содержание .. 5 6 7 8 ..
Схема теплоснабжения Санкт-Петербурга на период до 2033 года (актуализация на 2020 год) - часть 7
Напор в обратном трубопроводе (после системы отопления) меньше
высоты здания (опорожнение системы отопления).
Установленное перед системой отопления дросселирующее устройство
приводит к вскипанию воды в подающем трубопроводе.
Если эти условия нарушаются, дросселирующее устройство будет
установлено на обратном трубопроводе (2). В этом случае оно играет роль
подпорного устройства. Однако при установке дросселирующего устройства на
обратном трубопроводе напор после дросселирующего устройства не должен
превышать допустимого значения из условия прочности установленных приборов
системы отопления здания, например, для чугунных радиаторов, 60 м. вод.ст. Если
это условие будет нарушено, программное обеспечение автоматически подберет
два дросселирующих устройства и поставит одно на подающем трубопроводе (1),
другое - на обратном (2). При этом все ограничения должны быть соблюдены.
При наличии циркуляционного трубопровода и отборе воды на ГВС из
подающего трубопровода устанавливается дросселирующее устройство
(4),
ограничивающее расход воды на циркуляцию. В случае отбора воды из обратного
трубопровода дросселирующее устройство (4) должно шунтироваться байпасом.
Подбор дросселирующего устройства (4) проводится на циркуляционный расход и
напор, равный располагаемому напору перед системой ГВС минус потери в
системе ГВС, принимаемые равными 2-3 м. вод.ст. При возможном отборе воды на
ГВС из обратного трубопровода подбирается дросселирующее устройство (3).
Дросселирующее устройство (3) при центральном регулировании отпуска теплоты
по отопительной нагрузке подбирается на расчетный расход воды на отопление и
потери напора, равные потерям в системе ГВС.
Необходимо удостовериться в том, что напор в трубопроводе, из которого
происходит водоразбор, больше, чем сумма высоты здания и потерь напора в
системе ГВС.
Подбор дросселирующих устройств можно производить как с учетом, так и
без учета тепловых потерь в тепловой сети. При этом расчетные расходы для
подбора дросселирующих устройств определяются последующим зависимостям:
а) без учета тепловых потерь:
(5.52)
− расчетный расход теплоносителя на систему отопления;
71
(5.53)
− расчетный расход теплоносителя на систему ГВС,
где
- температура горячей воды на систему ГВС;
- температура холодной водопроводной воды;
(5.54)
- расчетный расход теплоносителя на систему вентиляции,
где
- расчетная температура сетевой воды после калорифера системы
вентиляции;
б) с учетом тепловых потерь:
Рассчитываются потери тепла от источника до присоединенного узла,
определяются фактические температуры теплоносителя на входе и выходе
абонентского ввода:
(5.55)
- расход теплоносителя на систему отопления с учетом фактической
температуры сетевой воды в подающими обратном трубопроводах;
(5.56)
- расход теплоносителя на систему ГВС с учетом фактической температуры
горячей и холодной воды;
(5.57)
- расход теплоносителя на систему вентиляции с учетом фактической
температуры сетевой воды на входе и на выходе из калорифера.
Подобраны все дросселирующие устройства на абонентском вводе. Однако,
установка этих дроссельных устройств возможна после выполнения двух
поверочных расчетов: первый - при максимальном отборе воды на ГВС из
подающего трубопровода (текущая температура воды в подающем трубопроводе
тепло-вой сети 60-65°C и соответствующей ей температуре наружного воздуха),
второй - при максимальном отборе воды на ГВС из обратного трубопровода
72
(температура теплоносителя расчетная, например,
= 150°C и
= - 26°C),
при этом дросселирующие устройства принимаются из наладки. В первом случае
располагаемые напоры на потребителях будут минимальными, при этом
проверяется, как поведет себя система отопления. Во втором случае
располагаемый напор на потребителе будет максимальным. Выполняется
проверка на возможность опорожнения системы отопления. В случае, когда
система отопления какого-либо потребителя опорожняется, шайба, установленная
на подающем трубопроводе, переносится на обратный. В этом случае она
выполняет роль подпорной шайбы. После перестановки шайбы проверяется
соблюдение всех условий, приведенных выше.
