Центральное качественное регулирование по совмещенной нагрузке

     (Повышенный температурный график).

Если кроме нагрузки отопления имеется значительная тепловая нагрузка другого вида, например, горячее водоснабжение или вентиляция, можно значительно уменьшить расчетный расход сетевой воды в тепловой сети при переходе от регулирования по отопительной нагрузке к регулированию по совмещенной нагрузке. Чаще всего за совмещенную нагрузку принимают нагрузку горячего водоснабжения и отопления. Применение регулирования по совмещенной нагрузке позволяет обеспечить потребителей горячего водоснабжения тепловой энергией без дополнительного увеличения или с незначительным увеличением расчетного расхода сетевой воды на тепловой пункт по сравнению с расчетным на отопление. Для обеспечения качественного и экономного теплоснабжения при центральном регулировании по совмещенной нагрузке необходимо, чтобы центральное регулирование (качественное) в источнике дополнялось групповым или местным количественным регулированием на групповых или индивидуальных тепловых пунктах.

Условия применения повышенного температурного графика:

1) Соотношение нагрузок должно быть ,

2) Более 75% жилых и общественных зданий должны быть присоединены по указанным двухступенчатым схемам.

Наиболее рационально сочетание повышенного температурного графика и следующих двухступенчатых схем присоединения систем горячего водоснабжения: двухступенчатой последовательной или двухступенчатой смешанной схемы с ограничением расхода). Постоянный расход теплоносителя на тепловой пункт в течение всего отопительного сезона поддерживается регулятором расхода РР. Это делает гидравлический режим тепловой сети стабильным. Недогрев помещений в периоды максимальной нагрузки ГВС компенсируется подачей сетевой воды повышенной температуры в систему отопления в периоды минимального водоразбора или при его отсутствии в ночные часы. Использование теплоаккумулирующей способности зданий практически исключает колебания температуры воздуха в помещениях.

Повышенный температурный график позволяет решать следующие задачи:

1) обеспечить минимальный расчетный расход сетевой воды на тепловых пунктах, равный расходу на отопление;

2) выровнять суточный график потребления совмещенной нагрузки за счет использования аккумулирующий способности ограждающих конструкций зданий без установки аккумуляторов горячей воды;

3) получить пониженные температуры обратной сетевой воды, благодаря использованию ее теплоты после системы отопления в подогревателе первой ступени.

При использовании, как регуляторов отопления, так и регуляторов расхода, режим регулирования по совмещенной нагрузке рассчитывают из условия постоянного расхода сетевой воды на абонентском вводе для отопления и горячего водоснабжения. Т.к. суточный график горячего водоснабжения неравномерен в течение суток и по дням недели, расчет надбавок к температурному графику проводится по балансовой нагрузке горячего водоснабжения , несколько превышающей средненедельную .

,

где χ_б - балансовый поправочный коэффициент для компенсации небаланса теплоты на отопление, вызываемого неравномерностью суточного графика горячего водоснабжения.

При отсутствии аккумуляторов горячей воды в жилых зданиях этот коэффициент принимают   χ_б =1,2.

Рассмотрим расчет повышенного графика регулирования при использовании двухступенчатой последовательной схемы горячего водоснабжения.

 Задачей расчета является определение перепада температур сетевой воды в подогревателях первой и второй ступени. Температурная надбавка к отопительному графику δ₁ определяется из условия покрытия нагрузки подогревателя второй ступени. Сетевая вода, проходя через этот подогреватель, охлаждается водопроводной водой, поэтому задача расчета температурного графика в подающей линии сводится к определению при всех температурах наружного воздуха соответствующей надбавки δ₁, которая компенсирует указанное охлаждения сетевой воды. Перепад температур сетевой воды в подогревателе II ступениопределяется надбавкой δ₁

,

а в подогревателе  первой ступени надбавкой δ₂

.

При постоянном расходе сетевой воды и при балансовой нагрузке горячего водоснабжения суммарный перепад температур сетевой воды в первой и второй ступенях есть величина постоянная, равная

.

Расчетный расход на отопление (штрихами обозначены величины, соответствующие расчетной температуре наружного воздуха t_но) можно записать

,             (1)

       где =

Расчетный перепад в двух ступенях с учетом замены  cG  из уравнения (1)

.

.

Найдем долю теплоты, покрываемой первой ступенью теплообменника:

Тогда отсюда

.

Температурную надбавку подогревателя второй ступени определим просто по разности надбавок

Надбавки в точке излома графика по аналогии с выше изложенным можно записать, обозначив величины, соответствующие этой точке, двумя штрихами:

.

Рассчитав надбавки, наносим их на отопительный график и получаем повышенный график регулирования по совмещенной нагрузке, который представлен на рис.

 

При расчетной температуре t_н.о. за счет теплоты воды в обратной магистрали (70 ⁰С) можно покрыть всю нагрузку горячего водоснабжения в первой ступени, т.е. нагреть водопроводную воду до 60 ⁰С, тогда регулятор температуры отключит вторую ступень, и будет:

.

При регулировании по совмещенной нагрузке появляется возможность сдвинуть точку излома в зону более высоких температур наружного воздуха и благодаря этому уменьшить диапазон излома, в ряде случаев до нуля. Такое решение существенно улучшает работу системы, но требует значительного увеличения площади поверхности нагрева подогревателей. При высоких температурах наружного воздуха (t> t_н.и.), если на абонентских вводах установлены регуляторы отопления, то они снижают расход сетевой воды при повышении t_н. Для поддержания в этом диапазоне постоянного расхода воды в отопительной системе должен включаться смесительный насос, т.к. подача воды из теплосети уменьшается. Таким образом, в этом диапазоне осуществляется дополнительно количественное регулирование по совмещенной нагрузке при качественном регулировании отопительных установок.

Датчик регулятора отопления дает импульс на регулирующий орган по температуре воздуха в помещении, поэтому при установке регулятора отопления необходим насос на перемычке в дополнение к элеватору.