IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017
ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОГО МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Качественное регулирование осуществляют изменением температуры теплоносителя, который поступает в систему отопления. Результаты исследований приведены на рисунке 1
Рисунок 1 - Качественный метод регулирования мощности отопительных приборов
В результате математической обработки была получена зависимость:
|
, |
(3) |
На практике часто используют количественный метод регулирования мощности отопительных приборов.
Количественное регулирование проводят изменяя количество теплоносителя (воды или пара), который подается в систему или прибор. По месту проведения оно может быть не только центральным и местным, но и индивидуальным, т. е. выполняемым у каждого отопительного прибора.
Причина этого в том, что расход косвенным образом влияет на мощность отопительного прибора. Изменение расхода теплоносителя приводит к изменению разности температур на входе и выходе из отопительного прибора [1]. Это приводит к изменению среднего температурного напора и тем самым к изменению мощности отопительного прибора, определяемой по уравнению теплопередачи:
|
(2) |
Совместное решение (3) с уравнением баланса тепла для теплоносителя приводит к соотношению для мощности отопительного прибора от расхода теплоносителя:
|
(3) |
Для оценки управляемости системы отопления необходимо знать, в какой степени параметры режимов зависят от внешних возмущений и управляющих воздействий определяющих, реакцию отдельных элементов теплоснабжения на воздействия различного рода и время ее наступления.[2]
Давления в сети распространяются приблизительно со скоростью звука, поэтому изменение параметров (давлений, расходов, сопротивлений участков с регуляторами и др), влияющих на гидравлический режим произойдет практически мгновенно и одновременно во всех узлах теплоснабжающей системы. Перенос тепла осуществляется вместе с массой теплоносителя, т.е. со скоростью его движения, а отклик на измение температуры будет проходить с временным запозданием. В итоге любые изменения параметров системы отопления сказываются на качестве теплоснабжения потребителей. [3].
В результате математической обработки была получена зависимость:
|
, |
(3) |
Результаты эксперимента приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Количественный метод регулирования отопительных приборов
Исследования эффективности качественного и количественного регулирования представлены в виде SWOT-анализа
SWOT-анализ регулирования систем отопления
|
Система отопления |
Сильные стороны |
Слабые стороны |
Возможности |
Угрозы |
|
Качественный метод |
стабильный гидравлический режим тепловых сетей. |
необходимость применения дорогостоящих методов обработки подпиточной воды теплосети при высоких температурах теплоносителя. |
высокая интенсивность коррозии трубопроводов из-за работы системы теплоснабжения большую часть отопительного периода с температурами теплоносителя 60-85 ОС |
|
|
низкая надежность источников пиковой тепловой мощности |
при переменной температуре сетевой воды существенно осложняется эксплуатация компенсаторов |
|||
|
колебания температуры внутреннего воздуха, обусловленные влиянием нагрузки ГВС на работу систем отопления и различным соотношением нагрузок ГВС и отопления у абонентов; |
||||
|
повышенный температурный график для компенсации отбора воды на ГВС и связанное с этим снижение выработки электроэнергии на тепловом потреблении; |
||||
|
большое транспортное запаздывание (тепловая инерционность) регулирования тепловой нагрузки системы теплоснабжения; |
||||
|
Количественный метод |
увеличение выработки электроэнергии на тепловом потреблении за счет понижения температуры обратной сетевой воды; |
переменный гидравлический режим работы тепловых сетей; |
возможность применения недорогих методов обработки подпиточной воды теплосети при t,i110°C; |
|
|
работа системы теплоснабжения большую часть отопительного периода с пониженными расходами сетевой воды и значительной экономией электроэнергии на транспорт теплоносителя; |
большие, по сравнению с качественным регулированием, капитальные затраты в теплосети. |
возможность применения при τ^110 ОС в местных системах и квартальных сетях долговечных трубопроводов из неметаллических материалов; |
||
|
меньшая инерционность регулирования тепловой нагрузки, т.к. система теплоснабжения более быстро реагирует на изменение давления, чем на изменение температуры сетевой воды; |
||||
|
постоянная температура теплоносителя в подающей магистрали теплосети, способствующая снижению коррозионных повреждений трубопроводов теплосети; |
||||
|
наилучшие тепловые и гидравлические показатели по режиму систем отопления за счет уменьшения влияния гравитационного напора и снижения перегрева отопительных приборов; |
||||
|
поддержание температуры сетевой воды постоянной, которое благоприятно сказывается на работе компенсаторов; |
||||
|
отсутствие необходимости в смесительных устройствах абонентских вводов. |
Данные SWOT-анализа показывают сильные и слабые стороны рассмотренных систем отопления, а также возможности и угрозы при их использовании.
Повышение надежности и качества работы отопительной системы требует некоторых мероприятий, связанных с современными техническими средствами измерений, регулирования и учета отпуска тепла, с разработкой методов повышения режимной управляемости.
Список использованной литературы
1 Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсам «Теплоснабежение», «Отопление и отопительные системы», «Теплотехнические измерения» и «Автоматизация систем отопления» с использованием лабораторного комплекса «Автономная система отопления». Челябинск, 2011 - 30 с.
2 Яковлев П.В., Аляутдинова Ю.А., Горбанева Е.А. Влияние отопительных приборов на параметры микроклимата помещений // http://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-otopitelnyh-priborov-na-parametry-mikroklimata-pomescheniy. - 2009. - №1.
3 Отопительные приборы Kermi // truba.uaURL: http://www.truba.ua/ (дата обращения: 28.02.2017).