Теплопостачання району міста (стр. 2 из 6)
Річні витрати теплоти споживачами:
Qріч=QрічО+QрічВ+QрічГВ +QрічТ , МДж/рік (2.1)
Річні витрати теплоти на опалення:
, МДж/рік (2.2)де tВР -розрахункова середня внутрішня температура повітря опалювальних приміщень, ОС (tВР=18оС [2]) ;
tН.Осер- температура навколишнього повітря середня за опалювальний період, ОС;
nО- тривалість опалювального періоду, діб/рік.
За формулою (2.2)
, Дж/рік.Річні витрати теплоти на вентиляцію:
, МДж/рік (2.3)де nВ - тривалість опалювального періоду з температурою навколишнього повітря tН<tН.В , год/рік;
tН.Всер- середня температура навколишнього повітря в інтервалі від початку опалювального періоду tН=tН.К до tН=tН.В , ОС.
Згідно таблиці 1.2
nB = n1 + n2 + n3 + n4 = 10 + 46 + 189 + 411= 656 год.
ОС.За формулою (2.3)
, Дж/рікРічні витрати теплоти на гаряче водопостачання:
, МДж/рік (2.4)де yГВЛ-коефіцієнт зменшення витрат води на гаряче водопостачання в літній період;
nГВ-тривалість роботи гарячого водопостачання, год/рік.
Для розрахунку, з [3] приймаємо, що nГВ=8400 год/рік, yГВЛ=0.8.
За формулою (2.4)
, Дж/рікРічні витрати на технологічні потреби:
Річні витрати теплоти на технологічні потреби визначаються на основі даних про режим роботи технологічного обладнання, вказаного в завданні.
, МДж/рік (2.5)де nТ-тривалість використання теплоти для технологічних потреб, год/рік .
nТ = 24×255 = 6120 год/рік (де 24-робочі години, 255-кількість робочих днів на рік).
За формулою (2.5)
Дж/рік.Отже, за формулою (2.1), сума витрат:
Дж/рік.3 Вибір джерела теплопостачання, теплоносія і типу системи теплопостачання.
Вибір джерела теплопостачання, теплоносія і типу системи теплопостачання залежить, головним чином, від сумарного теплового навантаження і технологічних споживачів і визначається, виходячи з технічних і економічних міркувань.
Обгрунтування вибору джерела проводиться на основі техніко-економічного розрахунку, головним критерієм якого являється величина і цільність теплового навантаження.
По сумарних витратах теплоти споживачами району вибирається тип джерела теплопостачання. Частіше всього джерелом теплопостачання використовують котельню або ТЕЦ. З економічної точки зору ТЕЦ доцільно вибирати, коли теплове навантаження району рівне або перевищує 600 МВт[1].
Оскільки теплове навантаження району в курсовому проекті становить 583.669 МВт, то як джерело теплопостачання використаємо котельню.
Вибір теплоносія (води або пари) проводиться в залежності від виду теплового навантаження.
Якщо теплове навантаження району (населеного пункту) включає тільки опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання, то, як правило, використовується двохтрубна водяна система.
В даній роботі ми використаємо як теплоносій воду і двотрубну водяну систему.
Перевага двохтрубних систем теплопостачання полягає в мінімальній вартості теплових мереж в порівнянні з багатотрубними мережами. Необхідно відмітити, що теплова мережа є дуже дорогим спорудженням. Навіть при двохтрубних мережах капітальні затрати в теплові мережі співрозмірні з затратами, які вкладаються в джерело теплоти. До недоліків необхідно віднести необхідність місцевого регулювання відпуску теплоти в теплових пунктах, і відповідно, будова автоматичних систем. Одночасно ускладнюється режим роботи і схеми приєднання споживачів [7].
Вода як теплоносій, з енергетичної точки зору, вигідніше пари. Часто вода і пара рахуються рівноцінними теплоносіями по умовах забезпечення теплового режиму споживачів. Останній визначається середньою температурою теплоносія в абонентних теплообмінниках .
