Energy
education

сайт для тех, кто хочет изучать энергетику

Теплоснабжение

Microsoft Excel

Тепловая нагрузка

Под тепловой нагрузкой подразумевается то количество тепловой энергии, которое необходимо для поддержания в здании, квартире или отдельном помещении комфортной температуры.

4. Годовой расход теплоты

Для определения расхода топлива, разработки режимов использования оборудования, графиков его ремонта и т.п. необходимо знать годовой расход теплоты на теплоснабжение, а также его распределение по сезонам (зима, лето) или по отдельным месяцам. Годовой расход теплоты потребителями района определяется по формуле:

$$Q^{год}=Q_о^{год}+Q_в^{год}+Q_г^{год}+Q_т^{год}$$

где $Q_о^{год}$, $Q_в^{год}$, $Q_г^{год}$, $Q_т^{год}$ – годовые расходы теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение, технологические нужды.

Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя, а также для других плановых и технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой нагрузки (графики Россандера).

Построение графика продолжительности сезонной тепловой нагрузки.
Построение графика продолжительности сезонной тепловой нагрузки. 1 – $Q_о=f(t_н)$; 2 – $Q_в=f(t_н)$; 3 – $(Q_о+Q_в)=f(t_н)$; 4 – $n=f(t_н)$; 5 – график продолжительности сезонной тепловой нагрузки.

Метод построения графика продолжительности сезонной тепловой нагрузки показан на рисунке выше. Построение ведется в четырех квадрантах. В левом верхнем квадранте построены графики зависимости от наружной температуры $t_н$, тепловой нагрузки отопления $Q_о$, вентиляции $Q_в$, и суммарной сезонной нагрузки $(Q_о+Q_в)$. В нижнем левом квадранте приведена кривая длительности стояния $n$ в течение отопительного периода наружных температур $t_н$, равных данной температуре или ниже.

В нижнем правом квадранте проведена прямая линия под углом 45° к вертикальной и горизонтальной осям, используемая для переноса значений шкалы n из нижнего левого квадранта в верхний правый квадрант. График продолжительности тепловой нагрузки строится для разных наружных температур $t_н$ по точкам пересечения штриховых линий, определяющих тепловую нагрузку и длительность стояния нагрузок, равных или больше данной.

Площадь под кривой 5 продолжительности тепловой нагрузки равна расходу теплоты на отопление и вентиляцию за отопительный сезон $Q_о^{год}+Q_в^{год}$. Если по оси абсцисс графика продолжительности сезонной тепловой нагрузки построить равновеликий прямоугольник 0bcd0 площадью, равной площади под графиком продолжительности, то высота этого прямоугольника будет равна среднему расходу теплоты за отопительный сезон.

Если на оси ординат графика продолжительности тепловой нагрузки построить равновеликий прямоугольник 0kln0 площадью, равной площади под графиком продолжительности, то основание этого прямоугольника будет равно длительности использования расчетной сезонной тепловой нагрузки за отопительный сезон.

С помощью графика легко установить годовую подачу теплоты различными источниками теплоснабжения. Например, если отопительная нагрузка района обеспечивается двумя источниками теплоты, из которых один, более экономичный, имеет мощность, равную 60 % максимального теплового потребления района, а другой, менее экономичный, способен покрыть недостающие 40 % максимального теплового потребления, то первый может обеспечить 92 % годового расхода теплоты, а второй — только 8 % годового расхода теплоты.

На рисунке ниже представлены графики сезонных тепловых нагрузок Красноярской ТЭЦ-2 по видам теплопотребления, рассчитанных исходя из данных заключённых договоров с потребителями. Продолжительность температур наружного воздуха в городе приняты по факту 2013 года.

График сезонных тепловых нагрузок Красноярской ТЭЦ-2.
График сезонных тепловых нагрузок Красноярской ТЭЦ-2.