О способности практической реализации регулирования теплопотребления построек способом повторяющегося прерывания потока теплоносителя

Невзирая на то, что во всех городках Украины системы централизованного теплоснабжения подают в последние годы недостающее для обычного подогрева построек количество термический энергии, все еще существует возможность существенного уменьшения теплопотребления без ухудшения и без того неудовлетворительного температурного режима построек. Эта возможность может быть реализована при оборудовании термических пт публичных построек средствами программного уменьшения термический мощности в нерабочее время.

Для решения этой задачки необязательно оснащать термические пункты сложной забугорной техникой. Можно использовать имеющиеся в Украине технические средства и микропроцессорные приборы, способные воплотить прерывающееся отопление построек.

После реализации программного уменьшения термический мощности в публичных зданиях Украины потребление природного газа сократится на 1,5 миллиардов. куб. м в год, что равно годичному потреблению газа всеми теплоснабжающими организациями городка Киева.

Реализация полномасштабной программки модернизации термических пт публичных построек по Украине в целом востребует 250 млн. баксов со сроком окупаемости около 2 лет.

Малость теории

Теория прерывающегося отопления всходит ко временам [1], когда непрерывное водяное отопление было редкостью, а печи топили обычно только поутру, хотя в стужу приходилось топить и под вечер. Трудности нестационарного термообмена применительно к отопительным системам современных построек также не оставались без внимания исследователей, а способ прерывающегося отопления, либо регулирования пропусками всегда упоминался в учебниках [2] как вероятный для внедрения, но реально этот способ фактически не применялся.

О способности практической реализации регулирования теплопотребления построек способом повторяющегося прерывания потока теплоносителя

Если закончить на время подачу теплоносителя в систему водяного отопления, то помещения начнут остывать. Темп остывания находится в зависимости от теплоемкости строй конструкций, теплового сопротивления внешних огораживаний, температуры внешнего воздуха, скорости ветра. Остывание происходит по экспоненте. Температуру воздуха в помещении t через z часов остывания можно найти по уравнению [3]

(-z/B)

t = tn + (tвн.р — tn)e

где tn — температура внешнего воздуха во время отключения системы отопления,

tвн.р — температура внутреннего воздуха перед отключением,

В — коэффициент аккумуляции термический энергии отапливаемым помещением. Этот коэффициент имеет размерность (час), и поэтому его именуют еще неизменной времени помещения.

Значение коэффициента аккумуляции для каждого строения либо помещения может определяться опытным методом либо расчетом. В этой работе не ставится задачка определения величин В. Для нас принципиально знать только вероятный спектр, снутри которого находятся эти величины, с тем, чтоб, принимая во внимание соответствующие значения, оценить способности реализации регулирования теплопотребления построек способом повторяющегося прерывания потока теплоносителя. Из литературы [4] понятно, что неизменная времени для жилых и публичных построек массового строительства, построенных по нормативам теплозащиты 60 — 80-х годов, находится в интервале значений 50<150 часов, при этом наименьшему значению В соответствует здание из легчайших строй конструкций, а мощные дома характеризуются более значительными величинами неизменной времени.

На рис. 1 построены кривые остывания воздуха в помещениях из легких конструкций, характеризующихся значением В 162 ч.

Набросок указывает, что при нулевой температуре на улице воздух помещения охладится от исходной температуры + 18 ОС до + 10 ОС практически за 10 часов, и приблизительно столько же времени будет нужно для остывания внутреннего воздуха до отрицательной температуры при двадцатиградусном морозе.

Резерв сбережения энергии, реально у нас пока не задействованный

В большинстве публичных построек рабочий денек начинается в 9, а завершается в 18 часов. Ночкой и в выходные деньки там никого нет, а отопление работает, как деньком.

Контроллеры, обеспечивающие программное уменьшение термический мощности систем теплопотребления в нерабочее время, на западе используются везде. Некое количество систем с возможностью автоматического ночного снижения температуры смонтировано и у нас. Совместно с тем, можно представить, что системы эти фактически не задействованы, так как куплены они за большую стоимость обеспеченными заказчиками, которые не станут сберегать средства на тепло, если при всем этом подразумевается возможность некого дискомфорта, пусть и во внеурочный час.

Цена современного термического пт со смесительными насосами системы отопления, современной регулирующей и запорной арматурой, пластинчатыми водоподогревателями жаркого водоснабжения и автоматикой составляет от 10 до 15 тыс. баксов. Потребитель массовый (школы, детские сады, больницы, клубы, проектные организации, районные и городские администрации, различного рода конторы и пр.) не в состоянии приобрести настолько драгоценное оборудование, и по этой причине возможность реализации программного понижения теплопотребления публичных построек массовой застройки в наиблежайшие годы становится маловероятной.