Велике значення при виборі теплоносія має розрахунок його параметрів. Підвищення параметрів теплоносія приводить до зменшення діаметрів теплопроводів, зниженню витрат енергії по транспортуванні теплоносія. Однак підвищення параметрів теплоносія доцільно тоді, коли джерелом теплопостачання являється котельня. Якщо джерелом теплопостачання являється ТЕЦ, то підвищення параметрів теплоносія може привести до зниження питомого вироблення електроенергії [1].
Основні переваги води як теплоносія в системах теплопостачання полягають в наступному:
– більш високий ККД, оскільки: відпрацьована пара має менший тиск, що напряму веде до недовиробки електроенергії на тепловому споживанні; водяні тепломережі дозволяють використовувати ступінчатий підігрів мережевої води і цим ще збільшити виробку електроенергії теплофікаційним способом, яка перекриває витрату електроенергії на перекачку води;
– підвищена акумуляційна здатність водяної системи теплопостачання, менші затрати на неї і більш дальнє теплопостачання;
– можливість центрального регулювання теплових навантажень;
– відсутність втрат якісного конденсату у споживачів. Вода водяних тепломереж менш якісна, тому її втрати обходяться дешевше.
Основні недоліки води як теплоносія:
– велика чутливість до аварій, оскільки втрати води при аваріях в 20–40 разів більші, ніж пари. Це призводить до необхідності аварійного відключення мережі, тоді як парова мережа при аналогічному пошкодженні могла б деякий час залишатись в роботі;
– надзвичайно жорсткий гідравлічний зв’язок між усіма точками системи, що призводить до гідравлічних розрегулювань мережі.
Вибір типу системи теплопостачання (відкритої або закритої) залежить, в основному, від якості вхідної води і умов водопостачання. По енергетичних показниках сучасні двохтрубні закриті і відкриті системи теплопостачання являються рівноцінними. Однак кожна із систем має свої переваги і недоліки.
Основними показниками тої чи іншої системи опалення є:
– менша витрата металу;
– менша витрата палива;
– можливість регулювання тепловіддачі;
– відповідність санітарно-гігієнічним нормам;
– менша площа, що необхідна для розміщення опалювального обладнання;
– менші експлуатаційні витрати.
В закритій системі теплопостачання система гарячого водопостачання приєднана до теплових мереж через водопідігрівач, в якому підігрівається водопровідна вода, яка поступає на водозабір. Теплоносій віддає теплову енергію водопровідній і повністю повертається до джерела теплоти.
У відкритій системі теплопостачання вода, що призначена для гарячого водопостачання забирається безпосередньо з теплової мережі. Таким чином, в цій системі використовується не тільки теплова енергія теплоносія, але й сам теплоносій [4].
В сучасному будівництві обидві системи отримали широке розповсюдження, однак вони мають різні показники і тому в однаковій степені не можуть задовольняти потреби різних споживачів.
В курсовому завданні передбачена закрита система, тому розглянемо її докладніше.
В закритих системах вторинний теплоносій ― водопровідна вода, що поступає в систему гарячого водопостачання, як правило, не піддається хімічній обробці. Обладнання що застосовується для цих цілей складне і кошторисне, вимагає висококваліфікованого обслуговування і займає багато місця, тому трубопроводи системи гарячого водопостачання в результаті корозії внутрішньої поверхні через наявність у водопровідній воді вуглекислоти досить часто виходять з ладу. Крім того, у водопідігрівачах на трубах, по яких проходить водопровідна вода, відкладається накип, що різко знижує ефективність їх роботи, а в ряді випадків приводить до швидко виходу їх з ладу. При водопостачанні об’єкту з артезіанських свердловин така вода, має підвищений склад солей жорсткості в порівнянні з водою з відкритих водоймищ, необхідна очистка водонагрівачів від накипу.
При закритій системі теплопостачання споживачі гарячої води приєднуються до теплових мереж через водяні підігрівачі. Приєднання може виконуватися за трьома схемами: 1) двохступеневого послідовного і змішаного; 2) двохступеневого змішаного; 3) паралельного. Вибір цих схем визначається відношенням максимальним витрат на гаряче водопостачання Qгвмах до максимальних витрат тепла на опалення Qомах. Якщо
, то використовується перша схема приєднання, якщо 
― друга схема приєднання, якщо 
― третя схема приєднання [6].