Cтраница 1
Точка излома графика применяется при температуре воды в подающей магистрали не менее 60 С.
Минимум на графике (точка излома графика) соответствует точке эквивалентности. До нее по ходу титрования подвижные ионы водорода (или гидроксила) связываются и заменяются на менее подвижные катионы (или анионы) соли, образующейся при титровании. В результате этого электрическая проводимость раствора снижается. После точки эквивалентности за счет введения избытка титрующего реагента, происходит накопление в растворе подвижных ионов гидроксила (или водорода), в результате чего электрическая проводимость раствора повышается.
В левой части графика (от расчетного значения tH до точки излома графика) расположены кривые изменения температуры воды, представляющие собой качественное регулирование отпуска тепловой энергии, единое для всех потребителей. Заданная температура воды для горячего водоснабжения является определяющей для правой части графика и сохраняется постоянной в течение этого периода.
Считается, что для сокращения перерасхода теплоты на отопление при температуре наружного воздуха выше точки излома графика следует снизить температуру сетевой воды.
В отапливаемых жилых зданиях к дополнительным теп-лопоступлениям относятся: часть теплопоступлений от систем водяного отопления при температуре наружного воздуха выше температуры точки излома графика регулирования температуры теплоносителя воды в теплофикационных сетях (см. рис. 17.3); часть бытовых тепловыделений, вызывающих повышение температуры воздуха в жилых комнатах сверх 21 С (обычно при температуре наружного воздуха выше расчетной для проектирования отопления); теплопоступления от солнечной радиации.
| Теоретическое поведение плотности однородного фрактала.| Экспериментальный график зависимости плотности фрактального объекта от масштаба измерения. |
Следовательно, если построить зависимость (10.2) в двойном логарифмическом масштабе (рис. 10.3), то из нее можно определить и величину R, которая есть координата точки излома графика, и величину ds, которая есть евклидова размерность пространства задачи минус тангенс угла наклона убывающей части графика: ds D - tga. На рис. 10.4 представлен пример экспериментального определения зависимости р (Г) для реального физического фрактального объекта - островковой металлической пленки напыления.
Тем самым точка излома графика совокупного предложения резервов смещается вниз на величину уменьшения учетной ставки.
При использовании ячеек без экранирования индикаторного электрода на время измерения пропускание азота следует прекращать. Конечная точка титрования соответствует точке излома графика.
Эффект от изменения учетной ставки Теперь порассуждаем о том, что теория говорит о последствиях уменьшения учетной ставки ФРС. С уменьшением учетной ставки ФРС, как показано на рис. 25 - 8, с г до г1 точка излома графика предложения заемных резервов опускается вниз.
В ряде случаев нагрузка системы горячего водоснабжения оказывает заметное влияние на режим регулирования по отопительному графику. При среднечасовом расходе тепловой энергии на горячее водоснабжение, составляющем 15 % и более максимального часового расхода на отопление, применяют качественное регулирование подачи тепловой энергии по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения в соответствии с повышенным графиком температур. Для построения этого графика определяют необходимое повышение температуры воды в подающей магистрали и соответствующее понижение ее в обратной магистрали в течение отопительного периода, причем максимальное повышение температуры наблюдается в точке излома графика, практически при незначительном повышении заданной расчетной температуры воды в тепловой сети.
Для двухтрубных водяных сетей открытых систем теплоснабжения при соотношении расчетных величин регулируемых нагрузок QrcP / Qo 0 l - 0 3 рекомендуется применять центральное регулирование по скорректированному графику. При этом методе регулирования температура воды в подающем трубопроводе принимается более высокой, чем по отопительному графику. Начало превышения соответствует температуре наружного воздуха, при которой температура в обратном трубопроводе равна 60 С. Наибольшее превышение соответствует точке излома графика.
На объекте учета (анализируется система теплоснабжения).
