Розрахунок теплових потоків

Таблиця 2

Позначення	Тепловий потік при t
to/= оС	tн= оС	tн”= оС	tн=+8оС	tн>+8oC
Відносний тепловий потік,
Тепловий потік на опалення, QO, МВт
Тепловий потік на вентиляцію, QV, МВт
Середній тепловий потік на гаряче водопостачання, Qhm, МВт
Макс. тепловий потік на гаряче водопостачання, Qhmax, МВт
Середній сумарний тепловий потік ∑Qm=Qo+Qv+Qhm, МВт
Максимальний cумарний тепловий потік ∑Q­max= Qo+Qv+Qhmax, МВт

 

Річні витрати теплоти на опалення визначають за формулою:

де t_i – розрахункова температура внутрішнього повітря приміщення, ^оС; t_{oп ­}– середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період, ^оС; n_o – тривалість опалювального періоду, год; к – коефіцієнт переводу одиниць.

Річні витрати теплоти на вентиляцію визначають за формулою:

 

 

де Z – тривалість роботи системи вентиляції на протязі доби, год., Z=16 год.;

Річні витрати теплоти на гаряче водопостачання визначають за формулою:

 

Q^p_hm =×к (Q_hm ×n_о+ Q^s_hm ×(8400 - n_o)), ГДж (12)

 

де 8400 – кількість годин роботи системи теплопостачання за рік.

Сумарна річна витрата теплоти складає:

Характер зміни теплових потоків і витрат теплоти протягом року наочно ілюструється графіком по тривалості опалювального періоду (рис.1). Для його побудови необхідно мати інформацію про тривалість стояння температур зовнішнього повітря в заданій місцевості (дод.7).

 

4. РЕГУЛЮВАННЯ ТЕПЛОВИХ ПОТОКІВ

 

4.1 Загальні положення

 

В завданні на проектування вказані: вид системи теплопостачання (відкрита або закрита) та метод регулювання теплових потоків (О – по опалювальному навантаженню; О+ГВ – по сумарному навантаженню на опалення та гаряче водопостачання).

Задача розрахунку регулювання теплових потоків полягає у визначенні температури і витрат мережної води в подаючому і зворотному трубопроводах теплових мереж. Ці величини обчислюють для характерних температур зовнішнього повітря.

Температуру води на вході в систему гарячого водопостачання підтримують на рівні 60 ^оС за допомогою регулятора температури. В закритій системі теплопостачання останній забезпечує потрібний температурний потенціал гарячої води за рахунок зміни кількості мережної води, що надходить в підігрівач із подаючого трубопроводу, а у відкритій системі – за рахунок зміни кількості мережної води, що надходить в систему гарячого водопостачання з подаючого трубопроводу.

В проекті необхідно навести принципову схему теплового пункту (абонентського вводу), на якій умовними позначеннями потрібно вказати обладнання, запірну, запобіжну та регулюючу арматуру, а також контрольно-вимірювальні прилади [1,2,3].

 

Рис.1. Графік залежності теплових потоків від температури зовнішнього повітря по тривалості опалювального періоду;

4.2 Центральне якісне регулювання теплових потоків

по навантаженню опалення

 

 

Рівняння температурних графіків якісного регулювання представляються у вигляді:

- в подаючому трубопроводі теплової мережі

 

 

- після системи опалення (в зворотному трубопроводі теплової мережі

 

 

- перед системою опалення

 

 

де τ_1,0 (t_н) – температура мережної води в подаючому трубопроводі перед елеватором або змішуючим насосом, яка залежить від температури зовнішнього повітря t_н, ^оС; τ_2,0 (t_н) – температура мережної води в зворотному трубопроводі після системи опалення, яка залежить від температури зовнішнього повітря t_н, ^оС; τ₃ (t_н) – температура води після елеватора або змішуючого насосу системи опалення, яка залежить від температури зовнішнього повітря t_н, ^оС; τ^/_1,0 – температура мережної води в подаючому трубопроводі перед елеватором або змішуючим насосом, при розрахунковій температурі зовнішнього повітря на опалення t^/_о, ^оС; τ^/_2,0 температура мережної води в зворотному трубопроводі після системи опалення, при розрахунковій температурі зовнішнього повітря на опалення t^/_о, ^оС; τ^/₃ – температура води після елеватора або змішуючого насосу системи опалення, при розрахунковій температурі зовнішнього повітря на опалення t^/_о, ^оС, приймається 95 -105 ^оС.; τ^/_пр - розрахункова середня температура опалювального пристрою, при розрахунковій температурі зовнішнього повітря на опалення t^/_о, ^оС;

__

відносний тепловий потік,

 

 

де t_і – температура внутрішнього повітря приміщення, приймається +18 ^оС; t^/_о - розрахункова температура зовнішнього повітря на опалення, ^оС; t_н – будь-яка температура зовнішнього повітря, ^оС.

Необхідно враховувати, що температура мережної води в подаючому трубопроводі не може бути нижче 70 ^оС в закритих і не нижче 60 ^оС – в відкритих системах теплопостачання. Ці обмеження обумовлені рівнем температури води, що надходить в систему гарячого водопостачання.

Якщо на протязі опалювального сезону температура мережної води в подаючому трубопроводі зменшується нижче вказаних значень, необхідно виконати зрізку температурного графіка.

Параметри мережної води при розрахунковій температурі зовнішнього повітря t^/_о позначають індексом ^/, наприклад τ^/_1,0, τ^/_2,0, τ^/₃ - і таке інше.

Параметри мережної води в точці злому температурного графіка при температурі зовнішнього повітря позначають індексом ^//, наприклад - і таке інше.

В першому діапазоні температур зовнішнього повітря здійснюється місцеве кількісне регулювання або регулювання перепустками. В другому діапазоні температур зовнішнього повітря здійснюється центральне якісне регулювання. Витрата мережної води на опалення, залежно від температури зовнішнього повітря t_н, кг/с:

 

де
Q_o(t_н) – годинний тепловий потік, кВт, який приймається залежно від температури зовнішнього повітря з таблиці 2, с – теплоемність води, кДж/(кг К).

Розрахунок виконують для характерних температур зовнішнього повітря t_н. Результати заносять в таб. 3, за результатами розрахунку будують графік температур і витрат мережної води на опалення в залежності від температури зовнішнього повітря t_н.

 

 

Таблиця 3