Режимы регулирования централизованного теплоснабжения

Тепловые потери из зданий существенно меняются в зависимости от температуры наружного воздуха. ПО укрупненной формуле нагрузка на отопление выражается зависимостью:

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий отличие фактической расчетной температуры наружного воздуха от -30˚С; - удельная отопительная характеристика, Вт/(м³ К); - строительный объем здания; - расчетная температура наружного воздуха; - температура воздуха внутри помещения.

Поэтому в системах теплоснабжения необходимо осуществлять регулирование расхода тепловой энергии. Объем подаваемой тепловой энергии в двухтрубной системе теплоснабжения определяется формулой:

,

где - теплоемкость теплоносителя; - расход (м³/с) и температура теплоносителя (К) в подающем трубопроводе ; - расход (м³/с) и температура теплоносителя (К) в обратном трубопроводе.

Классификация методов регулирования водяных систем приведены на рис. 4. В водяных системах теплоснабжения различают два способа регулирования подачи тепловой энергии: количественный и качественный. При количественном способе регулирования в зависимости от температуры наружного воздуха меняется расход теплоносителя. При качественном регулировании меняется температура теплоносителя. Возможно использование количественно-качественного регулирования. В настоящее время предпочтение отдается качественному регулированию.

Рис. 4. Методы регулирования централизованных систем теплоснабжения

Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха при качественном регулировании называется температурным графиком качественного регулирования. Графики регулирования зависят от типа системы теплоснабжения (рис. 5.). Они могут быть определены для систем с чисто отопительной нагрузкой или по суммарной нагрузке на отопление и горячее водоснабжение.

На рис. 6. отражены варианты температурных графиков качественного регулирования систем теплоснабжения. На рис. 13.6-а отражен температурный график при чисто отопительной нагрузке. Отопительный сезон начинается при температуре наружного воздуха +8˚С. Линия Т₁ - отражает изменение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе; Т₂ – температура теплоносителя в обратном трубопроводе; Т₃ - температура теплоносителя в подающем трубопроводе внутренней системы отопления.

Рис. 5. Режимы регулирования в зависимости от типа системы теплоснабжения

Рис. 6. Примерные графики качественного регулирования систем теплоснабжения

В системах теплоснабжения с преобладающей (более 65%) жилищно-коммунальной нагрузкой следует принимать регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, то есть по повышенному (скорректированному) графику температур воды (рис. 13.6. б, в, г). Применение данного метода регулирования позволяет определять диаметры трубопроводов тепловых сетей по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию без учета расхода воды на горячее водоснабжение. Однако для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе должна быть выше, чем по отопительному графику. Некоторая недоподача теплоты в системы отопления в часы максимального водоразбора компенсируется в ночное время при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение. При этом строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты, выравнивающими неравномерность подачи теплоты на отопление.

В закрытых системах теплоснабжения эффективность повышенного графика реализуется при применении двухступенчатой смешанной с ограничением расхода и последовательной схем включения водоподогревателей. Расчет повышенного графика для таких систем заключается в определении перепадов температур сетевой воды ΔТ₁ и ΔТ₂ соответственно в водоподогревателях верхней и нижней ступеней при различных температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего водоснабжения. Суммарный перепад температур сетевой воды в верхней и нижней ступенях водоподогревателей ΔТ в течение всего отопительного периода постоянен.

Начало и конец отопительного периода принимаются при среднесуточной температуре наружного воздуха в течении 3 дней ниже (начало отопительного периода) и выше (конец периода) t_н = +8°С.