В нормативном документе "РД 153-34.0-20.523-98 Методические указания по составлению режимных характеристик систем теплоснабжения и гидравлической характеристики тепловой сети (Часть 1). - М:, ОРГРЭС, 1999" приводится следующее объяснение понятий зоны "излома" и точки "излома" :
"Возникновение зоны "излома" и точки "излома" на графике температур сетевой воды обусловлено тем обстоятельством, что как правило, к тепловым сетям систем теплоснабжения присоединены потребители с разнохарактерной тепловой нагрузкой (например: отопление и горячее водоснабжение и т.д.). И графики температур сетевой воды, которые рассчитываются и строятся для преобладающего вида теплопотребления (чаще всего для отопления) должны учитывать требования к регулированию и других видов тепловых нагрузок. Применительно к тепловой нагрузке на горячее водоснабжение - это требование к поддержанию температуры горячей воды, поступающей к водоразборным приборам зданий, на заданном уровне (не ниже 50 и не выше 75 градусов Цельсия). Для того чтобы обеспечить заданный уровень нагрева горячей воды, температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети должна быть: не ниже 70 градусов Цельсия - для закрытых систем теплоснабжения; не ниже 60 градусов Цельсия - для открытых систем теплоснабжения.
И поэтому, как только температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети достигает значений 70 или 60 градусов Цельсия, резко изменяется конфигурация температурного графика (графика температур сетевой воды). Температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети поддерживается постоянной и, тем самым, на температурном графике возникает зона "излома" (диапазон спрямления). Температура наружного воздуха, при которой температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети становится постоянной называется точкой "излома" (точкой спрямления) температурного графика."
Расчет температур выполняется согласно справочника "Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей", В.И. Манюк, Москва, Стройиздат 1988 г. (страница 155).
Обозначения в расчетных формулах:
T1 - расчетная температура в подающей магистрали при качественном регулировании отпуска теплоты,
T2 - расчетная температура в отводящей магистрали при качественном регулировании отпуска теплоты,
T3 - температура перед системой отопления,
Uр - коэффициент смешения элеватора,
95 - температура теплоносителя на входе в систему теплоснабжения (после элеватора),
Tнв_минимальная - минимальная расчетная температура наружного воздуха согласно СНиП 23-01-99
Tв - температура внутри помещения берется в зависимости от Tнв_минимальная. Если Tнв_минимальная >= -30, то Tв = 18, в противном случае Tв = 20,
T1_макимальная - максимальная температура теплоносителя в подающей магистрали,
T2_минимальная - минимальная температура теплоносителя в отводящей магистрали.
Расчетные формулы:
q = (Tв - Tнв) / (Tв - Tнв_минимальная),
Uр = (T1_макимальная - 95) / (95 - T2_минимальная),
T3 = Tв + 0.5 * (95 - T2_минимальная) * q + 0.5 * (95 + T2_минимальная - 2 * Tв) * q^0.8,
T2 = T3 - (95 - T2_минимальная) * q,
T1 = (1 + Uр) * T3 - Uр * T2.
При расчете температурного графика с изломом,
если T1 < T1_в_нижней_точке_излома, то:
T2 = T1_в_нижней_точке_излома - (T1 - T2) * (T1_в_нижней_точке_излома - Tнв) / (T1 - Tнв),
T1 = T1_в_нижней_точке_излома,
если T1 > T1_в_верхней_точке_излома, то:
T2 = T1_в_верхней_точке_излома - (T1 - T2) * (T1_в_верхней_точке_излома - Tнв) / (T1 - Tнв),
T1 = T1_в_верхней_точке_излома.
Пользователь может выбирать способ анализа соблюдения температурного графика из трех вариантов:
Анализ по температуре наружного воздуха измеряемой прибором,
Анализ по температуре наружного воздуха из ,
Анализ по фактической измеренной температуре в подающей магистрали.
Различие этих методов заключается в определении температур T1 и Т2.
В первом и втором случаях обе эти температуры рассчитываются по приведенным выше формулам, в которых температура наружного воздуха берется из измеренных данных по точке учета или из справочника среднесуточных температур . Сравнивая фактические (T_in и T_out) и рассчитанные (T1 и T2) температуры, определяется недогрев в подающей магистрали и перегрев в отводящей.
