W46. Сравнение показателей работы тепловых пунктов при разных схемах

Заявляемые в литературе преимущества одной из схем сильно преувеличены. Реальные преимущества имеет другая схема.
Автор – В. В. Савенко.
Дата публикации – 27.10.2021.

В тепловых пунктах (ТП) систем теплоснабжения применяют три основных схемы: параллельная, смешанная и последовательная. Для выбора одной из них в литературе, например в [1 – 9], имеются рекомендации и сравнительные данные. Но эти данные весьма противоречивы. Считают, что двухступенчатые схемы по основным показателям лучше одноступенчатых, хотя последние имеют свои преимущества. По двухступенчатым схемам можно найти утверждения о преимуществах и той, и другой.

Приводят также данные о преимуществах одной схемы по сравнению с другими, которые представляются нереальными. Так, по данным [9] наибольшие расходы воды из сети при смешанной схеме в 1,6-1,8 раза больше, чем при последовательной, а при параллельной схеме больше примерно в 2,5 раза.

Для получения объективной оценки разных схем ТП проведены расчеты показателей ТП по разработанным моделям для параллельной, смешанной и последовательной схем. С целью выполнения условий сравнения при расчетах приняты теплообменники горячего водоснабжения с одинаковыми пластинами и одинаковым числом пакетов (ходов). С этой же целью принималась одинаковой температура воды на входе в ТП. Расчеты выполнены для системы с температурным графиком 130/95/70 при типовом суточном графике подачи горячей воды.

Для последовательной схемы приведены графики изменения показателей работы в зависимости от температуры атмосферного воздуха при двух режимах потребления горячей воды. Даны пояснения по характеру изменения основных показателей. Аналогичные данные приведены для смешанной и параллельной схем. Отмечены особенности изменения параметров при разных схемах.

Анализ показателей, применяемых в литературе для оценки разных схем показал их недостаточность для объективной оценки, предложен новый набор критериев оценки.

Сравнение смешанной и последовательной схем по предложенным критериям показало, что при одинаковых расходах воды на отопление при смешанной схеме меньше расходы воды из сети и меньше температуры воды на выходе из ТП.

Сравнение основных показателей ТП при смешанной и последовательной схемах для одного из режимов работы приведено на рисунке 1 (сплошные линии – смешанная схема).сравнение показателей работы смешанной и последовательной схем

Такие данные вместе со среднесуточными показателями не позволяют определить лучший вариант схемы. Дополнительно построены графики изменения параметров в течение отопительного периода, приведенные на рисунке 2 (сплошные линии для смешанной схемы, точечные для последовательной, пунктирные для параллельной).изменение показателей в течение отопительного сезона

Из рисунка 2 видно, что, например, среднесуточные расходы воды из сети в одно время отопительного периода меньше при смешанной схеме, в другое – при последовательной. Поэтому вместо среднесуточных были введены средние за отопительный период критерии оценки. С учетом всех выбранных критериев определить лучший вариант схемы тоже не удается. Для получения суммарного результата по сравнению смешанной и последовательной схем нужно использовать единый критерий, в котором были бы учтены все предлагаемые показатели. Таким критерием может быть некоторый экономический показатель, например, затраты на сооружение и эксплуатацию всей системы теплоснабжения.

Вместе с тем приблизительную оценку можно сделать по имеющимся техническим показателям. Такая оценка показывает, что при смешанной схеме по сравнению с последовательной затраты на сооружение и эксплуатацию сети могут быть снижены на величину порядка 3 %, а уменьшение затрат энергии на перекачивание воды может составлять порядка 57 %. Параллельная схема по основным показателям значительно проигрывает двухступенчатым.

Таким образом, заявляемое в некоторых источниках существенное преимущество последовательной схемы является выдуманным. Реальное преимущество имеет смешанная схема с приведенной выше приблизительной оценкой, которая может уточняться, оставаясь положительной.

На основе уравнения теплового баланса рассмотрены также теоретические возможности улучшения показателей при разных схемах. Показано, что при последовательной схеме неизбежно увеличение расхода воды на отопление и это вместе с ухудшением качества отопления является определяющим недостатком этой схемы, о котором не говорят ни в одном известном источнике.

……………………………………Полный текст

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *