Меню

Построить таблицу изменений температуры воды



Расчет и построение отопительно-бытового графика температур сетевой воды

При тепловой нагрузке жилищно-коммунального сектора менее 65% от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении регулирование отпуска теплоты принимают по нагрузке отопления.

При таком способе регулирования, для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуру воды в подающей и обратной магистралях, в течение отопительного периода, o C определяют по следующим выражениям:

где расчетный температурный напор нагревательного прибора, o С, определяемый по формуле:

здесь расчетные температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети определенные при (для жилых районов, как правило );

расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети

расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления, o С:

Задаваясь различными значениями температур наружного воздуха (обычно определяют и строят отопительный график температур воды.

Согласно [5] при расчете графиков температур сетевой воды в системах централизованного теплоснабжения температура наружного воздуха начала и конца отопительного периода принимается:

в районах с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции и усредненной расчетной температурой внутреннего воздуха жилых и общественных отапливаемых зданий .

в районах с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции и усредненной расчетной температурой внутреннего воздуха жилых и общественных отапливаемых зданий .

Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали не может быть ниже 70 0 С в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный график спрямляется на уровне указанных температур и становится отопительно-бытовым.

Температура наружного воздуха, o C, соответствующая точке излома графика обозначается .

Если выполняется условие , то применяется двухступенчатая схема присоединения водоподогревателей к тепловой сети.

При других значениях отношения, водоподогреватели подсоединяются к тепловой сети по параллельной схеме.

ПРИМЕР 3.Построить график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке. Водоподогреватели присоединены к тепловой сети по двухступенчатой схеме. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции . Температура воздуха в отапливаемых помещениях . Температура сетевой воды в подающей и обратной магистралях при

1. Расчетный температурный напор нагревательного прибора составит:

2. Расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети:

3. Расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления равен:

4. Температуру сетевой воды в подающей и обратной магистрали в течение отопительного периода в диапазоне температур

(+10…-35 o C) найдем по формулам (14) и (15). Выполним расчеты при tн=+10 o C:

Аналогичные расчеты произведем и для других температур наружного воздуха, и результаты сведём в таблицу 3.

Таблица 3 – Температура сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах

Температура наружного воздуха, o C
+10 +5 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35
, o C 48,25 60,51 72,37 83,94 95,3 106,49 117,53 128,46 139,27
, o C 33,71 38,69 43,27 47,58 51,66 55,59 59,35 66,55

5. По полученным данным строим отопительный график температур воды в тепловой сети (рисунок 3)

Рисунок 3. График температур воды в подающей и обратной магистралях при центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке

Источник

Температурный график тепловой сети – советы при составлении

Что такое температурный график

Температурный график представляет собой зависимость степени нагрева воды в системе от температуры холодного наружного воздуха. После необходимых вычислений результат представляют в виде двух чисел. Первое означает температуру воды на входе в систему теплоснабжения, а вторая на выходе.

Например, запись 90-70ᵒС означает, что при заданных климатических условиях для отопления определенного здания понадобится, чтобы на входе в трубы теплоноситель имел температуру 90ᵒС, а на выходе 70ᵒС.

  • Необходимость выполнения построений и расчетов ↓
  • Способы регулирования температуры в системе отопления ↓
  • Виды графиков ↓
  • Составление температурного графика ↓
  • Расчет режима отопления ↓
  • Тепловые потери здания ↓
  • Расчет поверхностной мощности батарей ↓
  • Расчет температуры теплоносителя ↓

Температурный график тепловой сети

Все значения представляются для температуры воздуха снаружи по наиболее холодной пятидневке. Данная расчетная температура принимается по СП «Тепловая защита зданий». Внутренняя температура для жилых помещений по нормам принимается 20ᵒС. График обеспечит правильную подачу теплоносителя в трубы отопления. Это позволит избежать переохлаждения помещений и нерационального расхода ресурсов.

Необходимость выполнения построений и расчетов

Температурный график необходимо разрабатывать для каждого населенного пункта. Он позволяет обеспечиться наиболее грамотную работу системы отопления, а именно:

  1. Привести в соответствие тепловые потери во время подачи горячей воды в дома со среднесуточной температурой наружного воздуха.
  2. Предотвратить недостаточный нагрев помещений.
  3. Обязать тепловые станции поставлять потребителям услуги, соответствующие технологическим условиям.
Читайте также:  Состав функций управления таблица

Такие вычисления необходимы, как для крупных отопительных станций, так и для котельных в небольших населенных пунктах. В этом случае результат расчетов и построений будет называться график котельной.

Способы регулирования температуры в системе отопления

По завершении расчетов необходимо добиться вычисленной степени нагрева теплоносителя. Достигнуть ее можно несколькими способами:

  • количественным;
  • качественным;
  • временным.