А меж тем, другой способности значительно уменьшить теплопотребление имеющихся построек у нас фактически не осталось. Еще не так давно надежды на достижение приметной экономии горючего связывались у нас с погодным регулированием. Предполагалось, что термические сети не успевают смотреть за погодой и периодически подают теплоноситель с более высочайшей, чем необходимо для отопления температурой. Сейчас, после административного снижения температурного графика термический сети, когда максимально высочайшая температура в подающем трубопроводе уствилась на уровне 80 ОС заместо положенных 150 ОС, а фактическая длительность отопительного сезона сократилась на 2-3 недели по сопоставлению с нормативом, способности погодного регулирования сведены фактически к нулю.

О способности практической реализации регулирования теплопотребления построек способом повторяющегося прерывания потока теплоносителя

На рис. 2 показаны фактические и расчетные температуры теплоносителя в подающем трубопроводе Киевской ТЭЦ — 5 за 1999 год.

Голубой линией обозначены среднесуточные температуры внешнего воздуха, значения которых для городка Киева приняты по данным Гидрометцентра Украины за 1999 год. Зима в том году не была грозной, но большая часть отопительного сезона пришлась на область недостающего отопления, при котором температура теплоносителя была ниже расчетного значения. И исключительно в течение нескольких дней в марте и октябре шел перегрев, который можно было бы убрать средствами погодного регулирования. В то же время, в эти несколько теплых дней, невзирая на перетоп, тепло расходовалось в маленьких количествах, и погодное регулирование могло бы сберечь совершенно малость термический энергии. Это отлично видно на графике, в каком функцией является не температура, а величина теплопотребления 1-го из публичных построек, присоединенных к Киевской ТЭЦ — 5 (рис. 3).

О способности практической реализации регулирования теплопотребления построек способом повторяющегося прерывания потока теплоносителя

Из рисунка видно, что в области лишнего отопления размещена только малозначительная часть общего теплопотребления. Применительно к исследуемому зданию, для отопления которого было израсходовано 2294 Гкал в год термический энергии, область лишнего отопления вмещает в себя только 32,5 Гкал, что составляет только 1,4 % от общего теплопотребления. Как лицезреем, малость можно было бы сберечь средствами погодного регулирования термический мощности.

Существенно больше можно было бы сберечь энергии, если б выполнить в рассматриваемом здании программное понижение термический мощности в нерабочее время. Если допустить ночное снижение температуры помещений до + 10 ОС, то относительно этой температуры область лишнего отопления значительно расширилась бы. Даже невзирая на недостаточную температуру теплоносителя. Расчеты демонстрируют, для такого же публичного строения можно было бы сберечь 360 Гкал за отопительный сезон, что составляет 15,7 % от годичного теплопотребления (рис. 4).

На рисунке зафиксированы величины дневного, другими словами суммарного дневного и ночного теплопотребления. График указывает, что тепло можно сберегать практически раз в день, поточнее еженочно. Это не исключает но заморочек, связанных с дефицитностью дневного отопления, вызванного низкой температурой теплоносителя. Если б набросок отражал величины дневного теплопотребления, то область недостающего отопления была бы настолько же пространна, как и на рис. 3. Эта область и на рис. 4 довольно видна, — она покрывает ту зону, в какой внутренние температуры реально не превосходили + 10 ОС. Здесь и ночкой ничего сберечь нереально.

О способности практической реализации регулирования теплопотребления построек способом повторяющегося прерывания потока теплоносителя

Все же, в течение большей части отопительного периода суточное теплопотребление в публичных зданиях может значительно понижаться даже при сегодняшнем недостающем теплоснабжении. Если к вычисленному по графикам рис. 4 потенциалу ночного понижения внутренних температур (15,5%) добавить потенциал вероятного понижения темпера тур в выходные деньки, то общий энергетический потенциал программного уменьшения термический мощности в публичных зданиях может быть оценен величиной 18 — 20 %.

Динамика ночного теплопотребления

Средняя внешняя температура в течение отопительного периода для большинства районов Украины близка к 0 ОС. Это дает основание пользоваться кривой остывания tn = 0 ОС. (рис. 1) в качестве начальной для построения температурного графика в помещении публичного строения, отапливаемого нестационарно с возможностью ночного снижения температуры до значения + 10 ОС (рис. 5).

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru