О возможности снижения расхода тепловой энергии на отопление в весенний период

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

О возможности снижения расхода тепловой энергии на отопление в весенний период

При теплоснабжении по стандартному температурному графику температура теплоносителя в подающей магистрали, например, при нулевой температуре наружного воздуха, одна и та же, в декабре и апреле. Однако, не может вызывать сомнения тот факт, что тепловые потери здания при такой температуре воздуха в эти месяцы совершенно разные, из-за влияния на здание солнечной радиации.

Так по данным СНИиП «Строительная климатология» 23-02-99 (2003) в районе Москвы (56^О с.ш.) интенсивность солнечной радиации на горизонтальную поверхность в апреле (650 МДж/м²) почти в 8 раз выше декабрьской (84 МДж/м²). Рост солнечной радиации (прямой и рассеянной) на вертикальную поверхность при безоблачном небе от декабря к апрелю меньше, но тоже увеличивается в разы, в зависимости от ориентации здания по сторонам света.

Кроме того, во многих случаях, температуру воды в подающей магистрали поддерживают выше необходимой для нормативного отопления из-за необходимости обеспечения нормативной температуры воды горячего водоснабжения. Температура теплоносителя остается на уровне 65-70 ^ОС, не зависимо от температуры наружного воздуха в интервале от минус 2-3 до +8 ^ОС.

Оба изложенных выше факта приводят к тому, что расчетная средняя температура воздуха внутри здания в весенний период, при прежних условиях теплозащиты здания и стандартном температурном графике, может повыситься до 26-28 ^ОС. Жители, не имея средств автоматического регулирования нагрева квартир, вынуждены открывать окна и применять другие средства принудительного повышения тепловых потерь здания. Это приводит к неоправданному перерасходу тепловой энергии, топлива и средств на теплоснабжение города.

Возможны и другие случаи, когда при централизованном отоплении по стандартному температурному графику, температура воздуха внутри отапливаемых помещений оказывается выше нормативной величины и есть необходимость корректировки температурного графика.

Задача состоит в том, чтобы найти способ и возможность своевременной корректировки стандартного температурного графика. При этом необходимо оценить - на сколько понизить (или повысить) температуру теплоносителя в подающей магистрали с учетом реальных тепловых потерь сети и реальных тепловых потерь здания.

При этом, кроме ограничений по нормативной температуре горячей воды у потребителей, могут возникнуть определенные противоречия между поставщиком и потребителем тепловой энергии для отопления. Один заинтересован в максимально возможном отпуске тепловой энергии, другой не хочет платить за перетоп, от него не зависящий.

Баланс интересов может быть найден при согласовании между потребителем и поставщиком скорректированного температурного графика. Он должен учитывать уменьшение весной удельной потери тепла зданием и вынужденно повышенную, по условиям ГВС, температуру теплоносителя в подающей магистрали, при двухтрубной схеме теплоснабжения.

Необходимость такого согласования особенно важна при наличии у потребителя прибора учета, который регистрирует теплопотребление независимо от того, нужно такое количество тепла потребителю или нет.

Ниже рассматривается пример возможной корректировки стандартного температурного графика в весенний период для ЦТП, теплоснабжение от которого осуществляется по четырехтрубной тепловой сети.

Суть предложения в том, что в конце отопительного периода (ОП) - конец марта - апрель - подачу тепловой энергии для отопления от источника с 4-трубной системой теплоснабжения осуществлять по специально скорректированному температурному графику.

Корректировка состоит в том, что в конце ОП для системы теплоснабжения с 4-трубной системой теплоснабжения, при температурах наружного воздуха выше минус 3 ^ОС, отопительный температурный график имеет излом, опускающий температуру теплоносителя в подающем трубопроводе по отношению к стандартному графику. Преимущество такого способа регулирования отпуска тепловой энергии на отопление в относительно теплый период отопительного периода, по сравнению с регулированием расходом теплоносителя в простоте реализации, особенно, если уже есть система автоматического регулирования отпуска тепловой энергии по температурному графику. Корректировку температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, по отношению к стандартному графику, с целью сокращения перетопа, надежнее всего сделать с использованием опытных данных.

