Регулирование разнородной нагрузки при отопительном графике.

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 t_н< t_ни осуществляется центральное качественное регулирование при постоянном расходе воды из сети.

При t_н> t_ни 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 t_н, 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 Q_в и τ₁;

III – постоянная Q_в, переменная τ₁.

       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.

 

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, Q_в 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, Q_в=const при понижении наружной температуры, поэтому при повышении τ ₁ авторегулятор уменьшает расход греющей воды через калорифер, что тормозит рост средней температуры воды при одновременном снижении коэффициента теплопередачи и τ₂ снижается.
  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 τ_{1 ,} II - переменная τ_{1 ,}

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 t_н.и.. Т.к. нагрузка горячего водоснабжения имеет неровный суточный график, то максимальный расход в сети будет при t_н.и. в часы максимума нагрузки горячего водоснабжения. Этот расход и принимается за расчетный при отсутствии аккумуляторов.