Расчет и построение графиков потребления тепловых нагрузок

Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя и для других плановых и технико-экономических изысканий необходимо учесть повторяемость тепловых нагрузок в течение года. Для этой цели удобно пользоваться графиками потребления тепловых нагрузок.

Для построения зависимости расхода тепла на отопление от температу­ры наружного воздуха, нагрузку , полученную по формуле (1.1) от­кладывают на оси ординат при температуре равной t_н.о, а затем проводят че­рез эту точку линию до пересечения с температурой +18 °С (линия 2). При температу­рах больше +8 ⁰Слиния изображается пунктиром.

Линия, соответствующая вентиляционной нагрузке с рециркуляцией, строится следующим образом: на оси ординат откладываем значение нагруз­ки , полученной по формуле (1.2); через полученную точку проводится гори­зонтальная линия в диапазоне температур от t_н.одоt_н.в; далее из точки пере­сечения горизонтальной лини и изотермы t_н.впроводим прямую до пересече­ния с осью температур в точке +18 °С (линия 3). При температурах больше +8 ⁰С линия изображается пунктиром.

Линии, соответствующие нагрузке горячего водоснабжения (ГВС), изображаются горизонтальными прямыми (линии 4, 5). График нагрузки ГВС состоит из двух горизонтальных линий, одна из которых соответствует зимней нагрузке, а другая – летней.

График годового (суммарного) теплопотребления строится путем сложения орди­нат всех видов теплопотребления (линия 1) [1].

Для построения годового графика по продолжительности тепловой нагрузки (правая часть) по [2] находим продолжительность стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом 5 ^оС. Для каждой температуры рассчитываем тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и ГВС по формулам:

– для отопления:

,                                             (1.5)

,                                           (1.6)

где t_{н.ср.мес} – среднемесячная температура наружного воздуха, ⁰C; t_вн – расчетная температура воздуха внутри помещения, ⁰С; t_н – расчетная температура наружного воздуха на отопление, ⁰С; t^в_н – расчетная наружная температура воздуха для системы вентиляции, ⁰С;Q_о^р, Q_в^р – расчетная тепловая нагрузка соответственно на отопление и вентиляцию, кВт.

Расчет ведем только для отопительного периода. За отопительный период принимаем время года с температурой меньшей или равной +8 ⁰C. При температуре наружного воздуха t_{н.ср.мес} меньше t_н тепловая нагрузка на отопление Q_о = Q_о^р. При температуре наружного воздуха t_{н.ср.мес} меньше t_н^в тепловая нагрузка на вентиляцию Q_в = Q_в^р.

В неотопительный период (при температуре наружного воздуха t_{н.ср.мес} больше +8 ⁰C) тепло расходуется только на ГВС.

Продолжительность стояния температур наружного воздуха равной или меньше +8 ^oC [2]:

Соответственно неотопительный (теплый) период года будет составлять:

n_н = 24 ∙ 365 – 4780 = 3980 ч.

Пример расчета для температуры наружного воздуха 0 ^oC.

Число часов стояния температуры наружного воздуха равной или ниже +0 ^oC [6]: n = 3048 часов.

,

Таблица 3 – Расчет годового графика теплового потребления по продолжительности тепловой нагрузки

В левом квадранте строим графики зависимости расхода теплоты от температуры наружного воздуха. В правом квадранте строим годовой график по продолжительности тепловой нагрузки в соответствии с рис. 1.

Рисунок 2– Годовой график тепловых нагрузок

1 – суммарная тепловая нагрузка котельной в зависимости от температуры окружающей среды; 2 – отопительная нагрузка; 3 – тепловая нагрузка вентиляции; 4 – зимняя нагрузка горячего водоснабжения; 5 – летняя нагрузка горячего водоснабжения; 6 – график продолжительности сезонной тепловой нагрузки

Для построения годового графика теплового потребления по месяцам используем среднемесячные температуры наружного воздуха для г. Чита[2].

Среднемесячная температура наружного воздуха t_{н.ср.мес} = –24,8⁰С.

Суммарный расход теплоты за январь:

Расчеты годового теплового потребления по месяцам сведены в табл. 4.

Таблица 4 – Расчет годового теплового потребления по месяцам

По табл. 4 строим годовой график теплового потребления по месяцам в соответствии с рис. 2.

.

Рисунок 3 – Годовой график теплового потребления по месяцам.