Расход теплоты в системах теплоснабжения

Расход теплоты в промышленности составляет ориентировочно 27 % суммарного расхода энергоресурсов, а топлива - 44 %.

Расход теплоты на отопление и вентиляцию определяется суммированием произведений часовых расходов теплоты при различных наружных температурах на длительность стояния этих температур, которые можно найти по справочным таб-

лицам. Следует отметить, что количество теплоты Q на отопление и вентиляцию при прочих равных условиях приближенно линейно зависит от температуры Г_н наружного воздуха (рис. 1.8, а). Расход теплоты б_гвна бытовое горячее водоснабжение промышленных, жилых и других зданий, например среднесуточный (в кДж/ч), определяется соотношением

(1.2)

где а - массовый расход горячей воды, который принимается согласно нормам СНиП; т - количество единиц, на которые отнесена норма (количество людей и т. д.); с_В - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг • К); Т_х и Т_г - температура холодной (водопроводной) и горячей воды, К.

Анализ особенностей теплопотребления различными предприятиями является необходимым условием правильного выбора и расчета источника теплоты, а также определения режима работы системы теплоснабжения.

Наглядное представление о теплопотреблении дают графики зависимости его от времени. Такие графики строят как для отдельных зданий, так и для районов теплоснабжения в целом. Анализируют эффективность работы систем теплоснабжения обычно на основе годового графика суммарной нагрузки, который строят суммированием суточных графиков потребления теплоты.

На графике изменения тепловой нагрузки Q от времени t (рис. 1.8, б) площадь

0-1-2-3-4 соответствует расходу теплоты Q_П за весь период t₀ , так что Q_П= Qdt. Площадь прямоугольника с основанием t₀ равновелика площади под кривой, высо-

та соответствует средней тепловой нагрузке Q_ср= Q₀dt/t. Путем построения равно-

великого прямоугольника с высотой Q_max определяется количество часов использования максимальной тепловой нагрузки t_max. Отношение Q_max /Q_cp назьшается коэффициентом часовой неравномерности расхода теплоты за период времени t₀ . Количество теплоты, затрачиваемой на производственные цели Q_пр (рис. 1.8, в), определяется суммой

(1.3)

где Q₀ - расход теплоты, не зависящий от количества выпускаемой продукции; q_П - удельный расход теплоты (на единицу продукции); П - количество выпускаемой продукции.

Кривая 1 соответствует изменению часового расхода теплоты, горизонталь 2 определяет среднечасовой расход теплоты за сутки.

На некоторых промышленных предприятиях суточный график потребления теплоты очень неравномерен (рис. 1.8, г) и характеризуется максимальным количеством теплопотребления Q_{Г.B. max} и среднесуточным Q_Г.В.ср .

С уточные графики расхода теплоты строят на основании расчетов с использованием нормативных данных об удельных расходах теплоты на технологические цели или обобщения результатов испытаний теплопотребляющего оборудования.

Определение тепловых нагрузок, необходимых для расчета расходов топлива, решение задач повышения технико-экономической эффективности оборудования и систем теплоснабжения в значительной степени связаны с анализом годовых графиков тепловых нагрузок, строящихся в хронологической последовательности, например по месяцам или в порядке убывания. Так, годовой условный график комплексного расхода теплоты предприятием, располагающим собственной котельной (рис. 1.9), в зависимости от продолжительности наружной температуры Т_н дает возможность определять расходы теплоты и топлива, устанавливать необходимое количество и мощность котлов и т. д.

Расходы теплоты в системах теплоснабжения необходимо знать при их проектировании, строительстве и регулировании, а также при наладке и эксплуатации. Для этих целей чаще всего употребляются максимально-часовые расходы теплоты, определяемые по известным расчетной температуре для отопления и максимальным нагрузкам технологического потребления (значение этого расхода является основой для определения остальных расходов теплоты), среднечасовой расход теплоты наиболее холодного месяца года, который необходим для проверки правильности выбора мощности, количества оборудования и источника теплоты, среднечасовой расход теплоты отопительного периода и года.

Неравномерность теплового потребления, отрицательно сказывающаяся на технико-экономических показателях системы теплоснабжения, может быть сглажена либо организационными мероприятиями (например, изменением графика работы смен), либо применением аккумуляторов теплоты. Годовые графики расхода теплоты позволяют устанавливать время пуска и остановки сетевых насосов, выбирать период отключения участков тепловых сетей для промывки, проверки, ремонта

и т. п.