4.2. Регулирование отпуска теплоты в открытых системах теплоснабжения

В двухтрубных водяных тепловых сетях открытых систем теплоснабжения центральное качественное регулирование отпуска теплоты, как и в закрытых системах, осуществляют по нагрузке отопления или по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

Если тепловая нагрузка жилищно-коммунального сектора составляет 65 % и более от суммарной тепловой нагрузки, то регулирование отпуска теплоты осуществляют по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При меньшей нагрузке на жилищно-коммунальные нужды и отношении – регулирование осуществляют по нагрузке отопления.

При центральном качественном регулировании отпуска теплоты по отопительной нагрузке в тепловой сети поддерживается отопительно-бытовой температурный график. Системы отопления и горячего водоснабжения абонентов присоединяют к тепловым сетям по принципу несвязанной подачи теплоты. В этом случае расход сетевой воды на отопление поддерживается постоянным при помощи регулятора расхода РР, установленного перед элеватором системы отопления, и не зависит от переменного расхода воды на горячее водоснабжение.

Температуру воды в подающей и обратной магистралях при зависимых схемах присоединения систем отопления рассчитывают по формулам (4.9), (4.11). Минимальная температура сетевой воды в подающей магистрали открытых систем теплоснабжения принимается равной 60 °С. Для этого отопительный график срезается на уровне 60 °С; полученный график температур воды в тепловой сети называется отопительно-бытовым.

При регулировании отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения потребители системы отопления и горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям по принципу связанной подачи теплоты. Для этого регулятор расхода РР устанавливают на подающем трубопроводе абонентского ввода перед отбором воды на горячее водоснабжение. В этом случае при определении расхода сетевой воды на абонентский ввод нагрузку на горячее водоснабжение не учитывают.

При данном методе регулирования в тепловой сети поддерживают температурный режим по скорректированному (повышенному) температурному графику, который строится на основе отопительно-бытового.

Расчет скорректированного температурного графика заключается в определении температуры воды в подающей и обратной магистралях в диапазоне температур наружного воздуха от +8 °С до t^*_н , при которой температура воды в обратной магистрали равна 60 °С и по балансовой нагрузке горячего водоснабжения.

При температуре воды в обратной магистрали больше 60 °С водоразбор на горячее водоснабжение осуществляют только из обратной линии тепловой сети, и тогда в местную отопительную систему поступает расчетный расход сетевой воды G_omax. Это позволяет оставить регулирование отпуска теплоты в интервале температур наружного воздуха t^*_н - t_o по отопительно-бытовому температурному графику.

При температурах наружного воздуха от +8 °С до t^*_н ,когда водоразбор на горячее водоснабжение осуществляют как из подающей, так и из обратной линий теплосети, поступление воды в систему отопления меньше расчетного расхода. В этом случае для удовлетворения отопительной нагрузки температура воды в подающем теплопроводе должна быть выше, чем это требуется по отопительно-бытовому графику. Температуру сетевой воды в подающем τ_1П и обратном τ_2П теплопроводах для скорректированного графика определяют по фор-мулам:

; (4.12)

, (4.13)

где – относительный расход теплоты на отопление, представляющий отношение теплового потока на отопление при нерасчетных условиях к максимальному тепловому потоку:

,

где – относительный расход сетевой воды на отопление, представляющий отношение расхода сетевой воды на отопление при расчетных условиях к максимальному расходу воды, .

Относительный расход сетевой воды на отопление в диапазоне температур наружного воздуха +8 °С – t^*_н , когда в систему отопления поступает расход воды меньше расчетного, определяют по формуле:

, (4.14)

где , ; χ – балансовый коэффициент, для открытых систем теплоснабжения χ = 1,1.

ПРИМЕР 4.3. Построить для открытой системы теплоснабжения график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (скорректированный температурный график). Для типового абонента принимаем балансовый коэффициент χ = 1,1.

Расчетные расходы теплоты на отопление = 200 МВт, горячее водоснабжение = 50 МВт. Температура горячей воды в системе горячего водоснабжения t_h = 60 °С, холодной воды t_c = 5 °С, расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления t_o = -25 °С, температура воздуха в отапливаемых помещениях t_i = 18 °С, расчетная температура сетевой воды в подающей и обратной магистралях при t_o: τ₁ =150 °С, τ₂ =70 °С. Местные системы отопления присоединены к тепловым сетям по зависимым схемам.

Рис. 4.3. Скорректированный температурный

график центрального качественного регулирования

для открытых систем теплоснабжения

Решение. Вначале строим графики τ_1,0 = f(t_н), τ_2,0 = f(t_н) при регулировании отпуска теплоты по отопительной нагрузке. Только в связи с непосредственным водоразбором на горячее водоснабжение (открытая система) отопительно-бытовой график имеет срезку не на 70 °С, а на 60 °С (рис. 4.3). Как видно из рис. 4.3, τ_2,0 = 60 °С, при t^*_н = -15 °С. Следовательно, в интервале температур наружного воз- духа -15…-25 °С, когда τ_2,0 > 60 °С, регулирование отпуска теплоты соответствует отопительному графику, при этом относительный расход сетевой воды на отопление = 1.

В интервале температур наружного воздуха от +8 °С до -15 °С регулирование отпуска теплоты осуществляется по скорректированному температурному графику, при этом относительный расход сетевой воды на отопление определяется по формуле, где:

ρ^δ = 1,1·50/200 = 0,275; θ = 95-70 = 25 °С;

Δt = (95+70)/2 = 64,5 °С; .

Найдем значения и для t_н = +8 °С:

= (18-8)/(18+25) = 0,23;

.

Аналогично определяем относительные расходы теплоты и на отопление при температурах наружного воздуха от +8 °С до –15 °С. Данные расчетов заносим в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Данные для построения скорректированного

температурного графика

Показатель	Температура наружного воздуха, °С
	+8	+5	0	-5	-10	-15
	0,23	0,30	0,42	0,53	0,65	0,77
	0,63	0,73	0,84	0,91	0,97	1,00
τ1П	62,5	70,2	84,0	95,8	108,8	122,0
τ2П	33,3	37,4	44,0	49,4	55,1	60,0

Температуру воды в подающей и обратной магистралях находим по формулам:

τ_1П = 18+0,23/0,63·(80+64,5·0,63/0,23^0,2-0,5·25) = 62,5 °С;

τ_2П = 18+0,23/0,63·(64,5·0,63/0,23^0,2-0,5·25) = 33,3 °С,

где Δτ = τ₁-τ₂ = 150-70 = 80 °С, θ = τ_э-τ₂ = 95-70 = 25 °С.

Аналогично рассчитываем τ_1П и τ_2П при t_н = +5, 0, -5, -10, -15 °С. Полученные значения заносим в табл. 4.2 и строим график температур воды в подающей и обратной магистралях (см. рис. 4.2).