных зданий принимается равным 1.

44

Глава 5

ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ

ПРИМЕР 5.1. Построить графики часовых расходов теплоты на отопление, вен-

тиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха. Расчетные расходы теплоты на отопление Qo max= 200 МВт, вентиляцию Qvmax = 20 МВт, горячее водоснабжение Qhm = 50 МВт. Климатологические данные принять для г. Минска.

Р е ше н и е . По нормативным материалам находим для г. Минска расчетную температуру наружного воздуха для проектирования отопления t0 = -24°С.

Графики часовых расходов теплоты строим в координатах Q - t н (рисунок 4.1,

правая часть).

45

Отложив на графике значения Q0 и Qv при различных tн и соединив их пря-

мой, получим графики Q0=f(tн), Qv=f(tн) (рис. 5.1).

Расход теплоты на горячее водоснабжение не зависит от tн, поэтому его график представляет прямую, параллельную оси абсцисс - прямая Qhm.

График суммарного часового расхода теплоты на отопление, вентиляцию и го-

рячее водоснабжение строим путем сложения соответствующих ординат при tн =

8°С и t0 = -24°С (линия Q ).

ПРИМЕР 5.2. Построить график годового расхода теплоты по продолжительно-

сти стояния температур наружного воздуха для жилого района города. График сум-

марного часового расхода теплоты и климатологические данные взять из примера

4.1.

Р е ше н и е . По [4, таблица 1.3], или [5], или приложению 4 находим продолжи-

тельность отопительного периода для г. Минска п0 = 203 сут = 4872 ч, продолжи-

тельность стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом 5 °С в тече-

ние отопительного периода. Данные сводят в таблицу 5.2.

График годовой тепловой нагрузки строим на основании графика суммар-

ных часовых расходов теплоты, располагая его справа, а в левой части, в координа-

тах Q-п,- график годового расхода теплоты (рис. 5.1).

Для построения графина годовой тепловой нагрузки из точек на оси абсцисс графика часового расхода теплоты, соответствующих температурам +8, 0, -5, -10, - 15, -20, -25°С, восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с линией суммар-

ного расхода теплоты Q . Из полученных точек проводим горизонтальные пря-

46

мые до пересечения с перпендикулярами, восстановленными к оси абсцисс из то-

чек, соответствующих продолжительности стояния перечисленных температур на-

ружного воздуха. Соединив найденные точки, получим искомый график годового расхода теплоты за отопительный период.

В летний период (диапазон продолжительности стояния tн от 4872 до 8400 час)

тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию отсутствуют,

нагрузка на горячее водоснабжение согласно формуле (4.13) составит

Qs 50 0,8 55 15 32 МВт. hm 55 5

Поскольку Qhms в летний период не зависит от tн, проводим горизонтальную прямую до пересечения с ординатой, соответствующей общему расчетному числу часов работы тепловой сети в году п = 8400 ч.

Площадь, ограниченная осями координат Q - n и полученной кривой расхода теплоты, представляет собой годовой расход теплоты в районе города.

47

Глава 6

РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ

В системах теплоснабжения с разнородными тепловыми нагрузками применя-

ют многоступенчатую систему регулирования отпуска теплоты, имеющую следую-

щий принцип построения:

-центральное регулирование производят на ТЭЦ или в котельной по преобла-

дающей тепловой нагрузке района;

- групповое или местное регулирование - в узлах присоединения отдельных видов тепловых нагрузок;

-индивидуальное регулирование - непосредственно у теплопотребляющих прибо-

ров.

Применение многоступенчатого регулирования приводит к снижению расхода теплоты на отопление за счет ликвидации «перетопов» зданий в диапазоне от +8° С

до температуры наружного воздуха, соответствующей точке излома графика темпе-

ратур воды, и к снижению расхода теплоносителя на единицу отпущенной теплоты.

Рекомендуется в водяных тепловых сетях следует применять центральное каче-

ственное регулирование отпуска теплоты путем изменения температуры теплоноси-

теля в зависимости от температуры наружного воздуха.

6.1. Регулирование отпуска теплоты в закрытых системах теплоснабжения

В водяных тепловых сетях принимают центральное качественное регулирова-

ние отпуска теплоты по нагрузке отопления или по совмещенной нагрузке отопле-

ния и горячего водоснабжения.

Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65 % от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении Qhm Qv max 0,15, регу-

лирование отпуска теплоты принимают по нагрузке отопления. При этом в тепло-

вой сети поддерживается отопительно-бытовой температурный график.

48

Рис. 6.1 – График температур воды в подающей и обратной магистралях по центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке

(закрытая система)(пример 6.4)

Так как по тепловым сетям одновременно подается теплота на отопление, венти-

ляцию и горячее водоснабжение, для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабжения необходимо внести коррективы в отопительный график температур воды. Температура нагреваемой воды на выходе из водоподогревателя горячего во-

доснабжения должна быть 60-65 °С, поэтому минимальная температура сетевой во-

ды в подающей магистрали принимается равной 70 °С для закрытых систем тепло-

снабжения. Для этого отопительный график срезается на уровне 70 °С, полученный график температур воды в тепловой сети называется отопительно-бытовым. Темпе-

ратура наружного воздуха, соответствующая точке излома графика, обозначается

tí . Точка излома графика делит его на две части с различными режимами регулиро-

вания: в диапазоне температур наружного воздуха от tí до t0 осуществляется цен-

тральное качественное регулирование отпуска теплоты, в диапазоне +8°С – tí - ме-

стное регулирование (рис. 6.1).

При регулировании по отопительной нагрузке водоподогреватели горячего во-

доснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения мак-

симальной тепловой нагрузки горячего водоснабжения Qh max к расчетной отопи-

тельной нагрузке Q0 max и типа регуляторов по следующим схемам:

• при Qh max /Qomax = 0,2– l,0 – по двухступенчатым схемам;

50