ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОФИКАЦИИ С ОДНОТРУБНЫМИ ТЕПЛОВЫМИ СЕТЯМИ

А. Соотношение тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение для различных климатических условий

Практика использования горячей воды в новых домах (рис. 7) заставляет применять нормы расхода горячей воды (65° С) до 150 л/чел-сутки, т. е. такую же, как и для гостиниц, все номера которых имеют ванны.

Институт генплана Москвы и Мосэнергопроект рекомендуют расчетную норму расхода горячей водм при температуре 60° С 120 л/чел-сутки, соответствующую расходу тепла на горячее водоснабжение 7 200 ккал/чел-сутки.

Расход тепла на отопление, планируемый на 1965 г., составляет 24 000 ккал/чел-сутки. Это соответствует доле нагрузки горячего водоснабжения 23% общего суточного максимума расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение.

При такой нагрузке горячего водоснабжения общая максимальная часовая нагрузка на отопление и горячее водоснабжение принимается равной 1 720 ккал/чел-ч.

Норма расхода горячей воды 120 л/чел-сутки соответствует количеству воды за год 120 - 365=44 м3/чел-год.

За отопительный сезон, продолжающийся для Москвы 189 суток, имеем расход горячей воды 120 189 = = 23 мг/чел за отопительный сезон.

Часовая нагрузка горячего водоснабжения в среднем за сутки составляет ~24~=5 л/чел-ч.

Годовой расход тепла на отопление при числе часов использования максимума нагрузки, равном 2 500, находится из расчета 1 ООО 2 500 10-6 = 2,5 Гкал/год.

Как показывает годовой график расходов воды на отопление (рис. 1), построенный для Москвы по климатическим данным, приведенным в табл. 1, количество воды, необходимое для отопления, почти весь зимний период меньше количества воды на горячее водоснабжение.

Площади abсde определяют зимний расход воды на отопление (15 м3/чел-год) площадь kfde показывает зимний расход воды на горячее водоснабжение (25 м3/чел-год); площади abk дают наглядное представление о незначительности слива воды (для Москвы 0,7 м3/чел-год) с температурой ниже —15°С. Площадь flJnd (19 м3/чел-год) показывает летний расход воды на горячее водоснабжение. Общий годовой расход воды на горячее водоснабжение 44 м3/чел-год.

Пиковый расход воды на отопление очень мал по сравнению с расходом воды на горячее водоснабжение.

Площади bfc определяют количество воды, поступающей в систему горячего водоснабжения в виде смеси, взятой из тепловой сети и водопровода.

Количество воды из водопровода можно уменьшить, переходя в этой части графика на качественное регулирование со среднесуточным расходом воды 5 л/чел-ч.

На рис. 8 приводится график расхода воды на отопление для Сибири, Урала и Северной Европейской части СССР, составленный по климатическим данным для г. Свердловска (табл. 2).

Из этого графика видно, что водопроводная система теплоснабжения применима и для суровых сибирских условий с такими же показателями, экономичности, как и в Москве, так как сливы воды из системы отопления в канализацию (0,8 м3/чел-год) при пиковой отопительной нагрузке получаются лишь незначительно большими, чем для Москвы.

Роль слива воды по годовым графикам совершенно незначительна, и поэтому ошибочно придавать ему решающее значение [Л. 10J.

При отсутствии баков-аккумуляторов у потребителя в ночное время возможны сливы воды до 10—20%. Если эти сливы будут пр одолжаться в течение 6 ч ночного времени, то за сутки они могут достигнуть величины 25%,

Максимальное потребление горячей воды по типовому графику горячего водоснабжения (рис. 7) для жилого дома при использовании пика нагрузки в течение 10 ч 120

Такие большие расходы воды в дневное время позволяют создать в зданиях некоторый запас тепла, который можно использовать для сокращения подачи воды на отопление в ночное время.

Изменение температуры внутри зданий в зависимости от времени, которое прошло с момента прекращения подачи горячей воды (рис. 2), свидетельствует о том, что суточный график расхода тепла на отопление может компенсировать пиковый расход тепла на горячее водоснабжение. Необходимо лишь дать зданию в среднем за сутки то количество тепла, которое должно соответствовать его потерям через ограждающие конструкции.

Отопительную нагрузку зданий целесообразно удовлетворять по графику потребления воды на горячее водоснабжение, считая ее не на часовую, а на суточную норму потребления тепла на отопление

Нагрузка на отопление и вентиляцию жилых зданий определяется из выражения

На 1980 г. для Москвы возможно увеличение этой нагрузки на 20—30%. Рост нагрузки горячего водоснабжения, особенно с переходом на 5-часовой рабочий день, ожидается гораздо большим.

Максимальные расходы тепла на отопление при внутреннем объеме зданий 60 м3/чел составляют:

а) для Сибири, Урала и северо-Европейской части СССР —26 000 ккал/чел-сутки;

б) для средней полосы Европейской части СССР и северной части Средней Азии — 24 000 ккал/чел-сутки;

в) для юга Европейской части СССР — 21 000 ккал/чел-сутки;

г) для Крыма, Кавказа и южной части Средней Азии —15000 ккал/чел-сутки.

По этим нагрузкам для тепловых сетей 200 В» находим средние за отопительный период расходы воды на отопление:

Согласно приведенному расчету расходы на горячее водоснабжение должны резко возрасти вместе с уменьшением температуры горячей воды, так как они являются функцией этой температуры.

Практика показывает, что в Москве температура горячей воды во время разбора ее в новых домах колеблется в пределах 40 — 65° С. В среднем она близка к 50° С.

Если принять для горячего водоснабжения температуру воды 50° С, то расчетные расходы ее должны увеличиться на ЗО°/0 по сравнению с расходами при температуре 65° С.

Б. Отопление зданий по графикам горячего водоснабжения

Неоднократные наблюдения за режимом горячего водоснабжения в жилых зданиях, получающих горячую воду из теплосети и систем отопления, показали чрезвычайно неравномерный характер горячего водоснабжения как в течение недели, так и в пределах суток.

При рассмотрении расходов горячей воды различают расходы при устойчивом максимуме и кратковременных пиках.

По данным Энергетического института Академии наук Латвийской GCP, коэффициент часовой неравномерности составляет 2,3; по исследованиям доц. Е. Ф. Бродского коэффициент часовой неравномерности, отнесенный к среднечасовому расходу в субботу, следует принимать 2—2,5. Наблюдения С. А. Чистовича (Л. 13] дали К= 1,5-f-2,3.

Наблюдения за гидравлическим режимом ленинградских зданий, в которых почти все квартиры имеют ванны, в субботу и вечерние часы показали, что кратковременный максимум нагрузок горячего водоснабжения достигает 17 л/чел-ч.

Наиболее продолжительные максимумы были с 22 ч 30 мин до 22 ч 40 мин (рис. 9), а продолжительность устойчивого максимума достигает 1,1 ч.

Изменения режима горячего водоснабжения по неделям характеризуются коэффициентом недельной неравномерности, который обычно меньше 1,25.

Тепловой режим зданий с двухтрубной и однотрубной системой водяного отопления при заборе воды после системы оказывался устойчивым независимо от резкого колебания нагрузки горячего водоснабжения и продолжительности максимумов этой нагрузки. Наибольшее отклонение температуры в отапливаемых помещениях с двухтрубными системами наблюдалось 0,5° С и с однотрубными системами — до 1°С.

Однотрубные системы тепловых сетей. Сборник статей под редакцией Громова Н. К. 1962