28. Регулирование разнородной нагрузки
В городских системах теплоснабжения применяется центральное качественное регулирование по отопительному графику, построенному применительно к жилым зданиям. Для систем вентиляции и горячего водоснабжения в дополнение к центральному регулированию применяется местное количественное регулирование. Рассмотрим способы регулирования каждого вида нагрузки в отдельности, причем установки горячего водоснабжения присоединяются по параллельной схеме.
Системы отопления
Точка излома температурного графика делит отопительный период на два диапазона
При tн<tни осуществляется центральное качественное регулирование при постоянном расходе воды из сети.
При tн>tни температура в подающей магистрали остается величиной постоянной, регулирование расхода теплоты проводят периодическим отключением системы отопления от тепловой сети (регулирование пропусками) или применяется чисто количественное регулирование.
Температурный график воды в обратной магистрали τ2 в этом диапазоне при регулировании пропусками может быть примерно принят за прямую линию, параллельную τ1.
В действительности при регулировании пропусками имеет место неустановившийся тепловой режим, поэтому фактически τ2 непостоянна во времени. Расход воды в этом диапазоне через каждую отопительную систему остается постоянным, однако при регулировании пропусками число одновременно включаемых систем отопления уменьшается по мере повышения tн, поэтому суммарный расход воды сокращается с повышением температуры.
Более целесообразным является регулирование в схемах со смесительными насосами. В этом случае осуществляется количественное регулирование, при этом расход воды изменяется сильнее, чем при регулировании пропусками, поэтому линия изменения расхода воды идет круче. Это объясняется большим перепадом температур сетевой воды в отопительной установке по сравнению с регулированием пропусками.
Системы вентиляции.
По характеру изменения Q и τ1 за отопительный период можно выделить три диапазона: I - постоянная температура воды в подающей лини τ1; II - переменные значения Qв и τ1; III – постоянная Qв , переменная τ1.
В диапазоне I τ1=const. При понижении температуры наружного воздуха начинает снижаться температура воздуха после калорифера. Возникает импульс, воздействующий на авторегулятор, и он увеличит расход воды на калорифер. Это приводит к росту средней температуры теплоносителя и повышению коэффициента теплопередачи калорифера. В результате температура τ2 после калорифера повышается, а температура воздуха после калорифера устанавливается на заданном уровне.
В диапазоне II τ1 растет, Qв тоже растет по мере понижения температуры наружного воздуха. Такая взаимосвязь между графиком температур подающей линии и расходом теплоты является типичной для качественного регулирования, поэтому расход сетевой воды остается практически постоянным.
В диапазоне III τ1 растет, Qв=const при понижении наружной температуры, поэтому при повышении τ1 авторегулятор уменьшает расход греющей воды через калорифер, что тормозит рост средней температуры воды при одновременном снижении коэффициента теплопередачи и τ2 снижается.
В диапазонах I и III осуществляется местное количественное регулирование изменением расхода сетевой воды или расхода нагреваемого воздуха. Рассмотрим регулирование нагрузки калорифера системы вентиляции расходом воды с помощью регулировочного клапана, работающего по импульсу от температуры воздуха за калорифером согласно рис.
Горячее водоснабжение.
При параллельной схеме включения подогревателя ГВС и при наличии аккумуляторов, выравнивающих суточный график нагрузки, принимается величина тепловой нагрузки ГВС постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха. По характеру изменения расхода воды в сети можно выделить два диапазона: I – постоянная τ1, II - переменная τ1,
В I диапазоне при постоянной нагрузке горячего водоснабжения расход должен оставаться постоянным, т.к. в этом диапазоне все параметры постоянны.
В диапазоне II должно осуществляться местное количественное регулирование. При повышении τ1 регулятор температуры уменьшит расход греющей воды через подогреватель, что замедляет рост средней температуры и снижает коэффициент теплопередачи. В результате необходимо сохранять Q=const, поэтому τ2 снижается.
График суммарного расхода воды в тепловой сети.
В закрытых системах теплоснабжения при параллельном присоединении на абонентских вводах установок отопления и горячего водоснабжения общий расход воды в тепловой сети является суммой расходов воды на отдельные виды тепловой нагрузки.
Суммарный расход изменяется по некоторой ломаной линии, имеющей максимум в точке tн.и.. Т.к. нагрузка горячего водоснабжения имеет неровный суточный график, то максимальный расход в сети будет при tн.и. в часы максимума нагрузки горячего водоснабжения. Этот расход и принимается за расчетный при отсутствии аккумуляторов.
