Режимы регулирования отпуска тепла

Методы регулирования

Тепловая нагрузка абонентов непостоянна. Она изменяется в зависимости от ме­теорологических условий (температуры на­ружного воздуха, скорости ветра, инсоля­ции), режима расхода воды на горячее водо­снабжение, режима работы технологиче­ского оборудования и других факторов. Для обеспечения высокого качества теплоснаб­жения, а также экономичных режимов вы­работки теплоты на ТЭЦ или в котельных и транспортировки ее по тепловым сетям вы­бирается соответствующий метод регу­лирования.

В зависимости от пункта осуществления регулирования различают центральное, групповое, местное и индивидуальное ре­гулирование. Центральное регулирование выполняется на ТЭЦ или в котельной; групповое — на центральных тепловых пунктах (ЦТП); местное — на местных тепло­вых пунктах (ИТП), называемых часто абонентскими вводами; индивидуальное — непосредственно на теплопотребляющих приборах. В большинстве случаев тепловая нагрузка в районе разнородна. В одном и том же районе и даже на одном и том же абонентском вводе к тепловой сети присое­диняется разнородная тепловая нагрузка, например: отопление и горячее водоснаб­жение; отопление, вентиляция и горячее во­доснабжение и т.д.

Для обеспечения высокой экономичнос­ти теплоснабжения следует применять ком­бинированное регулирование, которое долж­но являться рациональным сочетанием, по крайней мере, трех ступеней регулирова­ния — центрального, группового или мест­ного и индивидуального.

Рассмотрим совместную работу наружной тепловой сети и местной системы отопления здания.

Совокупность отопи­тельного теплообменника на вводе и нагревательных приборов, свя­занных между собой трубопроводами местной системы отопления, будем в дальнейшем называть отопительным комплексом.

Принципиальная схема отопительного комплекса и графики темпе­ратур в нем приведены на рис. 5.1.

Введем следующие обозначения: — относительная теплоотдача на­гревательных приборов по отношению к ее расчетному значению; — начальная и конечная температуры сетевой воды, °С; — то же, воды местной системы отопле­ния; —средняя разность температур теплообменивающихся сред (воды и возду­ха) в нагревательном приборе, град; — тепловые эквиваленты сетевой воды и воды местной системы отопления, ; — температура воздуха отапли­ваемых помещений, °С.

Рис. 5.1. Принципиальная схема ото­пительного комплекса и графики тем­ператур в нем

1 — трубопроводы тепловой сети; 2 — абонентский отопительный теплообменник; 3 — трубопроводы местной системы отоп­ления; 4 — нагревательный прибор; 5 — отапливаемое помещение; 6 — наружные ограждения отапливаемого помещения; 7 — насос

Основное количество теплоты в абонентских системах расходуется для нагревательных целей, поэтому тепловая нагрузка зависит в первую очередь от режима теплоотдачи нагревательных приборов.

Количество тепла, подаваемого в здание наружными тепловыми сетями, численно равно суммарной теплоотдаче нагревательных приборов.

Поэтому уравнение теплового баланса имеет вид:

- при произвольной температуре наружного воздуха

(5.1)

- при расчетной температуре наружного воздуха

(5.2)

здесь массовая теплоемкость воды; - расходы сетевой воды и воды местной системы топления, кг/ч; коэффициент теплопередачи нагревательных приборов ; площадь поверхности нагрева нагревательных приборов, .

Средняя разность температур нагревательного прибора и воздуха в помещении равна:

( 5.3)

Разделив уравнение (5.1 ) на ( 5.2), получим:

(5.4)

Из (5.4) видно, что при изменении разности температур внутреннего и наружного воздуха, ( ) должна пропорционально изменяться теплоотдача нагревательных приборов.

На практике теплоотдачу нагревательных приборов можно регулировать изменением температуры греющего теплоносителя на входе в прибор и расхода теплоносителя .

В водяных системах централизованного теплоснабжения принципиально воз­можно использовать три метода централь­ного регулирования:

1) качественный, заключающийся в ре­гулировании отпуска теплоты за счет изме­нения температуры теплоносителя на входе в прибор при сохранении постоянным коли­чества (расхода) теплоносителя, подавае­мого в регулируемую установку;

2) количественный, заключающийся в регулировании отпуска теплоты путем из­менения расхода теплоносителя при посто­янной температуре его на входе в регули­руемую установку;

3) качественно-количественный, заклю­чающийся в регулирова-нии отпуска тепло­ты посредством одновременного изменения расхода G_n(W_n) и температуры теплоно­сителя .