С установленным регулятором температуры на систему ГВС
Абонентский ввод имеет частично автоматизированный ИТП
(без
автоматических регулирующих устройств на отопление и с установленным на
систему ГВС регулятором температуры). Регулятор температуры предназначен
для автоматического регулирования температуры горячей воды, отбираемой на
систему ГВС (устройство учитывается при проведении поверочных расчетов, при
проведении наладочного расчета регулятор температуры не рассматривается).
Места возможной установки дросселирующих устройств показаны на рисунке 13.
Рисунок 13 Схема подключения абонентского ввода к открытой системе ГВС с
установленным регулятором температуры
Дросселирующие устройства
(1),
(2), устанавливаемые на систему
отопления, должны подбираться на самый неблагоприятный режим работы. Самый
неблагоприятный режим работы характеризуется следующими расчетными
параметрами:
73
−расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе,
например, 150°C, 130°C;
−расчетная температура теплоносителя в обратном трубопроводе, 70°C;
−расчетная температура теплоносителя на систему отопления, например,
95°C;
−температура наружного воздуха расчетная на отопление, например, -
26°C.
При этом подающий трубопровод тепловой сети должен быть нагружен
максимальным расходом сетевой воды. Максимальный расход сетевой воды при
наличии вентиляционной нагрузки определяется последующей формуле:
(5.58)
Расход воды на систему горячего водоснабжения определяется на точку
излома температурного графика, при температуре воды в подающем
трубопроводе, соответствующей 60°C. Отбор воды, осуществляется из подающего
трубопровода. При загрузке подающего трубопровода максимальным расходом
сетевой воды, располагаемый напор перед системой отопления будет
минимальным, а значит и избыточный напор, который должно погасить
дросселирующее устройство, тоже будет минимальным. Дросселирующее
устройство, для гашения избыточного напора на систему отопления,
устанавливается, как правило, на подающем трубопроводе (1), если не нарушается
одно из следующих условий:
Напор в обратном трубопроводе (после системы отопления) меньше
высоты здания (опорожнение системы отопления);
Установленное перед системой отопления дросселирующее устройство
приводит к вскипанию воды в подающем трубопроводе.
Если эти условия нарушаются, дросселирующее устройство
устанавливается на обратном трубопроводе (2). В этом случае оно играет роль
подпорного устройства. Однако, при установке дросселирующего устройства на
обратном трубопроводе, напор после дросселирующего устройства недолжен
превышать допустимого значения из условия прочности установленных приборов
системы отопления здания, например, для чугунных радиаторов 60 м. вод.ст. Если
это условие нарушается, расчетный модуль автоматически подберет два
дросселирующих устройства и поставит одно на подающем трубопроводе (1),
другое - на обратном (2). При этом соблюдаются все ограничения.
74
При наличии циркуляционного трубопровода и отборе воды на ГВС из
подающего трубопровода устанавливается дросселирующее устройство
(4),
ограничивающее расход воды на циркуляцию. В случае отбора воды из обратного
трубопровода дросселирующее устройство (4) шунтируется байпасом. Подбор
дросселирующего устройства (4) проводится на циркуляционный расход и напор,
равный располагаемому напору перед системой ГВС минус потери в системе ГВС,
принимаемые равными 2-3 м. вод.ст.
При возможном отборе воды на ГВС из обратного трубопровода подбирается
дросселирующее устройство (3) и устанавливается между местом отбора воды на
систему ГВС и местом подключения циркуляционного трубопровода (рисунок 13).
Дросселирующее устройство (3) при центральном регулировании отпуска теплоты
по отопительной нагрузке подбирается на расчетный расход воды на отопление и
потери напора равные потерям в системе ГВС.
Необходимо иметь в виду, что напор в трубопроводе, из которого происходит
водоразбор, должен быть больше суммы высоты здания и потерь напора в системе
ГВС. Подбор дросселирующих устройств может производиться как с учетом, так и
без учета тепловых потерь в тепловой сети. При этом расчетные расходы для
подбора дросселирующих устройств определяются последующим зависимостям:
а) без учета тепловых потерь
(5.59)
- расчетный расход теплоносителя на систему отопления;
(5.60)
- расчетный расход теплоносителя на систему ГВС,
где−
температура горячей воды на систему ГВС;
−температура холодной водопроводной воды;
(5.61)
- расчетный расход теплоносителя на систему вентиляции,
75
где
−расчетная температура сетевой воды после калорифера системы
вентиляции;
б) с учетом тепловых потерь
Рассчитываются потери тепла от источника до присоединенного узла,
определяются фактические температуры теплоносителя на входе и выходе
абонентского ввода.
(5.62)
- расход теплоносителя на систему отопления с учетом фактической
температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах;
(5.63)
- расход теплоносителя на систему ГВС с учетом фактической температуры
горячей и холодной воды;
(5.64)
- расход теплоносителя на систему вентиляции с учетом фактической
температуры сетевой воды на входе и на выходе из калорифера;
Подобраны все дросселирующие устройства на абонентском вводе. Однако
устанавливать эти дроссельные устройства пока нельзя. Необходимо выполнить
два поверочных расчета, первый - при максимальном отборе воды на ГВС из
подающего трубопровода (текущая температура воды в подающем трубопроводе
тепловой сети 60 - 65°C и соответствующей ей температуре наружного воздуха),
второй - при максимальном отборе воды на ГВС из обратного трубопровода
(температура теплоносителя расчетная, например,
= 150°C и
= -26°C),
при этом дросселирующие устройства должны быть приняты из наладки.
В первом случае располагаемые напоры на потребителях будут
минимальными, необходимо проверить, как поведет себя система отопления. Во
втором случае располагаемый напор на потребителе будет максимальным.
Необходима проверка на возможность опорожнения системы отопления. В случае,
когда система отопления какого-либо потребителя будет опорожняться,
необходимо шайбу, установленную на подающем трубопроводе, перенести на
обратный. В данном случае она будет выполнять роль подпорной шайбы. После
76
перестановки шайбы необходимо снова проверить соблюдение всех условий,
приведенных выше.
77
6 Моделирование
всех
видов
переключений,
осуществляемых в тепловых сетях, в том числе
переключений тепловых нагрузок между источниками
тепловой энергии
Моделирование переключений, выполняемых в тепловых сетях,
осуществляется решением коммутационных задач, в результате решения которых
возможно проведение анализа изменения режимов работы тепловых сетей из-за
отключения задвижек или участков сети. В результате решения этих задач
определяются объекты, попавшие под отключение. Результаты расчета
отображаются на карте в виде тематической раскраски отключенных участков и
потребителей и выводятся в отчет.
Объем воды в подающем и обратном трубопроводе
Суммируются объемы воды во всех попавших под отключение участков сети.
Объем каждого участка вычисляется по формуле:
(6.1)
где,
- длина участка, м;
- диаметр подающего (обратного) трубопровода,
м.
По каждому потребителю суммируются расчетные нагрузки:
на отопление;
на вентиляцию;
на ГВС.
Объем внутренних систем теплопотребления
Рассчитывается исходя из следующей зависимости:
(6.2)
- расчетная тепловая нагрузка системы теплопотребления, Гкал/ч;
- удельный объем воды, принимаемый в зависимости от вида основного
теплопотребляющего оборудования, (м3*ч)/Гкал.
Объем воды в системе отопления
Значения удельного объема воды (
) в системе отопления с радиаторами
высотой 1000 мм при различных перепадах температур:
78
Объем воды в системе вентиляции
Значения удельного объема воды (
) в системе вентиляции при различных
перепадах температур:
Объем воды в системе ГВС
Удельный объем воды
(
) на заполнение местных систем горячего
водоснабжения при открытой системе теплоснабжения определяется из
гидравлического расчета (м3*ч)/Гкал.
Суммарный объем воды
Суммируются объем воды в подающем, обратном трубопроводе и объем
воды внутренних систем теплопотребления.
Запуск расчета
Запуска решения коммутационных задач осуществляется командой из
главного меню Задачи/Коммутационные задачи (рисунок 14).
79
Рисунок 14 Диалог «Коммутационные задачи»
При выборе «Слой...» в появившемся диалоговом окне выбирается слой тепловой
сети (рисунок 15).
Рисунок 15 - Диалог выбора слоя
Далее проводится анализ переключений или поиск в слое - подложке.
Анализ переключений
При анализе переключений определяются объекты, которые попадают под
отключения и включает в себя:
вывод информации по отключенным объектам сети;
расчет объемов внутренних систем теплопотребления и нагрузок на
системы теплопотребления при данных изменениях в сети;
отображение результатов расчета на карте в виде тематической
раскраски;
80
вывод табличных данных в отчет, с последующей возможностью их
печати, экспорта в формат MS Excel или HTML.
