Классификация тепловой нагрузки

Несмотря на значительное разнообразие тепловой нагрузки, ее можно разбить на две группы по характеру протекания во времени:

1) сезонная нагрузка;

2) круглогодичная нагрузка.

Сезонная нагрузка. Изменение сезонной нагрузки зависит, главным образом, от климатических условий: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха и т.п. Основную роль играет наружная температура. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой график нагрузки. К сезонной тепловой нагрузке относятся:

1) отопление;

2) вентиляция;

3) кондиционирование.

Основная задача отопления - поддержание температуры внутреннего воздуха на заданном уровне.

Уравнение теплового баланса потребителя имеет вид:

,

где Q - суммарные тепловые потери здания, Вт;

Q_т - теплопотери теплопередачи через наружное ограждение, Вт;

Q_и - теплопотери инфильтрацией, Вт;

Q_о - подвод теплоты к зданию через отопительную систему, Вт;

Q_тв - внутреннее тепловыделение, Вт;

.

Рис. 3.13. График отопительной нагрузки`Q_от в зависимости от температуры наружного воздуха

Круглогодичная нагрузка. К круглогодичной нагрузке относится технологическая нагрузка и горячее водоснабжение. Исключением являются только некоторые отрасли промышленности, главным образом, связанные с переработкой сельскохозяйственного сырья, работа которых имеет сезонный характер. График технологической нагрузки зависит от профиля производственных предприятий и режима их работы, а график нагрузки горячего водоснабжения – от благоустройства жилых и общественных зданий, состава населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммунальных предприятий. Технологическая нагрузка и горячее водоснабжение в отличие от сезонной нагрузки весьма слабо зависят от наружной температуры. Эти нагрузки имеют переменный суточный график. Годовые графики технологической нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения также в определенной мере зависят от времени года. Как правило, летние нагрузки ниже зимних вследствие более высокой температуры перерабатываемого сырья и водопроводной воды, а также благодаря меньшим теплопотерям трубопроводов.

Одна из первоочередных задач при проектировании и разработке режима эксплуатации систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значения и характера тепловой нагрузки.

В том случае, когда при проектировании установок централизованного теплоснабжения отсутствуют данные о расчетных расходах теплоты, основанных на проектах теплопотребляющих установок абонентов, расчет тепловой нагрузки производится на основе укрупненных показателей. В процессе эксплуатации значения расчетных тепловых нагрузок корректируют по действительным расходам.

Промышленная и техническая нагрузки задаются технологами на основе расчетов или испытаний. Доля расхода теплоты на технологические нужды в общем балансе теплоснабжения составляет:

- 90-97 % - нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность;

- 80-90 % - текстильная промышленность;

- 70-80 % - пищевая промышленность;

Вторичная теплота может быть использована для отопления и горячего водоснабжения. Основное требование к пароснабжению -высокая надежность. Давление пара на теплотехнические нужды имеет следующий ряд: 0,6 МПа; 1 МПа; 1,3 МПа; 1,5 МПа. Пар может отпускаться из РОУ.

Нагрузка горячего водоснабжения имеет неравномерный характер, как в течение суток, так и в течение недели.

Среднесуточный расход тепла на горячее водоснабжение, МВт:

,

где q_сут^ср - среднесуточная норма расхода воды, л, устанавливается нормами в зависимости от типа водопотребителя и типа водоразборных приборов и групп потребителей;

с_в – теплоемкость воды, Дж/кг^.К, (с_в=4190 Дж/кг^.К);

t_гв - температура горячей воды, ^оС, устанавливается в зависимости от типа горячего водоснабжения (t_гв=50-70 ^оС);

t_хв – температура холодной воды, ^оС, (t_хв=5 ^оС если нет данных);

Q_пот- потери в трубопроводе горячего водоснабжения, Вт.

Рис. 3.14. Суточный график нагрузки горячего водоснабжения