Классификация потребителей теплоты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация потребителей теплоты

1. Характеристика потребителей теплоснабжения

теплоснабжение потребитель нагрузка

Системой теплоснабжения называются комплекс устройств по выработке, транспортированию и использованию теплоты. Каждая система теплоснабжения состоит из трёх элементов: источника теплоты, трубопроводов и систем теплопотребления.

Среда, при помощи которой теплота от источника теплоты передаются к нагревательным приборам системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, называются теплоносителем. В качестве теплоносителя используют воду, пар или воздух.

Преимущества воды следующие: сравнительная низкая температура, а следовательно, низкая температура поверхности нагревательных приборов; возможно транспортирования воды на большие расстояния; большой срок службы теплоснабжения.

К преимуществам пара относятся возможность применения его только для теплоснабжения, но и для технологических нужд; отсутствия расхода энергии на транспортирования пара. Недостатки пара следующие: повышение потерь теплоты паропроводами из-за более высокой температуры; меньшая безопасность при эксплуатации теплопроводов.

Преимущество воздуха как теплоносителя: удобство регулирования системы теплоснабжения; возможность совместить систему отопления с системой вентиляции.

Потребителей теплоты в сельском хозяйстве можно разделить на две группы: производственные и коммунально-бытовые. К производственным потребителям теплоты относятся такие отросли, как животноводство и растениеводство, а также сельскохозяйственные предприятия, к коммунально-бытовым - отопление, вентиляция и горячее водоснабжение.

По мощности системы теплоснабжения характеризуются протяженностью передачи теплоты числом потребителей. Различают местные и централизованные системы теплоснабжения. Местными называют системы теплоснабжения, в которых три составных элемента (источник теплоты, трубопроводы и системы теплопотребления с нагревательными приборами) объединены и расположены в одном здании или находятся в смежных помещениях. Местные теплоснабжения применяют в индивидуальных и гражданских объектах или на небольших промышленных предприятиях. Для централизованно системы теплоснабжения характерно то, что от одного источника теплота подаётся для многих зданий.

По виду источника теплоты системы центрального теплоснабжения разделяют на районное теплоснабжение и на теплофикацию. При районном теплоснабжении источником теплоты служит районная котельная, а при теплофикации - ТЭЦ (теплоэлектроцентрали). Сельское потребление происходит, как правило, от местного источника теплоснабжения или от районной котельной.

В зависимости от характера изменения во времени к тепловым потребителям относятся отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Для них характерны особенности, при которых потребляемая тепловая мощность и закономерности её применения зависят от климатических условий.

2. Сезонное потребление теплоты

Расход теплоты в течение суток у сезонных потребителей меняется относительно мало, что объясняется небольшим (обычно суточным) изменением температуры наружного воздуха и значительной теплоаккумулирующей способностью зданий. Поэтому суточный график расхода теплоты сезонными потребителями сравнительно постоянен (рис. 1.1).

Годовой график сезонных потребителей имеет резкопеременный характер. В зимнее время расход теплоты наибольший (рис. 1.2).

Круглогодовые потребители используют теплоту в течение всего года. К этой группе относятся технологические потребители теплоты и горячее водоснабжение коммунально-бытовых потребителей.

Годовые графики технологической нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения в определенной мере зависят от времени года.

При проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения следует учитывать следующее: вид теплоносителя (вода, пар и воздух); параметры теплоносителя (температура и давление); максимально часовой расход; изменение потребления теплоты в течение суток (суточный график); изменение потребление теплоты в течение года (годовой график); характер использования теплоносителя у потребителей (непосредственно забор его из тепловой сети или только отбор потребителем теплоты).

3. Графики тепловой нагрузки

Особенность потребления теплоты в сельском хозяйстве (на животноводческих и птицеводческих фермах и комплексах, сооружениях защищенного грунта и др.) - их неравномерность в течение года и, следовательно, относительно кратковременное использование тепловой мощности оборудования систем теплоснабжения. Так в животноводческих фермах коэффициент использования тепловой мощности равен 0,25…..0,75.

График изменения расхода теплоты на отопление зданий в зависимости от температуры окружающей среды приведен на рис. 1.3.

График расхода теплоты на вентиляцию, как и на отопление, строится в зависимости от температуры наружного воздуха в диапазоне от +8 °С до расчетной температуры на отопление t_н.о. Существуют подачи теплоты на вентиляцию производственных и общественных зданий. В общественных зданиях при снижении температуры воздуха от расчетной вентиляционной температуры t_н.о до t_н.в расход теплоты на вентиляцию не учитывают.

