График расходов теплоты применяется для решения важных вопросов теплофикация и централизованного теплоснабжения: выбора тепло-приготовительного оборудования для ТЭЦ и районных котельных (РК); составления графика регулирования тепловой нагрузки, ремонта оборудования и тепловых сетей, координации графиков отпусков обслуживающего персонала и других целей.
Построение графика выполняется графоаналитическим способом. См. пример на рисунке прил. 3.
Для этого график разбивается на части:
- вспомогательную (левую),
- основную (правую).
Во вспомогательной части строим графики зависимостей часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение от наружной температуры воздуха , а также график для суммарной тепловой нагрузки. Все эти графики представляют собой прямые. Они строятся по двум точкам. Точка 1 соответствует значениям расчётных нагрузок , , . Значения нагрузок , , для построения точки 2 рассчитываются аналитически по формулам:
, где - балансовый коэффициент принимаемый для открытых систем 1,1 , для закрытях 1,2,
либо определяются тем же способом укрупнённого расчёта, что и значения максимальных значений нагрузок. Расчёт ведём для промежуточного значения , которое выбирается любым из интервала от +8÷ -10 ºС. В соответствии с этой температурой определяем показатель по [2]. Результаты расчёта промежуточных значений , , в точке 2 сводим в таблицу 3.
Для построения основной части годового графика расходов теплоты, выписывают из климатологических таблиц [4] продолжительность стояния различных температур для заданного географического района, переводя их, если необходимо, в часы.
Таблица 3
Определение расчетных тепловых нагрузок на отопление и вентиляцию при ºС
№ квартала, этажность | Общая площадь жилых зд., , м2 | , Вт·10-6 | , Вт·10-6 | |||
I12 | ||||||
II9 | ||||||
III9 | ||||||
IV12 | ||||||
С учетом теплопотерь теплопроводами в размере 5 % от расчетные расходы теплоты составляют |
Выписку продолжительности стояния различных температур начинают с с шагом 5 °С, включая в интервал продолжительность стояния данной температуры и температур ниже ее в часах. В качестве примера ниже приводится такая выписка для г. Норильска (табл. 4).
Таблица 4
Продолжительность стояния температур
Температура, °С | -50 | -45 | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | … | ±0 | +5 | +8 |
Продолжительность , ч | … | … |
Далее на оси справа откладываем последовательно в масштабе время повторяемости для каждого интервала наружных температур в часах (ось ). Ординаты точек, отложенных для каждого интервала температур, определяем с помощью графика зависимости суммарного расхода теплоты =f( ). Полученные в правой части точки графика,соответствующие каждому диапазону температур наружного воздуха в отопительный период, соединяем плавной кривой и получаем график отпуска теплоты в течение отопительного сезона. Затем добавляем летнюю часть графика, соответствующую расходу теплоты на горячее водоснабжение в летний период, и получаем суммарный годовой график расхода теплоты.
(12)
Площадь фигуры, ограниченной осями координат и графиком, выражает в масштабе годовой расход теплоты, ГДж/год:
, (13)
где - годовой расход теплоты, ГДж/год;
-количество масштабных клеток под линией графика мм2 или см2;
- масштабный коэффициент, выражающий количество теплоты в ГДж , приходящееся на принятую единицу площади (масштабную клетку).
После построения графика определяем и наносим на график два основных показателя:
1. Среднечасовой расход теплоты, ГДж/ч:
(14)
Если < 1676 ГДж/ч, то в качестве источника теплоснабжения принимаем котельную, если больше принимаем ТЭЦ.
Площадь прямоугольника, ограниченного отрезками и , равна площади фигуры, образованной графиком потребления теплоты, т. е. равна годовому расходу теплоты .
Число часов сжигания максимума:
(15)
Площадь прямоугольника, образованного отрезками и , равна годовому расходу теплоты или площади криволинейной фигуры.