В первом случае изменяют расход воды, поступающей в отопительную сеть, во втором регулируют степень нагрева теплоносителя. Временный вариант предполагает дискретную подачу горячей жидкости в тепловую сеть.

Виды графиков

В зависимости от назначения тепловой сети способы выполнения отличаются. Первый вариант — нормальный график отопления. Он представляет собой построения для сетей, работающих только на отопление помещений и регулируемых централизованно.

Повышенный график рассчитывается для тепловых сетей, обеспечивающих отопление и снабжение горячей водой. Он строится для закрытых систем и показывает суммарную нагрузку на систему подачи горячей воды.

Скорректированный график также предназначен для сетей, работающих и на отопление, и на нагрев. Здесь учитываются тепловые потери при прохождении теплоносителя по трубам до потребителя.

Температурный график тепловой сети

Составление температурного графика

Построенная прямая линия зависит от следующих значений:

  • нормируемая температура воздуха в помещении;
  • температура наружного воздуха;
  • степень нагрева теплоносителя при поступлении в систему отопления;
  • степень нагрева теплоносителя на выходе из сетей здания;
  • степень теплоотдачи отопительных приборов;
  • теплопроводность наружных стен и общие тепловые потери здания.

Чтобы выполнить грамотный расчет, необходимо вычислить разницу между температурами воды в прямой и обратной трубе Δt. Чем выше значение в прямой трубе, тем лучше теплоотдача системы отопления и выше температура внутри помещений.

Чтобы рационально и экономно расходовать теплоноситель, необходимо добиться минимально возможного значения Δt. Это можно обеспечить, например, проведением работ по дополнительному утеплению наружных конструкций дома (стен, покрытий, перекрытий над холодным подвалом или техническим подпольем).

Расчет режима отопления

В первую очередь необходимо получить все исходные данные. Нормативные значения температур наружного и внутреннего воздуха принимаются по СП «Тепловая защита зданий». Для нахождения мощности отопительных приборов и тепловых потерь потребуется воспользоваться следующими формулами.

Тепловые потери здания

Исходными данными в этом случае станут:

  • толщина наружных стен;
  • теплопроводность материала, из которого изготовлены ограждающие конструкции (в большинстве случаев указывается производителем, обозначается буквой λ);
  • площадь поверхности наружной стены;
  • климатический район строительства.

В первую очередь находят фактическое сопротивление стены теплопередаче. В упрощенном варианте можно его найти как частное толщины стены и ее теплопроводности. Если наружная конструкция состоит из нескольких слоев, по отдельности находят сопротивление каждого из них и складывают полученные значения.

Тепловые потери стен рассчитываются по формуле:

Здесь Q – это тепловые потери в килокалориях, а F – площадь поверхности наружных стен. Для более точного значения необходимо учесть площадь остекления и его коэффициент теплопередачи.

Температурный график тепловой сети

Расчет поверхностной мощности батарей

Удельная (поверхностная) мощность вычисляется как частное максимальной мощности прибора в Вт и площади поверхности теплоотдачи. Формула выглядит следующим образом:

Расчет температуры теплоносителя

На основе полученных значений подбирается температурный режим отопления и строится прямая теплоотдачи. По одной оси наносятся значения степени нагрева подаваемой в систему отопления воды, а по другой температура наружного воздуха. Все величины принимаются в градусах Цельсия. Результаты расчета сводятся в таблицу, в которой указаны узловые точки трубопровода.

  1. Для крупных поставщиков тепловой энергии используют параметры теплоносителя 150-70ᵒС, 130-70ᵒС, 115-70ᵒС.
  2. Для небольших систем на несколько многоквартирных домов применяются параметры 90-70ᵒС (до 10 этажей), 105-70ᵒС (свыше 10 этажей). Может также быть принят график 80-60ᵒС.
  3. При обустройстве автономной системы отопления для индивидуального дома достаточно контроля над степенью нагрева с помощью датчиков, график можно не строить.

Выполненные мероприятия позволяют определять параметры теплоносителя в системе в определенный момент времени. Анализируя совпадение параметров с графиком можно проверять эффективность отопительной системы. В таблице температурного графика указывается также степень нагрузки на систему отопления.

Источник

Построить таблицу изменений температуры воды

Инженерные расчеты процессов изменения состояния воды и водяного пара и паровых циклов осуществляются по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [11]. Эти таблицы составлены на основании надежных экспериментальных данных с согласованием результатов экспериментов и расчетных величин в мировом масштабе.

В нашей стране утвержденным стандартом являются таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара, составленные М.П.Вукаловичем, С.Л.Ривкиным, А.А.Александровым [11].

Они включают в себя данные по термодинамическим свойствам воды и водяного пара в диапазоне изменений давления от 0,0061 до 1000 бар и температуры от 0 до 1000 0 С.