В конце марта - начале апреля, при температурах наружного воздуха t_M в интервале -3...+5 ^ОС определяется контрольное здание с наименьшей из всех подключенных температурой воздуха внутри помещения t_в. Если эта температура на несколько градусов выше нормативной - есть основания для корректировки графика с целью сокращения расхода топлива на отопление в весенний период. Для этого:

1.Определить среднюю температуру воздуха внутри здания t_в можно расчетом по формуле и сравнить результат с измерением в отдельных домах:

t_в=б*t_ср+(1-б)*t_н,

где t_ср =(t₁ + t₂)/2, t₁, t₂ - температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах соответственно; б=(t_вр-t_нр)/ (t_срр-t_нр) - коэффициент, учитывающий расчетные температуры воздуха внутри здания, наружной температуры воздуха и среднюю расчетную температуру теплоносителя. Например, при t_cp=82,5 ^ОС, t_нр.= -28 ^ОС, t_вр =18 ^ОС, б =0,416.

2.Определить расходный параметр здания Взд по формуле

Взд=(t₁ - t₂)// (t_ср-t_н)

3. Определить параметр потерь тепловой сети Вс от источника до контрольного здания по формуле

температура теплоноситель здание

Вс=(t_1u - t₁)/ (t_срu-t_н),

где t_1u - температура теплоносителя на выходе с источника; t_срu =(t_u + t₁)/2 - средняя температура теплоносителя от источника до здания в подающем трубопроводе. Допустим, что температура воздуха внутри здания 24 ^ОС при температуре наружного воздуха t_н=+2 ^ОС. Требуется определить: на сколько можно снизить температуру теплоносителя на выходе с источника, чтобы температура в помещении снизилась с 24 до 20 ^ОС.

4.Определяем, какой должна быть средняя температура теплоносителя t_ср, чтобы температура воздуха внутри здания снизилась с t_в1=24 ^ОС до t_в2=20 ^ОС по формуле t_ср=2,4t_в-1,4t_н=2,4x20-1,4x2=45,2 ^ОС.

5.Определяем, задаваясь различными значениями t_н температуру теплоносителя на вводе в здание, необходимую для того, чтобы температура воздуха внутри здания снизилась, по формуле

t₁=t_ср +(0,5В_здt_н/(1+0,5В).

6.Определяем температуру теплоносителя на выходе с источника, чтобы учесть потери сети

t_1U=t₁+B_с(t_сp-t_н)

Таким образом, при разных температурах наружного воздуха можно построить температурный график с пониженной против стандартного значения температурой теплоносителя в подающем трубопроводе на выходе с источника, при которой перетоп в весенний период будет меньше или его можно избежать, и тем снизить расход топлива на отопление.

В табл. 1 приведен пример зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха, скорректированный без учета тепловых потерь сети, но с учетом солнечной радиации. В табл. 2 приведена стандартная температурная зависимость 95/70 до корректировки.

Таблица 1. Зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха, скорректированная без учета тепловых потерь сети, но с учетом солнечной радиации.

Таблица 2. Стандартная зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха 95/70 до корректировки.

Из сравнения графиков до и после корректировки видно, что при среднемесячной температуре наружного воздуха +3 ^ОС возможно снижение температуры теплоносителя в весенний период примерно на 6 ^ОС.

При расходе теплоносителя в количестве 1000 т/ч это может позволить сократить месячный расход тепловой энергии примерно на: 1000x0,006x720=4320 Гкал/мес.

При среднемесячной температуре наружного воздуха +3 ^ОС и цене 1 Гкал в центральном регионе порядка 1000 руб., за апрель при таком расходе теплоносителя можно иметь экономический эффект порядка 4,3 млн руб.

Предлагаемый метод корректировки температурного графика, учитывающий не проектные, а эксплуатационные характеристики здания, может быть полезен при организации пофасадного регулирования отопления зданий.

Размещено на Allbest.ru