Годовой график продолжительности суммарного теплового потока и годовое потребление теплоты.

График продолжительности суммарного теплового потока строится для установления экономичных режимов эксплуатации оборудования источников теплоты, времени их работы в течение года, показателей использования установленной мощности теплогенерирующих агрегатов и других важных технико-экономических показателей системы теплоснабжения.

График продолжительности суммарного теплового потока может быть использован также для определения графо- аналитическим способом годового теплопотребления подключенными теплоиспользующими системами.

Основой графика является график продолжительности обобщенного теплового потока отопления и вентиляции - сезонной тепловой нагрузки ∑ Q _с. С достаточной для технико-экономических и плановых расчетов точностью можно считать, что тепловой поток вентиляции, так же, как и отопления, является линейной гладкой функцией температуры наружного воздуха  (см. пунктирную линию на рис. 2.1).

Исходными для проектирования графика, который тепловые потоки располагает последовательно - являются климатические показатели: продолжительность стояния в течение года определенной и боле низкой температуры наружного воздуха, расчетная для проектирования отопления и средняя за отопительный период температуры наружного воздуха и продолжительность периода отопления.

При отсутствии данных о длительности стояния температур наружного воздуха график продолжительности сезонного теплового потока с достаточной для проектных разработок точностью может быть построен аналитическим способом проф. Б.Л.Шифринсона по уравнению

φ_с= 1-А() ^γ          (3.1)

где φ_с – относительный тепловой поток тепловой нагрузки,

∑ Q _с / ∑ Q   (3.2)

Z - относительное время в долях продолжительности отопительного периода, z_о, при котором сезонный тепловой поток не бывает ниже φ_с,

 = z/ z_о;

А и γ - коэффициенты, являющиеся функциями  температур воздуха:

                    , (3.2)           γ =    (3.3)

 

В формулах (3.2) и (3.3)

8 - директивная температура начала (конца) отопительного периода, ⁰С;

t ^с.о _н - средняя температура наружного воздуха за период отопления, ⁰С;

18 - средняя температура воздуха в отапливаемых помещениях гражданских зданий, ⁰С.

Последовательность построения графика продолжительности суммарного теплового потока методом Б.Л. Шифринсона и вычисление годового потребления селитебного массива населенного пункта показывается ниже на примере г. Одессы при следующих исходных условиях:

климатические данные

t _н.о = -18 ⁰С         t ^с.о _н =+0,8 ⁰С  z_о= 4032 ч.; β= 1,0 (условно)

тепловые потоки

 

∑ Q ^р _с =∑ Q ^р _о +∑ Q ^р _в = 100+8=108МВт

∑ Q ^с _Г =∑ Q ^м _Г / 2,4=24/2,4=10МВт

∑ ∑  МВт

Годовая продолжительность работы системы теплоснабжения 8400 ч.

1. На «миллиметровой» бумаге формата II (210 х 297 мм) строятся две системы координат (см. рис.2)

a) -графика сезонного теплового потока. На оси абсцисс этой системы откладываются температуры наружного воздуха, а на оси ординат- относительные значения сезонного теплового потока φ_с;

б) - годового графика продолжительности сезонного теплового потока. Здесь ось абсцисс является осью часового годового времени, из которого выделяется участок отопительного периода z_о, со всей шкалой относительного времени z_о за единицу которого принята вся продолжительность периода отопления. На оси ординат откладываются значения тепловых потоков.

 

2. Строится график относительного теплового потока сезонной нагрузки φ_с=F(t _н.о).

3. Вычисляются значения коэффициентов уравнения Шифринсона по формулам (3.2) и (3.3)

          ;   γ =   

4. Записывается уравнение Шифринсона для климатических условий г. Одессы

φ_с= 1-0,72 (z) ^0,38

рассчитываются относительные и абсолютные значения тепловых потоков и времени:

∑ Q _с= φ_с∑ Q _с ^р =φ_с 108

z =  · z_о = · 4032.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.1.

Таблица построения годового графика продолжительности сезонного теплового потока климатических условий г. Одессы.

Таблица 3.1.

 

	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
z, ч	0	403	806	1209	1612	2016	2419	2822	3225	3628	4032
φс	1,0	0,7	0,61	0,5	0,49	0,45	0,41	0,37	0,34	0,31	0,28
∑ Q с, МВт	108	75,6	65,8	58,8	53,1	48,2	44,0	40,0	36,6	33,3	30,2

 

Примечание.    В приложении I дана программа расчета значения z, φ _c и ∑ Q_c

 по  столбцам таблицы на программируемых микрокалькуляторах типа Б3-34.

 

5. По табличным координатам (, φ_с) строится график продолжительности сезонных тепловых потоков.

6. График продолжительности сезонных тепловых потоков надстраивается значением среднезимнего теплового потока горячего водоснабжения

∑  = 10 МВт

7. Построение графика продолжительности суммарного теплового потока завершается пристройкой к графику продолжительности сезонного теплового потока по оси z графика среднелетнего теплового потока горячего водоснабжения с ординатой ∑ Q ^с.л _г. Площади, ограниченные осями координат и линиями графиков продолжительности тепловых потоков пропорциональны потреблению теплоты системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

8. Вычисляется годовое потребление теплоты селитебным массивом района города

a) Системами отопления и вентиляции

Ф_с = ∑  ,    (3.4)

где Ф_с - годовое теплопотребление системами отопления и вентиляции,

  φ_с^с - средний за отопительный период относительный тепловой поток сезонной нагрузки, вычисляемый по формуле

           (3.5)

В рассматриваемом примере городов теплопотребление системами отопления и вентиляции составит:

Ф_с =    МВт·ч

б) системами горячего водоснабжения в течение отопительного периода

Ф^з _Г = ∑ Q^c _Г · z₀     (3.6)

  и в течении межотопительного периода

                  

Ф^л _Г = ∑ Q ^с.л _Г (8400- z₀) (3.7)

 В рассматриваемом примере городов теплопотребление системами горячего водоснабжения будет:

 

               Ф _Г = Ф^з _Г + Ф^л _Г =10·4032+8(8400-4032) =7,5·10⁴МВт·ч;

в) полное годовое теплопотребление селитебным массивом района города составляет сумму теплопотребления системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения

Ф = Ф_с+ Ф _Г       (3.8)

Для рассматриваемого примера имеем:

                  Ф = (20,8+7,5)· 10⁴ = 28,3·10⁴ МВт · ч

или           28,3·10⁴ ·3,6=102·10⁴ ГДж