Запуск анализа переключений
Запуск анализа переключений выполняется в следующем порядке:
Запускается решение «Коммутационных задач»;
Выполняется выбор «Анализа переключений»;
Выполняется вызов диалога настроек программы;
Выполняется выбор на карте запорного устройства
(участка), для
которого производится отключение. Выбранный объект добавляется в
список переключаемых объектов сети (рисунок 16);
Рисунок 16 - Список переключаемых объектов
После выбора на карте автоматически отобразится в виде раскраски
расчетная зона отключенных участков сети (рисунок 17).
Рисунок 17 - Отображение отключений на карте
Выполняется выбор необходимого вида переключения (рисунок 18).
81
Рисунок 18 - Работа в окне «Коммутационные задачи»
Виды переключений:
«Включить» - режим объекта устанавливается на «Включен»;
«Выключить» - режим объекта устанавливается на «Выключен»;
«Изолировать от источника»
- режим объекта устанавливается на
«Выключен». При этом автоматически добавляется в список и
переводится в режим отключения вся изолирующая объект от источника
запорная арматура;
«Отключить от источника»
- режим объекта устанавливается на
«Выключен». При этом автоматически добавляется в список и
переводится в режим отключения вся отключающая объект от источника
запорная арматура.
Выполняется запуск («Выполнить») расчета коммутационной задачи. В
результате выполнения задачи появится браузер
«Просмотр
результата», содержащий табличные данные результатов расчета
(рисунок
19). Вкладки браузера содержат таблицы попавших под
отключение объектов сети и итоговые значения результатов расчета.
Рисунок 19 - Окно результатов расчета
82
Далее осуществляется «Поиск в слое - подложке», который позволяет
определить в заданном слое- подложке
(обычно слой зданий) объекты,
местоположение которых совпадает с местоположением потребителей в слое сети.
Результаты поиска отображаются на карте в виде тематической раскраски
объектов слоя-подложки и выводятся в отчет (рисунок 20).
Рисунок 20 - Окно поиска слоя в подложке
Необходимые условия поиска:
«Всех в сети» − осуществляется поиск всех потребителей в слое сети;
«Из группы» − осуществляется поиск потребителей, входящих в текущую
группу в слое сети;
«Из списка» - осуществляется поиск потребителей, которые добавлены в
список.
Необходимые настройки:
выполняется вызов диалога «Настройки»:
запускается выполнение «Коммутационных задач»;
запускается выполнение «Настройки» (рисунок 21).
Рисунок 21 - Настройки коммутационных задач
83
Открывшийся диалог настроек имеет следующие вкладки:
«Слой сети». Выбирается нужный слой и вид (Тепловая сеть) сети
(рисунок 22);
Рисунок 22 - Вкладка «Слой сети» диалога «Настройки»
«Анализ переключений». В списке
«Выберите типы объектов сети,
участвующие в анализе» включается перечень всех типов элементов для
выбранного слоя сети (рисунок 23).
Рисунок 23 - Настройка анализа переключений
При выделении названия объекта в верхней части окна, в списке «Доступные
поля» отображается список всех полей базы данных выбранного объекта, которые
могут быть включены в отчет. В списке «Поля для вывода» отображается список
полей, которые были выбраны для включения в отчет.
84
«Слой подложка» (рисунок 24) - слой, в котором осуществляется поиск и
раскраска объектов, попадающих под потребителей сети (слой зданий).
Объекты выбранного слоя подложки раскрашиваются в зависимости от
состояния потребителя, изображенного на этом объекте
(здания
окрашиваются под выключенными потребителями) (рисунок 25).
Рисунок 24 - Настройка слоя-подложки
Рисунок 25 - Отображение отключений на тематической раскраске
В браузере «Просмотр результата» результаты поиска группируются в
отдельные таблицы, в зависимости от режимов потребителей.
«Раскраска» - раскраска слоя подложки по состоянию потребителей сети
задаются стили и цвета заливки площадных объектов слоя подложки в зависимости
от режима соответствующих потребителей (рисунок 26). Заданный стиль для
состояния используется при задании стиля и цвета заливки нужного режима
(рисунок 27).
85
Рисунок 26 - Настройка раскраски слоя подложки
Рисунок 27 - Настройка раскраски площадных объектов
Режим «Не определен» соответствует ситуации, когда на один объект слоя
подложки попадает несколько потребителей с разными режимами.
