27. Расчетная зависимость и температурный график центрального качественного регулирования с.О.

В большинстве районов основным видом тепловой нагрузки является отопление. Доля других видов тепловой нагрузки, например, горячего водоснабжения и вентиляции обычно существенно ниже отопительной нагрузки. Поэтому в основу центрального регулирования часто закладывается закон изменения отопительной нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха.

Температурный график отопительной нагрузкипри центральном качественном регулировании.

График строится при условии постоянства расхода сетевой воды в течение всего отопительного сезона. Регулирование отпуска теплоты осуществляется изменением температуры воды в подающей магистрали. Конечной задачей регулирования является поддержание постоянной заданной температуры в помещениях за счет теплоотдачи нагревательных приборов. Теплоотдача последних должна соответствовать тепловым потерям через ограждающие конструкции зданий.

Для установившегося режима должен соблюдаться тепловой баланс, т.е. равенство количества теплоты, потерянного через ограждающие конструкции, отданного нагревательными приборами и полученного из тепловой сети. Запишем уравнение этого теплового баланса для любой текущей температуры наружного воздуха за отопительный сезон и для расчетной температуры наружного воздуха для систем отопления:

при текущих параметрах: , (1)

при расчетных параметрах: (2)

где q_о – удельная отопительная характеристика здания; V – объем здания по наружному обмеру; t , - текущее и расчетное значения температуры наружного воздуха; G, G' -расходы воды в тепловой сети при t и ; - температуры сетевой воды в подающем трубопроводе при t и ; -средние температуры воды в нагревательном приборе при температурах наружного воздуха t и t ;

При центральном качественном регулировании расход воды остается постоянным .

Разделив первое уравнение на второе получим: . (3)

Коэффициент теплопередачи нагревательных приборов имеет следующую зависимость от температурного напора: ,

где с и п – безразмерные коэффициенты.

Для современных типов отопительных приборов п=0,32.

Подставляя выражение (4) для k при текущем и расчетном значениях в формулу (3), получим: . (5)

Для систем отопления с присоединением к тепловой сети через элеватор температура воды после элеватора τ₃ определяется из уравнения теплового баланса элеваторного ввода:

С другой стороны G₁+G₂=G₃ и с учетом выражения для коэффициента смешения элеватора .

о тсюда τ₃ .

Средняя температура нагревательного прибора в системе отопления с элеватором .

Аналогично записывается при расчетной температуре наружного воздуха. Подставим эти выражения в формулу (5) и получим

Из этого уравнения определяются текущие τ₁ и τ₂ в зависимости от t_н:

,

.

Из уравнений следует, что температуры сетевой воды являются функциями тепловой нагрузки и температуры наружного воздуха. Зависимость отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха имеет линейный характер, при этом угол наклона определяется значением t_но. Зависимость температуры сетевой воды до и после отопительной установки от t_но тоже близка к линейной. При температуре наружного воздуха, равной расчетной температуре внутри помещений, наступает тепловой равновесие и все линии температур сходятся в одну точку +18 ^оС. Однако практически температурные графики обрываются раньше теплового равновесия, поскольку отопление прекращается при температуре +8 ^оС.

Например, рассмотрим график регулирования для сети с параметрами 150/70 при

t_н = -30^оС. В пределах температур отопительного периода от +8 ^оС до t_но производится регулирование по температуре наружного воздуха при чисто отопительной нагрузке.

Аналогично выводятся уравнения и строятся графики для вентиляционной нагрузки.