Во третьем случае температура T1 не рассчитывается, а берется равной фактической измеренной температуре (T_in) в подающей магистрали. По температуре T1 в таблице предварительно рассчитанного температурного графика ищется температура T2. Сравнивая фактическую температуру (T_out) в подающей магистрали с найденной температурой T2, определяется перегрев в отводящей магистрали. Недогрев в подающей не рассчитывается, т.к. T1 берется равной T_in.
Недогрев в подающей магистрали фиксируется, если 100 * (T_in / T1 - 1) < -3.
Перегрев в отводящей магистрали фиксируется, если 100 * (T_out / T1 - 1) > 5.
Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома t. и., является характерной температурой, т.к. определяет время изменения центрального качественного регулирования на местное количественное. Это значение важно знать на стадии проектирования, реконструкции тепловой сети, что позволит проследить изменения в сети, принять решение о переходе на другой температурный график или вид регулирования, а также оценить возможный перерасход тепловой энергии.
При качественном режиме регулирования тепловой сети и отопительном графике температуру теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети ф 1 , О С при произвольной температуре наружного воздуха определяют по формуле
где t в - расчетная температура воздуха в помещениях, О С; t н - произвольная температура наружного воздуха, О С; t н. о - расчетная температура для проектирования отопления, О С; т 1о - температура воды в подающей магистрали сети при t н. о, О С; ф р о - средняя температура воды в отопительном приборе, О С, определяемая по формуле:
ф р о =1/2 (ф см. о + ф 2о):
ф см. о, ф 2о - температура воды в абонентской установке и в обратной магистрали системы теплоснабжения при расчетных параметрах системы отопления, О С; n - эмпирический показатель, зависящий от типа отопительного прибора и схемы его подключения.
Для получения значения t н. и. поступают следующим образом. Задаваясь температурами наружного воздуха t н в интервале предполагаемой работы сети (от 8 (10) О С до t н. о) получают по формуле (1) искомые значения и строят график температур в подающей магистрали.
В случае двухтрубной сети (преобладающий тип для России) необходимо построить точку излома температурного графика, находящуюся на пересечении кривой T 1 =f(t н), и температуры, необходимой для обеспечения нагрузки горячего водоснабжения t и с учетом требования нормативов . Обычно такая температура составляет 70 О С . Определять значение t н.и. . рекомендуется графически , что предполагает проведение однотипных расчетов по формуле (1), наложение результатов на координатную сетку и определение t н.и. ... Такой подход требует времени и полученное значение может иметь значительную погрешность.
Подставим в уравнение (1) следующие данные (г. Воронеж): t в.=18 0 С, t н. о =-26 0 С , ф см. о =90 О С , ф 1о =95 О С, ф 2о =10 О С, задавшись значением температуры воды в точке излома t и. =70 О С, показатель n примем 0,3. После преобразования получим выражение:
Выражение (2) представляет собой алгебраическое иррациональное уравнение. Искомое значение лежит на интервале -26?. t н.и.?8. Корень уравнения находился численно с точностью до 0,001 методом хорд с предварительным аналитическим отделением корня. Искомое значение составляет t н. и.=-9,136 О С.
Согласно данным климатологии для территории России расчетная температура для проектирования отопления лежит в интервале от -3 до -60 О С.
Для указанного интервала проектных температур были найдены решения уравнения (1), определяющие значения t н. и. при различных t н.о. . Вычисления были проведены для температурных графиков 95/70, в диапазонах температур -3?. t н.о. ?.30 и -31?. t н.о. ?.60, т.к. проектная температура t в в первом интервале составляет 18 О С, а во втором 20 О С. На рис. 1 представлены полученные графики зависимости t н.и от t н.о. .
Из рис. 1 видно, что характер зависимости t н.и =f(t н.о.) линейный. Аппроксимация приводит к следующим уравнениям:
Полученные уравнения позволяют для любого города России при использовании температурного графика 95/70 найти наружную температуру воздуха, соответствующую температуре точки излома при известной t н.о.
Следуя вышеописанному алгоритму, были найдены линейные уравнения зависимости для всех используемых в системах теплоснабжения температурных графиков. Следует отметить, что абсолютная погрешность полученных уравнений не превышает 0,1%. Результаты расчетов представлены в таблице 1 в виде коэффициентов уравнения прямой линии вида
t н.и = a* t н.о. +b.