Читайте также:  Определение плотности почвы таблица

Таблицы содержат все данные, необходимые для расчетов термодинамических параметров в области жидкости, влажного пара и в области перегретого пара. В таблицах не приведены значения внутренней энергии, для ее расчета используется соотношение u = h — Рv. При расчете внутренней энергии необходимо обратить внимание на соответствие единиц измерения энтальпии h, она в таблицах приведена в кДж/кг, и произведения Рv, при использовании давления в кПа это произведение тоже будет в кДж/кг.

Таблицы построены следующим образом. Первая и вторая таблицы описывают свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения, как функции от температуры (1-я таблица) и давления (2-я таблица). Эти две таблицы дают зависимость параметров на линиях x = 0 (вода в состоянии насыщения) и x = 1 (сухой насыщенный пар) от температуры и давления. Нахождение всех параметров ведется по одной величине; в табл. 1 — по температуре, в табл. 2 — по давлению насыщения. Эти определяющие параметры находятся в крайних левых столбцах таблиц. Далее в правых столбцах идут соответствующие Р Н и t Н величины: v’ и v», h’ и h», r=h»-h’, s’ и s», s»-s’. Параметры с одним штрихом относятся к воде в состоянии насыщения, с двумя штрихами — к сухому насыщенному пару. Величины параметров влажного насыщенного пара определяются расчетным путем с использованием степени сухости x. Для облегчения этих расчетов в таблицах даны величины r и s»-s’. Например, определение удельного объема, энтальпии и энтропии влажного пара ведется по формулам:

Диапазон определяющих параметров этих таблиц: от t=0 0 С до t КР =374,12 0 С и от Р=0,0061 бар до Р КР =221,15 бар, т.е. нижний предел — тройная точка воды, верхний предел — критическая точка воды.

Необходимо отметить, что в качестве определяющего параметра в табл. 1 и 2 можно использовать любой из параметров (v’, v», h’, h», s’, s»), а не только давление и температуру насыщения. Поскольку в инженерной практике Р и t выступают чаще всего в качестве определяющих параметров, их и поместили в левой колонке.

Следующая — третья таблица описывает свойства воды и перегретого пара. Их диапазон от 0 до 1000 0 С (может быть и до 800 0 С) и от 1 кПа до 100 МПа. В качестве определяющих параметров здесь необходимы две величины. В 3-х таблицах это давление — верхняя горизонтальная строка — и температура — левая крайняя колонка. Под строкой давлений дается прямоугольник, в котором приведены все параметры состояния насыщения, соответствующие данному давлению. Это позволяет быстро ориентироваться в фазовом состоянии воды и пара и, не листая таблицы, выполнять необходимые расчеты для различных фазовых состояний воды. Каждому давлению и температуре в 3-х таблицах даны v, h, s в соответствующих вертикальных колонках.

Для наглядной ориентации параметры жидкой фазы и паровой отделены в этих колонках жирными горизонтальными линиями. Выше этих линий находится жидкая фаза воды, ниже — перегретый пар. При давлениях выше критического (22,12 МПа) эти разделительные линии отсутствуют, т.к. при сверхкритических параметрах нет линии видимого фазового перехода жидкости в пар.

В табл. 3 в качестве определяющих, кроме Р и t, может выступать любая пара параметров: Р, t, v, h, s.

При ориентации в фазовых состояниях воды и пара с использованием таблиц необходимо помнить:

1) при Р = const:

2) при t = const:

Некоторые выпуски таблиц включают в себя 2 части: 1-я в системе СИ, где Р — в Па, h — в кДж/кг, и 2-я в системе СГС, где Р — в кгс/см 2 , а h — в ккал/кг.

Источник

Температурный график отопления

Компьютеры уже давно и успешно работают не только на столах офисных работников, но и в системах управления производственными и технологическими процессами. Автоматика успешно управляет параметрами систем теплоснабжения зданий, обеспечивая внутри них…

…заданную необходимую температуру воздуха (иногда для экономии меняющуюся в течение суток).

Но автоматику необходимо грамотно настроить, дать ей исходные данные и алгоритмы для работы! В этой статье рассматривается оптимальный температурный график отопления – зависимость температуры теплоносителя водяной системы отопления при различных температурах наружного воздуха.

Эта тема уже рассматривалась в статье о водяном отоплении. Здесь мы не будем рассчитывать теплопотери объекта, а рассмотрим ситуацию, когда эти теплопотери известны из предшествующих расчетов или из данных фактической эксплуатации действующего объекта. Если объект действующий, то лучше взять значение теплопотерь при расчетной температуре наружного воздуха из статистических фактических данных предыдущих лет эксплуатации.