В течение отопительного периода расход теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха. В летний период, вследствие более высокого значения температуры окружающей среды, расход теплоты Q_г.в^ср.л уменьшают, сохраняя постоянным в течение всего периода.

График технологической нагрузки зависит от профиля производственных сельскохозяйственных предприятий и режима их работы. Технологическое потребление, как и горячее водоснабжение, производится круглый год.

Для анализа режима работы системы теплоснабжения и выбора теплового оборудования строят годовые графики продолжительности нагрузки для сезонной нагрузки (отопления и вентиляции).

По оси абсцисс откладывают число часов отопительного периода, а по оси ординат - часовой расход теплоты при данной температуре.

Обозначенная на графике точка А (рис. 1.4) соответствует температуре наружного воздуха +8 °С, т.е. началу отопительного сезона. Точки В, С и D соответствуют температурам 0 °С, -10 °С и -15 °С, а длительность их и других более низких температур берется из климатических таблиц для данной местности. Точка Е соответствует расчетной температуре наружного воздуха t_н.р (°С). Из опорных точек A,B,C, D на ординатах в определенном масштабе откладывают тепловые нагрузки. По ординате, проведенной их точки Е, откладывают расчетную тепловую нагрузку, соответствующую t_н.р. Промежуточные значения тепловых нагрузок Q_io между Q_omax и Q_omin можно найти по формуле, где Q_omax -максимальная расчетная тепловая нагрузка, В_m; t_вн - расчетная температура воздуха внутри помещения, °С; t_н - температура наружного воздуха, °С.

Чтобы облегчить нахождение ординат опорных точек, слева строят вспомогательный график изменения тепловых нагрузок в зависимости от температуры наружного воздуха и переносятся с него искомые нагрузки на ординаты опорных точек.

Правая часть площади графика эквивалентна количеству теплоты, необходимой для отопления и вентиляции в отопительный период.

4. Основные сведения о системах теплоснабжения

Потребление теплоты в сельском хозяйстве имеет ряд особенностей, которыми определяется выбор системы теплоснабжения. Это прежде всего относительно небольшая тепловая мощность потребителей теплоты, как правило, не превышающая 10МВт (для крупных сельскохозяйственных комплексов и населенных пунктов нагрузка может достигать 35 МВт и более); во-вторых, эта низкая концентрация потребления теплоты; в-третьих, низкая плотность застройки в сельских населенных пунктах, а следовательно, рассредоточенность потребителей.

Расчёты показывают, что при длине тепловых сетей более 0.5…0,6 км в сельских условиях экономически целесообразно применять местные источники теплоснабжения. При меньшей протяжённости тепловых сетей рекомендуется пользоваться индивидуальными источниками теплоты. Системы теплоснабжения могут быть открытыми и закрытыми. В открытых системах циркулирующая в тепловой сети вода частично или полностью разбирается для горячего водоснабжения. В закрытых системах вода или пар, циркулирующие в тепловой сети, из сети не отбираются. Они служат теплоносителем для подогрева воды в теплообменнике. Как водяные, так и паровые системы делятся на однотрубные, двухтрубные и многотрудные.

Наиболее экономичны однотрубные (разомкнутые) системы. Для водяной системы это целесообразно в тех случаях, когда среднечасовой расход сетевой воды на отопление и горячее водоснабжение совпадает со среднечасовым расходом воды на горячее водоснабжение.

Двухтрубную систему применяю в тех случаях, когда потребителям требуется теплота примерно одного потенциала. В сельскохозяйственных предприятиях, где есть технологический потребитель высокого потенциала, можно применять трёхтрубные водяные сети. В трёхтрубных сетях две трубы подающие, а одно служит для возврата конденсата.

Схема присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям могут быть зависимыми или независимые. В первом случае вода из тепловых сетей через элеватор или насосы поступает непосредственно в нагревательные приборы систем отопления и вентиляции. При независимой системе вода, поступающая из источника теплоснабжения по тепловой сети направляется на тепловой пункт местной системы, и пройдя через теплообменники, возвращается по обратному трубопроводу к источнику теплоснабжения, В этом случае используются два теплоносителя, циркулирующая в двух контурах. По одному контуру циркулирует вода из тепловой сети, не смешиваясь с водой циркулирующей по второму контуру и поступающей в систему отопления.

Размещено на Allbest.ru