Работа со списком объектов
В список объектов добавляются объекты, выбираемые из активного слоя
карты в следующем порядке:
На карте выделяется запорное устройство (участок), для которого будет
производиться отключение;
Объект добавляется в список. При передвижении по списку, на карте
автоматически выделяется соответствующий объект. Если объект не попадает в
видимую область карты, то вид устанавливается таким образом, чтобы объект
оказался в центре карты.
При выбранной вкладке
«Анализ переключений» просматривается и
распечатывается отчет по списку объектов. Поля для подготовки отчета
выбираются из настроек соответствующего типа объекта сети (рисунок 28).
86
Рисунок 28 - Отчет по списку отключаемых объектов
Просмотр результатов расчета
Вывод результатов анализа переключений осуществляется в окно, вкладки
которого содержат таблицы попавших под отключение объектов сети и итоговые
значения результатов расчета (рисунок 29).
Рисунок 29 - Окно результатов расчета
Окно «Просмотр результата» содержит табличные данные результатов
расчета, а также таблицы попавших под отключения объектов (рисунок 30). При
выделении записи в таблице, на карте автоматически выделяется
соответствующий объект.
87
Рисунок 30 - Поиск выключенного объекта на карте
88
7 Расчет балансов тепловой энергии по источникам тепловой
энергии и по территориальному признаку
Тепловая нагрузка по зонам действия источников тепловой энергии
определяется в соответствии с данными, занесенными в электронную модель, а
именно потребление тепловой энергии при расчетных температурах наружного
воздуха может быть основано на анализе тепловых нагрузок потребителей,
установленных в договорах теплоснабжения, договорах на поддержание резервной
мощности, в долгосрочных договорах теплоснабжения, цена которых определяется
по соглашению сторон, и долгосрочных договорах теплоснабжения, в отношении
которых установлен долгосрочный тариф, с разбивкой тепловых нагрузок на
максимальное потребление тепловой энергии на отопление, вентиляцию,
кондиционирование, горячее водоснабжение и технологические нужды.
В базу данных электронной модели заносится информация по
установленной, располагаемой тепловой мощности и тепловой мощности «нетто»
источников тепловой энергии.
Указанные выше данные заносятся в электронную модель для
существующего положения (1-й слой) и на перспективу до расчетного срока (2-й
слой).
Для определения балансов тепловой мощности и тепловой нагрузки по
зонам действия источников тепловой энергии выполняется следующая
последовательность действий:
1. В электронной модели выделяется источник тепловой энергии.
2. С помощью опции «Найти связанные» меню «Карта» вкладка «Топология»
выделяются все подключенные к источнику тепловые сети и потребители.
3. С помощью опции «Добавить в группу» (правая клавиша манипулятора)
выделенные объекты тепловой сети объединяются в группу.
4. С помощью опции
«Информация» производится запрос по группе
потребителей:
Сумма «Расчетная нагрузка на отопление, Гкал/ч»;
Сумма «Расчетная средняя нагрузка на ГВС, Гкал/ч»;
Сумма «Расчетная нагрузка на вентиляцию, Гкал/ч».
5. В результате запроса определяется суммарная подключенная тепловая
нагрузка к источнику тепловой энергии.
89
6. Результаты запроса заносятся в базу данных источника в соответствующие
поля:
«Текущая нагрузка на отопление, Гкал/ч»;
«Текущая нагрузка на вентиляцию, Гкал/ч»;
«Текущая нагрузка на ГВС, Гкал/ч».
Аналогично запросами обрабатываются результаты наладочного расчета
тепловой сети от выделенного источника. Если расчет выполнялся с включенными
опциями «С учетом утечек» и «С учетом тепловых потерь», то в поле «Тепловые
потери в тепловых сетях, Гкал/ч» базы данных источника автоматически заносятся
результаты расчета тепловых потерь.
7. После проведения описанных выше операций с электронной моделью для
всех источников тепловой энергии формируется запрос к базе данных
источников на выборку следующих данных:
Наименование источника;
Установленная мощность;
Располагаемая мощность;
Располагаемая мощность «нетто»;
Текущая нагрузка на отопление;
Текущая нагрузка на вентиляцию;
Текущая нагрузка на ГВС;
Тепловые потери в тепловых сетях.
При необходимости результаты обработки запроса могут быть выгружены во
внешние таблицы типа *.xls.
8. По каждому источнику определяется резерв
(дефицит) располагаемой
тепловой мощности «нетто» и присоединенной тепловой нагрузки с учетом
тепловых потерь.
90
содержание .. 5 6 7 8 ..