Читайте также:  Как решать таблицу для графика

В упомянутой выше статье для построения зависимостей температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха решается численным методом система нелинейных уравнений. В этой статье будут представлены «прямые» формулы для вычисления температур воды на «подаче» и на «обратке», представляющие собой аналитическое решение задачи.

Предложенный далее расчет в Excel можно выполнить также в программе OOo Calc из пакета Open Office.

О цветах ячеек листа Excel, которые применены для форматирования в статьях, можно прочесть на странице « О блоге ».

Расчет в Excel температурного графика отопления.

Итак, при настройке работы котла и/или теплового узла от температуры наружного воздуха системе автоматики необходимо задать температурный график.

Возможно, правильнее датчик температуры воздуха разместить внутри здания и настроить работу системы управления температурой теплоносителя от температуры внутреннего воздуха. Но часто бывает сложно выбрать место установки датчика внутри из-за разных температур в различных помещениях объекта или из-за значительной удаленности этого места от теплового узла.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется объект – здание или группа зданий, получающие тепловую энергию от одного общего закрытого источника теплоснабжения – котельной и/или теплового узла. Закрытый источник – это источник, из которого запрещен отбор горячей воды на водоснабжение. В нашем примере будем считать, что кроме прямого отбора горячей воды отсутствует и отбор тепла на нагрев воды для горячего водоснабжения.

Для сравнения и проверки правильности расчетов возьмем исходные данные из вышеупомянутой статьи «Расчет водяного отопления за 5 минут!» и составим в Excel небольшую программу расчета температурного графика отопления.

Исходные данные:

1. Расчетные (или фактические) теплопотери объекта (здания) Q р в Гкал/час при расчетной температуре наружного воздуха t нр записываем

в ячейку D3: 0,004790

2. Расчетную температуру воздуха внутри объекта (здания) t вр в °C вводим

3. Расчетную температуру наружного воздуха t нр в °C заносим

4. Расчетную температуру воды на «подаче» t пр в °C вписываем

5. Расчетную температуру воды на «обратке» t ор в °C вводим

6. Показатель нелинейности теплоотдачи примененных приборов отопления n записываем

в ячейку D8: 0,30

7. Текущую (интересующую нас) температуру наружного воздуха t н в °C заносим

Значения в ячейках D 3 – D 8 для конкретного объекта записываются один раз и далее не меняются. Значение в ячейке D 8 можно (и нужно) изменять, определяя параметры теплоносителя для различной погоды.

Результаты расчетов:

8. Расчетный расход воды в системе G р в т/час вычисляем

в ячейке D11: =D3*1000/(D6-D7) =0,239

9. Относительный тепловой поток q определяем

в ячейке D12: =(D4-D9)/(D4-D5) =0,53

10. Температуру воды на «подаче» t п в °C рассчитываем

в ячейке D13: =D4+0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =61,9

11. Температуру воды на «обратке» t о в °C вычисляем

в ячейке D14: =D4-0,5*(D6-D7)*D12+0,5*(D6+D7-2*D4)*D12^(1/(1+D8)) =51,4

Расчет в Excel температуры воды на «подаче» t п и на «обратке» t о для выбранной температуры наружного воздуха t н выполнен.

Сделаем аналогичный расчет для нескольких различных наружных температур и построим температурный график отопления. (О том, как строить графики в Excel можно прочитать здесь.)

Произведем сверку полученных значений температурного графика отопления с результатами, полученными в статье «Расчет водяного отопления за 5 минут!» — значения совпадают!

Итоги.

Практическая ценность представленного расчета температурного графика отопления заключается в том, что он учитывает тип установленных приборов и направление движения теплоносителя в этих приборах. Коэффициент нелинейности теплоотдачи n, оказывающий заметное влияние на температурный график отопления у разных приборов различный:

у чугунных радиаторов n=0,15…0,30 (зависит от способа подключения);

у конвекторов n=0,30…0,35 (зависит от марки прибора).

Для любых приборов отопления коэффициент нелинейности теплоотдачи n можно найти в технической документации заводов-изготовителей.

По величине относительного теплового потока q можно понять, что, например, при температуре наружного воздуха t н=-8 °С в нашем примере котел или система должны работать на 50% номинальной мощности для поддержания в помещении температуры внутреннего воздуха t вр=+20 °С.

Используя температурный график отопления, можно быстро выполнить экспресс-аудит системы и понять есть недогрев «подачи» или перегрев «обратки», а так же оценить величину расхода теплоносителя.

Конечно, теплопотери здания зависят от переменных в течение суток и месяцев силы ветра, влажности воздуха, инсоляции, однако главнейшим влияющим фактором все-таки на 90…95% является температура наружного воздуха.

Прошу уважающих труд автора скачивать файл после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла: temperaturnyy-grafik-otopleniya (xls 26,0KB).

Источник

Adblock
detector