Представленные в табл. 1 зависимости позволяют найти температуры наружного воздуха в точке излома в зависимости от расчетной для проектирования отопления.
За последние несколько лет во многих городах России наблюдается тенденция перехода на пониженные температурные графики. Например в Городском округе Воронеж с 2012 г практически все источники теплоснабжения (включая ТЭЦ) перешли на утвержденный температурный график 95/70 или 95/65. Интерес представляет влияние изменения температурного графика тепловой сети на продолжительность возможного перетопа потребителя. Известно, что общей тенденцией является увеличение температуры излома при увеличении температурного графика.
Ввиду наличия температурного излома графика качественного регулирования, при наружных температурах больших, чем t н. и, и отсутствии местного регулирования (часто встречается в регионах России) будет наблюдаться перетоп зданий . Чем ниже значение t н. и, тем больше продолжительность возможного перетопа. Из графика, представленного на рис. 2, построенного для г. Воронежа, видно, что значения уменьшаются с уменьшением температурного графика, следовательно, продолжительность перетопа увеличивается.
Например для Воронежа, используя уравнения табл., получим следующие данные: при графике 150/70 t ни =2,7 О С, при графике 130/70 t ни =-0,2 О С, при 110/70 t ни.=-4,3 0 С, при 95/70 t н. и =-9,1 О С. Для рассматриваемой территории средние температуры наружного воздуха для декабря, января и февраля составляют -6,2, -9,8, -9,6 О С соответственно, что означает при использовании графика 95/70 и существующих неавтоматизированных ИТП перетопы в течение большей части отопительного периода. Рассмотренный пример позволяет еще раз убедиться в необходимости реконструкции ИТП многоквартирных домов, особенно в условиях перехода источниками теплоснабжения на пониженные температурные графики.
Построением определяется температура наружного воздуха, при которой температура воды в подающей линии теплосети будет не ниже требуемой. Эта температура, t н.и. , называется температурой точки излома графика.
После построения графика определяются температуры воды после элеватора, t 3 , и в обратной линии тепловой сети – t 2 , необходимые для расчета и выбора подогревателей ГВС, отопления и выбора элеватора.
Для построения отопительно-бытового графика необходимо сначала построить отопительный график и затем произвести необходимые построения для получения отопительно-бытового графика.
Расчет отопительного графика производится в следующем порядке:
1. Определяется расчетный перепад температур сетевой воды, 0 C:
2. Определяется расчетный перепад температур сетевой воды для систем отопления, 0 С:
t 3 принимается равной 95 0 С. Для жилых зданий более 12-ти этажей – 105 0 С.
3. Определяется расчётная разность температур для отопительных приборов, 0 С:
; (4.3)
4. Определяется относительный расход теплоты на отопление:
где t н – текущая температура наружного воздуха, принимаемая для построения графика. За начальную температуру принимается температура наружного воздуха, t н = +8 0 С, принятая за начало отопительного периода, за конечную – температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, t ор, для заданного региона. Для построения графика принимаются 3-4 промежуточных значений температур наружного воздуха.
5. Определяется температура сетевой воды в подающей линии тепловой сети при всех, принятых для построения графика, температурах наружного воздуха, t н:
6. Определяется температура сетевой воды в обратной линии теплосети для тех же температур:
7. Определяется температура сетевой воды на входе в систему отопления для тех же температур:
Расчет отопительного графика можно производить в электронных таблицах "Exel". Пример расчета приведен в Приложении 5.
После проведения расчета можно приступать к построению графика. Построение можно проводить с помощью мастера построения диаграмм.
Рисунок 4.1. Отопительно-бытовой график
^
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ ВЫБОРА И РАСЧЕТА ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ
Для выбора необходимого типоразмера и числа секций водоподогревателей следует определить необходимую поверхность нагрева по расчетной теплопроизводительности подогревателя, равной расчетной нагрузке на отопление или ГВС, расходам и температурам греющего и нагреваемого теплоносителей.
