معلمات الناقل الحراري لنظام التدفئة 95 70. يعتمد نظام إمداد الحرارة والرسم البياني لدرجة الحرارة

دكتوراه. Petrushchenkov V.A.، Research Laboratory "Industrial Heat Power Engineering"، Peter the Great St. Petersburg State Polytechnic University، St. Petersburg

1. مشكلة تخفيض جدول درجة حرارة التصميم لتنظيم أنظمة الإمداد بالحرارة على الصعيد الوطني

على مدى العقود الماضية ، في جميع مدن الاتحاد الروسي تقريبًا ، كانت هناك فجوة كبيرة جدًا بين منحنيات درجة الحرارة الفعلية والمتوقعة لتنظيم أنظمة الإمداد الحراري. كما تعلم ، مغلق أنظمة مفتوحة التدفئة المركزيةفي مدن اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم تصميمها باستخدام تنظيم عالي الجودة مع جدول درجات الحرارة لتنظيم الحمل الموسمي من 150-70 درجة مئوية. تم استخدام جدول درجات الحرارة هذا على نطاق واسع لكل من محطات الطاقة الحرارية ومنازل الغلايات في المناطق. ولكن ، بدءًا من نهاية السبعينيات ، ظهرت انحرافات كبيرة في درجات حرارة مياه الشبكة في جداول التحكم الفعلية عن قيم التصميم الخاصة بها في درجات الحرارة المنخفضةآه خارج الهواء. في ظل ظروف التصميم لدرجة حرارة الهواء الخارجي ، انخفضت درجة حرارة الماء في الأنابيب الحرارية للإمداد من 150 درجة مئوية إلى 85 ... 115 درجة مئوية. عادة ما يتم إضفاء الطابع الرسمي على تخفيض جدول درجة الحرارة من قبل مالكي مصادر الحرارة كعمل على جدول مشروع يتراوح من 150 إلى 70 درجة مئوية مع "قطع" عند درجة حرارة منخفضة تبلغ 110 ... 130 درجة مئوية. في درجات حرارة منخفضة لسائل التبريد ، كان من المفترض أن يعمل نظام الإمداد الحراري وفقًا لجدول الإرسال. مبررات الحساب لمثل هذا الانتقال غير معروفة لمؤلف المقال.

يجب أن يترتب على الانتقال إلى جدول درجات حرارة أقل ، على سبيل المثال ، 110-70 درجة مئوية من جدول التصميم 150-70 درجة مئوية ، عددًا من النتائج الخطيرة ، التي تمليها نسب الطاقة المتوازنة. نظرًا لانخفاض فرق درجة الحرارة المحسوب لمياه الشبكة بمقدار مرتين ، مع الحفاظ على الحمل الحراري للتدفئة والتهوية ، فمن الضروري ضمان زيادة استهلاك مياه الشبكة لهؤلاء المستهلكين أيضًا بمقدار الضعف. ستزداد خسائر الضغط المقابلة في مياه الشبكة في شبكة التدفئة وفي معدات التبادل الحراري لمصدر الحرارة ونقاط الحرارة مع قانون المقاومة التربيعي بمقدار 4 مرات. يجب أن تحدث الزيادة المطلوبة في قوة مضخات الشبكة 8 مرات. من الواضح أن أيا منهما الإنتاجيةمن شبكات الحرارة المصممة لجدول زمني من 150-70 درجة مئوية ، ولا تضمن مضخات الشبكة المركبة توصيل المبرد للمستهلكين بمعدل تدفق مزدوج مقارنة بقيمة التصميم.

في هذا الصدد ، من الواضح تمامًا أنه من أجل ضمان جدول درجة حرارة يتراوح من 110 إلى 70 درجة مئوية ، وليس على الورق ، ولكن في الواقع ، ستكون هناك حاجة إلى إعادة بناء جذري لكل من مصادر الحرارة وشبكة الحرارة بنقاط الحرارة ، تكاليفها لا تطاق لأصحاب أنظمة التدفئة.

حظر استخدام جداول التحكم في إمداد الحرارة بشبكات الحرارة مع "قطع" حسب درجة الحرارة ، المنصوص عليه في البند 7.11 من SNiP 41-02-2003 " شبكة تدفئة"، لا يمكن أن يؤثر على الممارسة الواسعة الانتشار لتطبيقه. في النسخة المحدّثة من هذا المستند ، SP 124.13330.2012 ، لم يتم ذكر الوضع مع "قطع" في درجة الحرارة على الإطلاق ، أي أنه لا يوجد حظر مباشر على طريقة التنظيم هذه. هذا يعني أنه يجب اختيار طرق تنظيم الحمل الموسمي ، حيث سيتم حل المهمة الرئيسية - ضمان درجات حرارة طبيعية في المبنى ودرجة حرارة الماء الطبيعية لتلبية احتياجات إمدادات الماء الساخن.

في القائمة المعتمدة للمعايير وقواعد الممارسة الوطنية (أجزاء من هذه المعايير ومدونات الممارسات) ، ونتيجة لذلك ، يتم ضمان الامتثال للمتطلبات على أساس إلزامي قانون اتحاديبتاريخ 30 ديسمبر 2009 برقم 384-FZ " اللائحة الفنيةبشأن سلامة المباني والهياكل "(مرسوم حكومة الاتحاد الروسي المؤرخ 26 ديسمبر 2014 رقم 1521) في مراجعات SNiP بعد التحديث. وهذا يعني أن استخدام" قطع "درجات الحرارة اليوم هو إجراء قانوني تمامًا ، سواء من وجهة نظر قائمة المعايير الوطنية ومدونات القواعد ، ومن وجهة نظر الإصدار المحدث الملف الشخصي SNiP"شبكة التدفئة".

القانون الاتحادي رقم 190-FZ المؤرخ 27 يوليو 2010 "بشأن إمداد الحرارة" ، "القواعد والمعايير فنى تشغيلمخزون الإسكان "(تمت الموافقة عليه بموجب مرسوم Gosstroy RF المؤرخ 27 سبتمبر 2003 رقم 170) ، SO 153-34.20.501-2003" قواعد التشغيل الفني لمحطات وشبكات الطاقة الاتحاد الروسي"لا تحظر أيضًا تنظيم الحمل الحراري الموسمي مع" خفض "في درجة الحرارة.

في التسعينيات ، تم اعتبار الأسباب الوجيهة التي أوضحت الانخفاض الجذري في جدول درجة حرارة التصميم هي تدهور شبكات التدفئة والتجهيزات والمعوضات ، فضلاً عن عدم القدرة على توفير المعلمات اللازمة في مصادر الحرارة بسبب حالة التبادل الحراري معدات. على الرغم من الكم الهائل من أعمال الإصلاح التي يتم إجراؤها باستمرار في شبكات التدفئة ومصادر الحرارة في العقود الأخيرة ، لا يزال هذا السبب مناسبًا اليوم لجزء كبير من أي نظام إمداد حراري تقريبًا.

وتجدر الإشارة إلى أن في تحديدللاتصال بشبكات التدفئة لمعظم مصادر الحرارة ، لا يزال جدول درجة حرارة التصميم 150-70 درجة مئوية ، أو بالقرب منه ، معطى. عند تنسيق مشاريع نقاط التسخين المركزية والفردية ، فإن الشرط الذي لا غنى عنه لمالك شبكة التدفئة هو الحد من تدفق مياه الشبكة من خط أنابيب الإمداد الحراري لشبكة التدفئة خلال فترة التسخين بأكملها بما يتفق بدقة مع التصميم ، وليس الجدول الزمني الفعلي للتحكم في درجة الحرارة.

في الوقت الحاضر ، تعمل الدولة على تطوير مخططات إمداد الحرارة بشكل كبير للمدن والمستوطنات ، حيث تعتبر أيضًا جداول التصميم لتنظيم 150-70 درجة مئوية ، 130-70 درجة مئوية ليست ذات صلة فحسب ، بل صالحة أيضًا لمدة 15 عامًا قادمة. في الوقت نفسه ، لا توجد تفسيرات حول كيفية ضمان مثل هذه الجداول في الممارسة العملية ، ولا يوجد مبرر واضح لإمكانية توفير الحمل الحراري المتصل في درجات حرارة خارجية منخفضة في ظل ظروف التنظيم الحقيقي للحمل الحراري الموسمي.

هذه الفجوة بين درجات الحرارة المعلنة والفعلية للناقل الحراري لشبكة التدفئة غير طبيعية ولا علاقة لها بنظرية تشغيل أنظمة الإمداد الحراري ، على سبيل المثال ، في.

في ظل هذه الظروف ، من المهم للغاية تحليل الوضع الفعلي مع الوضع الهيدروليكي للتشغيل لشبكات التدفئة ومع المناخ المحلي للغرف المدفأة عند درجة حرارة الهواء الخارجية المحسوبة. الوضع الفعلي هو أنه على الرغم من الانخفاض الكبير في جدول درجات الحرارة ، مع ضمان التدفق التصميمي لمياه الشبكة في أنظمة التدفئة في المدن ، كقاعدة عامة ، لا يوجد انخفاض كبير في درجات حرارة التصميم في المباني ، مما قد يؤدي إلى يؤدي إلى اتهامات رنانة لأصحاب مصادر الحرارة بعدم أداء مهمتهم الرئيسية: ضمان درجات حرارة قياسية في المباني. في هذا الصدد ، تثار الأسئلة الطبيعية التالية:

1. ما الذي يفسر مثل هذه المجموعة من الحقائق؟

2. هل من الممكن ليس فقط شرح الوضع الحالي ، ولكن أيضًا إثباته ، بناءً على توفير المتطلبات الحديثة الوثائق المعيارية، أو "قطع" الرسم البياني لدرجة الحرارة عند 115 درجة مئوية ، أو رسم بياني جديد لدرجة الحرارة 115-70 (60) درجة مئوية مع تنظيم عالي الجودة للحمل الموسمي؟

هذه المشكلة ، بالطبع ، تجذب انتباه الجميع باستمرار. لذلك ، تظهر المنشورات في الصحف الدورية ، والتي تقدم إجابات على الأسئلة المطروحة وتقدم توصيات لإزالة الفجوة بين التصميم والمعلمات الفعلية لنظام التحكم في الحمل الحراري. في بعض المدن ، تم بالفعل اتخاذ تدابير لتقليل الجدول الزمني لدرجات الحرارة ، وتجري محاولة لتعميم نتائج هذا التحول.

من وجهة نظرنا ، تمت مناقشة هذه المشكلة بشكل بارز وواضح في مقال Gershkovich V.F. .

ويلاحظ العديد من الأحكام الهامة للغاية ، والتي هي ، من بين أمور أخرى ، تعميم الإجراءات العملية لتطبيع تشغيل أنظمة الإمداد الحراري في ظل ظروف "قطع" درجات الحرارة المنخفضة. وتجدر الإشارة إلى أن المحاولات العملية لزيادة الاستهلاك في الشبكة من أجل جعلها تتماشى مع جدول درجات الحرارة المنخفضة لم تنجح. بدلاً من ذلك ، فقد ساهموا في اختلال المحاذاة الهيدروليكية لشبكة التدفئة ، مما أدى إلى إعادة توزيع تكاليف مياه الشبكة بين المستهلكين بشكل غير متناسب على أحمالهم الحرارية.

في الوقت نفسه ، مع الحفاظ على تدفق التصميم في الشبكة وتقليل درجة حرارة الماء في خط الإمداد ، حتى في درجات الحرارة الخارجية المنخفضة ، في بعض الحالات ، كان من الممكن ضمان درجة حرارة الهواء في المباني عند مستوى مقبول . يشرح المؤلف هذه الحقيقة من خلال حقيقة أن جزءًا كبيرًا جدًا من الطاقة في حمل التدفئة يقع على تسخين الهواء النقي ، مما يضمن تبادل الهواء المعياري للمباني. إن تبادل الهواء الحقيقي في الأيام الباردة بعيد عن القيمة المعيارية ، حيث لا يمكن توفيره فقط عن طريق فتح فتحات وأضلاع النوافذ أو النوافذ ذات الزجاج المزدوج. يؤكد المقال على أن معايير التبادل الجوي الروسية أعلى بعدة مرات من معايير ألمانيا وفنلندا والسويد والولايات المتحدة الأمريكية. وتجدر الإشارة إلى أنه في كييف ، تم تنفيذ الانخفاض في الرسم البياني لدرجة الحرارة بسبب "القطع" من 150 درجة مئوية إلى 115 درجة مئوية ولم يكن هناك عواقب سلبية. تم عمل مماثل في شبكات التدفئة في كازان ومينسك.

تتناول هذه المقالة الوضع الحالي المتطلبات الروسيةالوثائق المعيارية بشأن التبادل الجوي للأماكن. في مثال المهام النموذجية ذات المعلمات المتوسطة لنظام الإمداد الحراري ، تأثير العوامل المختلفة على سلوكه عند درجة حرارة الماء في خط الإمداد 115 درجة مئوية تحت ظروف التصميم لدرجة الحرارة الخارجية ، بما في ذلك:

تقليل درجة حرارة الهواء في المباني مع الحفاظ على تدفق المياه التصميمي في الشبكة ؛

زيادة تدفق المياه في الشبكة من أجل الحفاظ على درجة حرارة الهواء في المباني ؛

تقليل قوة نظام التدفئة عن طريق تقليل تبادل الهواء لتدفق المياه التصميمي في الشبكة مع ضمان درجة حرارة الهواء المحسوبة في المباني ؛

تقدير سعة نظام التدفئة عن طريق تقليل تبادل الهواء لزيادة استهلاك المياه الممكن تحقيقه بالفعل في الشبكة مع ضمان درجة حرارة الهواء المحسوبة في المباني.

2. البيانات الأولية للتحليل

كبيانات أولية ، يُفترض أن هناك مصدرًا للإمداد الحراري مع حمل سائد للتدفئة والتهوية ، وشبكة تدفئة ثنائية الأنابيب ، وتدفئة مركزية و ITP ، وأجهزة تدفئة ، وسخانات ، وصنابير. نوع نظام التدفئة ليس له أهمية أساسية. من المفترض أن توفر معلمات التصميم لجميع أجزاء نظام الإمداد الحراري عمل عاديأنظمة الإمداد الحراري ، أي في مباني جميع المستهلكين ، يتم ضبط درجة حرارة التصميم على t w.r = 18 درجة مئوية ، وفقًا لجدول درجة الحرارة لشبكة التدفئة من 150-70 درجة مئوية ، القيمة التصميمية لمياه الشبكة معدل التدفق ، وتبادل الهواء القياسي وتنظيم جودة الحمل الموسمي. تساوي درجة حرارة الهواء الخارجي المحسوبة متوسط ​​درجة الحرارة لفترة الخمسة أيام الباردة مع عامل أمان يبلغ 0.92 في وقت إنشاء نظام الإمداد الحراري. يتم تحديد نسبة خلط وحدات المصعد من خلال منحنى درجة الحرارة المقبول عمومًا لتنظيم أنظمة التدفئة 95-70 درجة مئوية وتساوي 2.2.

وتجدر الإشارة إلى أنه في الإصدار المحدث من SNiP “Construction Climatology” SP 131.13330.2012 للعديد من المدن كانت هناك زيادة في درجة حرارة التصميم لفترة الخمسة أيام الباردة بعدة درجات مقارنة بإصدار المستند SNiP 23- 01-99.

3. حسابات طرق تشغيل نظام الإمداد الحراري عند درجة حرارة مياه الشبكة المباشرة 115 درجة مئوية

يؤخذ في الاعتبار العمل في الظروف الجديدة لنظام الإمداد الحراري ، الذي تم إنشاؤه على مدى عقود وفقًا للمعايير الحديثة لفترة البناء. جدول درجة حرارة التصميم للتنظيم النوعي للحمل الموسمي هو 150-70 درجة مئوية. يُعتقد أنه في وقت التشغيل ، كان نظام الإمداد الحراري يؤدي وظائفه تمامًا.

نتيجة لتحليل نظام المعادلات الذي يصف العمليات في جميع أجزاء نظام الإمداد الحراري ، يتم تحديد سلوكه عند درجة حرارة مياه قصوى في خط الإمداد تبلغ 115 درجة مئوية عند درجة حرارة التصميم الخارجية ، ونسب خلط المصعد وحدات 2.2.

من المعلمات المحددة للدراسة التحليلية استهلاك مياه الشبكة للتدفئة والتهوية. تؤخذ قيمته في الخيارات التالية:

القيمة التصميمية لمعدل التدفق وفقًا للجدول 150-70 درجة مئوية والحمل المعلن للتدفئة والتهوية ؛

قيمة معدل التدفق ، التي توفر درجة حرارة الهواء التصميمي في المباني في ظل ظروف التصميم لدرجة حرارة الهواء الخارجي ؛

القيمة القصوى الفعلية الممكنة لتدفق مياه الشبكة ، مع الأخذ بعين الاعتبار مضخات الشبكة المركبة.

3.1. خفض درجة حرارة الهواء في الغرف مع الحفاظ على الأحمال الحرارية المتصلة

دعونا نحدد كيف سيتغير متوسط ​​درجة الحرارة في المبنى عند درجة حرارة مياه الشبكة في خط الإمداد t o 1 \ u003d 115 ° C ، استهلاك التصميم لمياه الشبكة للتدفئة (سنفترض أن الحمل بأكمله يتم تسخينه ، نظرًا لأن حمل التهوية من نفس النوع) ، بناءً على جدول المشروع 150-70 درجة مئوية ، عند درجة حرارة الهواء الخارجي t n.o = -25 ° C. نحن نعتبر أنه في جميع عقد المصعد ، يتم حساب معاملات الخلط u وتساوي

بالنسبة لشروط تصميم التصميم الخاصة بتشغيل نظام الإمداد الحراري (، ، ،) ، فإن نظام المعادلات التالي صالح:

حيث - متوسط ​​قيمة معامل انتقال الحرارة لجميع أجهزة التسخين بإجمالي مساحة تبادل حراري F ، - متوسط ​​فرق درجة الحرارة بين المبرد لأجهزة التسخين ودرجة حرارة الهواء في المبنى ، G o - معدل التدفق المقدر لـ مياه الشبكة التي تدخل وحدات المصعد ، G · p - معدل التدفق المقدر للمياه التي تدخل في أجهزة التسخين ، G · p \ u003d (1 + u) G o ، s هي السعة الحرارية المتساوية للكتلة النوعية للمياه ، هي متوسط ​​قيمة التصميم لـ معامل انتقال الحرارة للمبنى ، مع مراعاة نقل الطاقة الحرارية عبر الأسوار الخارجية بمساحة إجمالية A وتكلفة الطاقة الحرارية لتسخين معدل التدفق القياسي للهواء الخارجي.

عند درجة حرارة منخفضة لمياه الشبكة في خط الإمداد t o 1 = 115 درجة مئوية ، مع الحفاظ على تبادل الهواء التصميمي ، ينخفض ​​متوسط ​​درجة حرارة الهواء في المبنى إلى القيمة t in. سيكون لنظام المعادلات المقابل لظروف تصميم الهواء الخارجي الشكل

, (3)

حيث n هو الأس في معيار اعتماد معامل نقل الحرارة لأجهزة التسخين على متوسط ​​فرق درجة الحرارة ، انظر ، الجدول. 9.2 ، ص 44. بالنسبة لأجهزة التسخين الأكثر شيوعًا في شكل مشعات مقطعية من الحديد الزهر وسخانات ذات ألواح فولاذية من النوعين RSV و RSG ، عندما يتحرك المبرد من أعلى إلى أسفل ، n = 0.3.

دعونا نقدم التدوين , , .

من (1) - (3) يتبع نظام المعادلات

,

,

التي تبدو حلولها مثل:

, (4)

(5)

. (6)

لقيم التصميم المحددة لمعلمات نظام الإمداد الحراري

,

المعادلة (5) مع مراعاة (3) من أجل درجة الحرارة المحددةيسمح لك الماء المباشر في ظروف التصميم بالحصول على نسبة لتحديد درجة حرارة الهواء في المبنى:

حل هذه المعادلة هو t = 8.7 درجة مئوية.

نسبيا الطاقة الحراريةنظام التدفئة

لذلك ، عندما تتغير درجة حرارة مياه الشبكة المباشرة من 150 درجة مئوية إلى 115 درجة مئوية ، ينخفض ​​متوسط ​​درجة حرارة الهواء في المبنى من 18 درجة مئوية إلى 8.7 درجة مئوية ، وينخفض ​​الناتج الحراري لنظام التدفئة بنسبة 21.6٪.

القيم المحسوبة لدرجات حرارة الماء في نظام التسخين للانحراف المقبول عن جدول درجات الحرارة هي ° C، ° C.

يتوافق الحساب الذي تم إجراؤه مع الحالة التي يتوافق فيها تدفق الهواء الخارجي أثناء تشغيل نظام التهوية والتسلل مع قيم التصميم القياسية حتى درجة حرارة الهواء الخارجي t n.o = -25 ° C. لأنه في المباني السكنية ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام التهوية الطبيعية ، التي ينظمها السكان عند التهوية بمساعدة الفتحات ، شباك النافذةوأنظمة التهوية الدقيقة للنوافذ ذات الزجاج المزدوج ، يمكن القول أنه في درجات الحرارة المنخفضة في الهواء الطلق ، يكون تدفق الهواء البارد الذي يدخل المبنى ، خاصة بعد الاستبدال شبه الكامل لكتل ​​النوافذ بالنوافذ ذات الزجاج المزدوج ، بعيدًا عن المعيار القيمة. لذلك ، فإن درجة حرارة الهواء في المباني السكنية هي في الواقع أعلى بكثير من قيمة معينة لـ t = 8.7 درجة مئوية.

3.2 تحديد قوة نظام التدفئة عن طريق تقليل تهوية الهواء الداخلي عند التدفق المقدر لمياه الشبكة

دعنا نحدد كم هو ضروري لتقليل تكلفة الطاقة الحرارية للتهوية في الوضع غير المشروع درجة حرارة منخفضةشبكة مياه شبكة التدفئة بحيث يظل متوسط ​​درجة حرارة الهواء في المبنى عند المستوى القياسي ، أي t in \ u003d t w.r \ u003d 18 ° C.

نظام المعادلات الذي يصف عملية تشغيل نظام الإمداد الحراري في ظل هذه الظروف سيأخذ الشكل

يعطي الحل المشترك (2 ') مع الأنظمة (1) و (3) على غرار الحالة السابقة العلاقات التالية لدرجات حرارة تدفقات المياه المختلفة:

,

,

.

تسمح لك معادلة درجة الحرارة المعينة للمياه المباشرة في ظل ظروف التصميم لدرجة الحرارة الخارجية بالعثور على الحمل النسبي المنخفض لنظام التدفئة (تم تقليل طاقة نظام التهوية فقط ، ونقل الحرارة عبر الأسوار الخارجية بالضبط محفوظ):

حل هذه المعادلة هو = 0.706.

لذلك ، عندما تتغير درجة حرارة مياه الشبكة المباشرة من 150 درجة مئوية إلى 115 درجة مئوية ، يمكن الحفاظ على درجة حرارة الهواء في المباني عند مستوى 18 درجة مئوية عن طريق تقليل إجمالي ناتج الحرارة لنظام التدفئة إلى 0.706 من قيمة التصميم عن طريق تقليل تكلفة تسخين الهواء الخارجي. ينخفض ​​ناتج الحرارة لنظام التدفئة بنسبة 29.4٪.

القيم المحسوبة لدرجات حرارة الماء للانحراف المقبول عن الرسم البياني لدرجة الحرارة تساوي ° درجة مئوية ، درجة مئوية.

3.4 زيادة استهلاك مياه الشبكة من أجل ضمان درجة حرارة الهواء القياسية في المباني

دعونا نحدد كيف يجب زيادة استهلاك مياه الشبكة في شبكة التدفئة لاحتياجات التدفئة عندما تنخفض درجة حرارة مياه الشبكة في خط الإمداد إلى t o 1 \ u003d 115 ° C في ظل ظروف التصميم لدرجة الحرارة الخارجية t n.o \ u003d -25 درجة مئوية ، بحيث ظل متوسط ​​درجة الحرارة في الهواء في المبنى عند المستوى المعياري ، أي t in \ u003d t w.r \ u003d 18 ° C. تهوية المبنى يتوافق مع قيمة التصميم.

سيأخذ نظام المعادلات التي تصف عملية تشغيل نظام الإمداد الحراري ، في هذه الحالة ، الشكل ، مع مراعاة الزيادة في قيمة معدل تدفق مياه الشبكة حتى G o y ومعدل تدفق المياه من خلالها نظام التسخين G pu \ u003d G ou (1 + u) بقيمة ثابتة لمعامل الخلط لعقد المصعد u = 2.2. من أجل الوضوح ، نعيد إنتاج المعادلات في هذا النظام (1)

.

من (1) ، (2 ") ، (3") يتبع نظام المعادلات بشكل وسيط

حل النظام المعطى له الشكل:

° С ، t o 2 = 76.5 درجة مئوية ،

لذلك ، عندما تتغير درجة حرارة مياه الشبكة المباشرة من 150 درجة مئوية إلى 115 درجة مئوية ، يمكن الحفاظ على متوسط ​​درجة حرارة الهواء في المباني عند مستوى 18 درجة مئوية عن طريق زيادة استهلاك مياه الشبكة في الإمداد (العودة) خط شبكة التدفئة لاحتياجات أنظمة التدفئة والتهوية في 2.08 مرات.

من الواضح أنه لا يوجد مثل هذا الاحتياطي من حيث استهلاك مياه الشبكة سواء في مصادر الحرارة أو في محطات الضخإذا كان ذلك متاحًا. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي هذه الزيادة الكبيرة في استهلاك مياه الشبكة إلى زيادة خسائر الضغط بسبب الاحتكاك في خطوط أنابيب شبكة التدفئة وفي معدات نقاط التسخين ومصادر الحرارة بأكثر من 4 مرات ، وهو الأمر الذي لا يمكن تحقيقه بسبب إلى نقص توريد مضخات الشبكة من حيث الضغط وقوة المحرك. وبالتالي ، فإن زيادة استهلاك مياه الشبكة بمقدار 2.08 مرة بسبب الزيادة في عدد مضخات الشبكة المثبتة فقط ، مع الحفاظ على ضغطها ، سيؤدي حتماً إلى تشغيل غير مرض لوحدات المصاعد والمبادلات الحرارية في معظم نقاط التسخين بالحرارة نظام العرض.

3.5 تقليل طاقة نظام التدفئة عن طريق تقليل تهوية الهواء الداخلي في ظروف زيادة استهلاك مياه الشبكة

بالنسبة لبعض مصادر الحرارة ، يمكن توفير استهلاك مياه الشبكة في الشبكة الرئيسية أعلى من القيمة التصميمية بعشرات في المائة. ويرجع ذلك إلى كل من الانخفاض في الأحمال الحرارية التي حدثت في العقود الأخيرة ، ووجود احتياطي أداء معين لمضخات الشبكة المثبتة. لنأخذ القيمة القصوى النسبية لاستهلاك مياه الشبكة تساوي = 1.35 من قيمة التصميم. نأخذ أيضًا في الاعتبار الزيادة المحتملة في درجة حرارة الهواء الخارجي المحسوبة وفقًا للمواصفة SP 131.13330.2012.

حدد مقدار تقليلها متوسط ​​الاستهلاكالهواء الخارجي لتهوية المباني في وضع انخفاض درجة حرارة مياه شبكة شبكة التدفئة ، بحيث يظل متوسط ​​درجة حرارة الهواء في المبنى عند المستوى القياسي ، أي ، t в \ u003d 18 درجة مئوية.

للحصول على درجة حرارة منخفضة لمياه الشبكة في خط الإمداد t o 1 = 115 درجة مئوية ، يتم تقليل تدفق الهواء في المبنى من أجل الحفاظ على القيمة المحسوبة لـ t عند = 18 درجة مئوية في ظروف زيادة تدفق الشبكة الماء بمقدار 1.35 مرة وزيادة في درجة الحرارة المحسوبة لفترة الخمسة أيام الباردة. سيكون لنظام المعادلات المقابل للشروط الجديدة الشكل

الانخفاض النسبي في ناتج الحرارة لنظام التدفئة يساوي

. (3’’)

من (1) ، (2 '') ، (3 '') يتبع الحل

,

,

.

للقيم المحددة لمعلمات نظام التدفئة و = 1.35:

؛ = 115 درجة مئوية ؛ = 66 درجة مئوية ؛ = 81.3 درجة مئوية.

نأخذ أيضًا في الاعتبار الزيادة في درجة حرارة فترة الخمسة أيام الباردة إلى القيمة t n.o_ = -22 ° C. الطاقة الحرارية النسبية لنظام التدفئة تساوي

إن التغير النسبي في إجمالي معاملات نقل الحرارة يساوي وبسبب انخفاض معدل تدفق الهواء في نظام التهوية.

بالنسبة للمنازل التي تم بناؤها قبل عام 2000 ، فإن حصة تكاليف الطاقة الحرارية لتهوية المباني فيها المناطق الوسطىتبلغ نسبة التردد الراديوي 40 ... 45٪ ، على التوالي ، يجب أن ينخفض ​​معدل تدفق الهواء في نظام التهوية بنحو 1.4 مرة حتى يكون إجمالي معامل نقل الحرارة 89٪ من قيمة التصميم.

بالنسبة للمنازل المبنية بعد عام 2000 ، تزداد حصة تكاليف التهوية إلى 50 ... 55٪ ، سيؤدي انخفاض استهلاك الهواء لنظام التهوية بحوالي 1.3 مرة إلى الحفاظ على درجة حرارة الهواء المحسوبة في المباني.

يتضح أعلاه في 3.2 أنه مع القيم التصميمية لاستهلاك مياه الشبكة ودرجة حرارة الهواء الداخلي وتصميم درجة حرارة الهواء الخارجي ، فإن الانخفاض في درجة حرارة مياه الشبكة إلى 115 درجة مئوية يتوافق مع الطاقة النسبية لنظام التدفئة البالغة 0.709. إذا كان هذا الانخفاض في الطاقة يعزى إلى انخفاض في تدفئة هواء التهوية ، فعندئذٍ بالنسبة للمنازل المبنية قبل عام 2000 ، يجب أن ينخفض ​​معدل تدفق الهواء لنظام التهوية في المبنى بنحو 3.2 مرة ، للمنازل المبنية بعد عام 2000 - بمقدار 2.3 مرة.

يُظهر تحليل بيانات القياس من وحدات قياس الطاقة الحرارية للمباني السكنية الفردية أن الانخفاض في استهلاك الطاقة الحرارية في الأيام الباردة يتوافق مع انخفاض في تبادل الهواء القياسي بمعامل 2.5 أو أكثر.

4. الحاجة إلى توضيح حمل التسخين المحسوب لأنظمة الإمداد بالحرارة

دع الحمل المعلن لنظام التدفئة الذي تم إنشاؤه في العقود الأخيرة يكون. يتوافق هذا الحمل مع درجة حرارة تصميم الهواء الخارجي ، ذات الصلة خلال فترة البناء ، والتي تم أخذها من أجل الوضوح t n.o = -25 ° C.

فيما يلي تقدير للتخفيض الفعلي في حمل التسخين بالتصميم المعلن بسبب تأثير العوامل المختلفة.

تؤدي زيادة درجة الحرارة الخارجية المحسوبة إلى -22 درجة مئوية إلى تقليل حمل التدفئة المحسوب إلى (18 + 22) / (18 + 25) × 100٪ = 93٪.

بجانب، العوامل التاليةيؤدي إلى انخفاض في حمولة التدفئة المحسوبة.

1. استبدال كتل النوافذ بنوافذ ذات زجاج مزدوج ، والذي حدث في كل مكان تقريبًا. تبلغ حصة خسائر نقل الطاقة الحرارية عبر النوافذ حوالي 20 ٪ من إجمالي حمل التدفئة. أدى استبدال كتل النوافذ بنوافذ ذات زجاج مزدوج إلى زيادة المقاومة الحرارية من 0.3 إلى 0.4 م 2 ∙ K / W ، على التوالي ، انخفضت الطاقة الحرارية لفقدان الحرارة إلى القيمة: x100٪ \ u003d 93.3٪.

2. بالنسبة للمباني السكنية ، تبلغ حصة حمل التهوية في حمل التدفئة في المشاريع المنجزة قبل أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين حوالي 40 ... 45٪ ، لاحقًا - حوالي 50 ... 55٪. لنأخذ متوسط ​​حصة مكون التهوية في حمل التدفئة بمقدار 45٪ من حمل التدفئة المعلن. يتوافق مع معدل تبادل الهواء 1.0. وفقًا لمعايير STO الحديثة ، يكون الحد الأقصى لسعر الصرف الجوي عند مستوى 0.5 ، ومتوسط ​​سعر الصرف اليومي لمبنى سكني عند مستوى 0.35. لذلك ، يؤدي انخفاض معدل تبادل الهواء من 1.0 إلى 0.35 إلى انخفاض حمل التدفئة في مبنى سكني إلى القيمة:

× 100٪ = 70.75٪.

3. يتم طلب حمل التهوية من مستهلكين مختلفين بشكل عشوائي ، لذلك ، مثل حمولة DHW لمصدر الحرارة ، لا يتم جمع قيمته بشكل إضافي ، ولكن مع مراعاة معاملات التفاوت في الساعة. يشارك اقصى حمولهالتهوية كجزء من حمل التسخين المعلن هو 0.45x0.5 / 1.0 = 0.225 (22.5٪). يُقدَّر معامل عدم الانتظام بالساعة ليكون هو نفسه بالنسبة لإمداد الماء الساخن ، يساوي K ساعة الحدث = 2.4. لذلك ، فإن الحمل الإجمالي لأنظمة التدفئة لمصدر الحرارة ، مع الأخذ في الاعتبار تقليل الحمل الأقصى للتهوية ، واستبدال كتل النوافذ بنوافذ ذات زجاج مزدوج والطلب غير المتزامن لحمل التهوية ، سيكون 0.933x ( 0.55 + 0.225 / 2.4) × 100٪ = 60.1٪ من الحمل المعلن.

4. مع الأخذ في الاعتبار الزيادة في درجة الحرارة الخارجية للتصميم سيؤدي إلى انخفاض أكبر في حمل التسخين في التصميم.

5. تشير التقديرات التي تم إجراؤها إلى أن توضيح الحمل الحراري لأنظمة التدفئة يمكن أن يؤدي إلى تقليله بنسبة 30 ... 40٪. يتيح لنا هذا الانخفاض في حمل التدفئة أن نتوقع أنه مع الحفاظ على التدفق التصميمي لمياه الشبكة ، يمكن ضمان درجة حرارة الهواء المحسوبة في المباني من خلال تنفيذ "قطع" لدرجة حرارة الماء المباشرة عند 115 درجة مئوية للأماكن الخارجية المنخفضة درجات الحرارة (انظر النتائج 3.2). يمكن مناقشة هذا لسبب أكبر إذا كان هناك احتياطي في قيمة استهلاك مياه الشبكة عند مصدر الحرارة لنظام الإمداد الحراري (انظر النتائج 3.4).

التقديرات المذكورة أعلاه توضيحية ، ولكن يتبع منها أنه بناءً على المتطلبات الحديثة للوثائق التنظيمية ، يمكن للمرء أن يتوقع انخفاضًا كبيرًا في إجمالي حمل التدفئة التصميمي للمستهلكين الحاليين من أجل مصدر الحرارة، وطريقة تشغيل مبررة تقنيًا مع "قطع" لجدول درجات الحرارة لتنظيم الحمل الموسمي عند مستوى 115 درجة مئوية. يجب تحديد الدرجة المطلوبة من التخفيض الحقيقي للحمل المعلن لأنظمة التدفئة أثناء الاختبارات الميدانية للمستهلكين لتيار حراري معين. كما تخضع درجة الحرارة المحسوبة لمياه شبكة العودة للتوضيح أثناء الاختبارات الميدانية.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن التنظيم النوعي للحمل الموسمي غير مستدام من حيث توزيع الطاقة الحرارية بين أجهزة التسخين لأنظمة التسخين الرأسية أحادية الأنبوب. لذلك ، في جميع الحسابات المذكورة أعلاه ، مع ضمان متوسط ​​درجة حرارة الهواء في الغرف ، سيكون هناك بعض التغيير في درجة حرارة الهواء في الغرف على طول الناهض أثناء فترة التسخين عند درجات حرارة مختلفةالهواء الخارجي.

5. الصعوبات في تنفيذ التبادل الجوي المعياري للمباني

ضع في اعتبارك هيكل تكلفة الطاقة الحرارية لنظام التدفئة في مبنى سكني. تتمثل المكونات الرئيسية لفقد الحرارة الذي يتم تعويضه عن طريق تدفق الحرارة من أجهزة التدفئة في خسائر الإرسال عبر الأسوار الخارجية ، فضلاً عن تكلفة تسخين الهواء الخارجي الذي يدخل المبنى. يتم تحديد استهلاك الهواء النقي للمباني السكنية من خلال متطلبات المعايير الصحية والصحية الواردة في القسم 6.

في المباني السكنية Xعادة ما يكون نظام التهوية طبيعيًا. يتم توفير معدل تدفق الهواء من خلال الفتح الدوري للفتحات وأغطية النوافذ. في الوقت نفسه ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه منذ عام 2000 ، زادت متطلبات خصائص الحماية من الحرارة للأسوار الخارجية ، والجدران بشكل أساسي ، بشكل ملحوظ (بمقدار 2-3 مرات).

من ممارسة تطوير جوازات سفر الطاقة للمباني السكنية ، يترتب على ذلك أنه بالنسبة للمباني التي تم تشييدها من الخمسينيات إلى الثمانينيات من القرن الماضي في المناطق الوسطى والشمالية الغربية ، كانت حصة الطاقة الحرارية للتهوية القياسية (التسلل) 40 ... 45٪ للمباني التي تم تشييدها لاحقًا 45… 55٪.

قبل ظهور النوافذ ذات الزجاج المزدوج ، كان يتم تنظيم تبادل الهواء من خلال الفتحات والعوارض ، وفي الأيام الباردة انخفض تواتر فتحها. مع الاستخدام الواسع النطاق للنوافذ ذات الزجاج المزدوج ، أصبح ضمان تبادل الهواء القياسي مشكلة أكبر. ويرجع ذلك إلى انخفاض عشرة أضعاف في التسلل غير المنضبط من خلال الشقوق وحقيقة ذلك بث متكررمن خلال فتح أوشحة النافذة ، والتي وحدها يمكن أن توفر تبادلًا قياسيًا للهواء ، لا يحدث في الواقع.

هناك منشورات حول هذا الموضوع ، انظر على سبيل المثال ،. حتى أثناء التهوية الدورية ، لا توجد مؤشرات كمية تشير إلى تبادل الهواء في المبنى ومقارنته بالقيمة القياسية. نتيجة لذلك ، في الواقع ، يكون تبادل الهواء بعيدًا عن المعيار ويظهر عدد من المشاكل: تزداد الرطوبة النسبية ، وتتشكل التكثيف على الزجاج ، ويظهر العفن ، الروائح المستمرة، يزيد من كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، مما أدى معًا إلى ظهور مصطلح "متلازمة المبنى المريض". في بعض الحالات ، بسبب الانخفاض الحاد في تبادل الهواء ، يحدث خلخلة في المبنى ، مما يؤدي إلى انقلاب حركة الهواء في مجاري العادم ودخول الهواء البارد إلى المبنى ، وتدفق الهواء الملوث من واحد. شقة لأخرى وتجميد جدران القنوات. نتيجة لذلك ، يواجه البناة مشكلة استخدام أنظمة تهوية أكثر تقدمًا يمكن أن توفر تكاليف التدفئة. في هذا الصدد ، من الضروري استخدام أنظمة التهوية مع الإمداد بالهواء المتحكم فيه وإزالته ، وأنظمة التدفئة مع التنظيم التلقائيتوفير الحرارة لأجهزة التدفئة (بشكل مثالي - الأنظمة المتصلة بالشقة) والنوافذ المغلقة و أبواب المدخلللشقق.

التأكيد على حقيقة أن نظام التهوية للمباني السكنية يعمل بأداء أقل بكثير من التصميم الأول هو الأقل ، مقارنةً مع استهلاك الطاقة الحرارية المحسوب خلال فترة التدفئة ، المسجل بواسطة وحدات قياس الطاقة الحرارية في المباني .

أظهر حساب نظام التهوية لمبنى سكني الذي أجراه موظفو جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية للفنون التطبيقية ما يلي. تهوية طبيعيةفي وضع تدفق الهواء الحر ، في المتوسط ​​للعام ، ما يقرب من 50 ٪ من الوقت أقل من المحسوب (تم تصميم المقطع العرضي لمجرى العادم وفقًا لمعايير التهوية الحالية للمباني السكنية متعددة الشقق للظروف سان بطرسبرج للتبادل الجوي القياسي ل درجة الحرارة الخارجية+5 درجة مئوية) ، في 13٪ من الوقت تكون التهوية أقل بمرتين من التهوية المحسوبة ، وفي 2٪ من الوقت لا توجد تهوية. بالنسبة لجزء كبير من فترة التسخين ، عند درجة حرارة هواء خارجية تقل عن +5 درجة مئوية ، تتجاوز التهوية القيمة القياسية. أي أنه بدون تعديل خاص في درجات الحرارة الخارجية المنخفضة ، من المستحيل ضمان تبادل الهواء القياسي ؛ في درجات الحرارة الخارجية التي تزيد عن +5 درجة مئوية ، سيكون تبادل الهواء أقل من المعيار إذا لم يتم استخدام المروحة.

6. تطور المتطلبات التنظيمية لتبادل الهواء الداخلي

يتم تحديد تكاليف تسخين الهواء الخارجي من خلال المتطلبات الواردة في الوثائق التنظيمية ، والتي خضعت لعدد من التغييرات على مدى فترة طويلة من تشييد المبنى.

ضع في اعتبارك هذه التغييرات على مثال السكن المباني السكنية.

في SNiP II-L.1-62 ، الجزء الثاني ، القسم L ، الفصل 1 ، ساري المفعول حتى أبريل 1971 ، كانت أسعار تبديل الهواء لغرف المعيشة 3 م 3 / ساعة لكل 1 م 2 من مساحة الغرفة ، للمطبخ مع المواقد الكهربائية ، معدل تبادل الهواء 3 ، ولكن ليس أقل من 60 م 3 / ساعة ، للمطبخ مع موقد غاز - 60 م 3 / ساعة للمواقد ذات الشعلتين ، 75 م 3 / ساعة - للمواقد ثلاثية الشعلات ، 90 م 3 / ساعة - للمواقد ذات الأربع شعلات. درجة الحرارة المقدرة لغرف المعيشة +18 درجة مئوية ، والمطابخ +15 درجة مئوية.

في SNiP II-L.1-71 ، الجزء الثاني ، القسم L ، الفصل 1 ، ساري المفعول حتى يوليو 1986 ، تمت الإشارة إلى معايير مماثلة ، ولكن بالنسبة للمطبخ الذي يحتوي على مواقد كهربائية ، يتم استبعاد معدل تبادل الهواء البالغ 3.

في SNiP 2.08.01-85 ، والتي كانت سارية المفعول حتى يناير 1990 ، كانت أسعار تبديل الهواء لغرف المعيشة 3 م 3 / ساعة لكل 1 م 2 من مساحة الغرفة ، للمطبخ دون الإشارة إلى نوع اللوحات 60 م 3 / ح. على الرغم من اختلاف درجة الحرارة القياسية في أماكن المعيشة وفي المطبخ ، يُقترح إجراء الحسابات الحرارية لقياس درجة حرارة الهواء الداخلي + 18 درجة مئوية.

في SNiP 2.08.01-89 ، والتي كانت سارية المفعول حتى أكتوبر 2003 ، أسعار تبادل الهواء هي نفسها كما في SNiP II-L.1-71 ، الجزء الثاني ، القسم L ، الفصل 1. مؤشر درجة حرارة الهواء الداخلي +18 درجة من.

في SNiP 31-01-2003 التي لا تزال سارية ، تظهر المتطلبات الجديدة الواردة في 9.2-9.4:

9.2 يجب أن تؤخذ معايير تصميم الهواء في مباني مبنى سكني وفقًا لـ المعايير المثلى GOST 30494. يجب أن يؤخذ سعر الصرف الجوي في المبنى وفقًا للجدول 9.1.

الجدول 9.1

يجب ألا يقل معدل تبادل الهواء في جميع الغرف المهواة غير المدرجة في الجدول في وضع عدم التشغيل عن 0.2 من حجم الغرفة في الساعة.

9.3 في سياق الحساب الحراري للمباني المغلقة للمباني السكنية ، يجب أن تؤخذ درجة حرارة الهواء الداخلي للمباني الساخنة على الأقل 20 درجة مئوية.

9.4 يجب تصميم نظام التدفئة والتهوية للمبنى لضمان أن تكون درجة حرارة الهواء الداخلي خلال موسم التدفئة في الداخل المعلمات المثلى، الذي تم إنشاؤه بواسطة GOST 30494 ، مع معايير تصميم الهواء الخارجي لمناطق البناء المعنية.

من هذا يمكن ملاحظة أنه ، أولاً ، تظهر مفاهيم وضع الصيانة للمباني ووضع عدم العمل ، والتي يتم خلالها ، كقاعدة عامة ، فرض متطلبات كمية مختلفة للغاية على التبادل الجوي. بالنسبة للمباني السكنية (غرف النوم ، الغرف المشتركة ، غرف الأطفال) ، والتي تشكل جزءًا كبيرًا من مساحة الشقة ، فإن أسعار الصرف الجوي هي أوضاع مختلفةتختلف بمقدار 5 مرات. يجب أن تؤخذ درجة حرارة الهواء في المبنى عند حساب فقد الحرارة للمبنى المصمم على الأقل 20 درجة مئوية. في المباني السكنية ، يتم تطبيع وتيرة تبادل الهواء ، بغض النظر عن المنطقة وعدد السكان.

يعيد الإصدار المحدث من SP 54.13330.2011 جزئيًا إنتاج معلومات SNiP 31-01-2003 في الإصدار الأصلي. أسعار تبديل الهواء لغرف النوم ، غرف مشتركة، غرف الأطفال في المساحة الكليةشقق لكل شخص أقل من 20 م 2 - 3 م 3 / ساعة لكل 1 م 2 من مساحة الغرفة ؛ نفس الشيء عندما تكون المساحة الإجمالية للشقة للفرد أكثر من 20 م 2 - 30 م 3 / س للفرد ، ولكن لا تقل عن 0.35 س -1 ؛ للمطبخ مع المواقد الكهربائية 60 م 3 / س ، للمطبخ مع موقد غاز 100 م 3 / س.

لذلك ، لتحديد متوسط ​​التبادل اليومي للهواء كل ساعة ، من الضروري تحديد مدة كل وضع من الأوضاع ، وتحديد تدفق الهواء في غرف مختلفةخلال كل وضع ثم قم بحساب متوسط ​​الحاجة بالساعة للشقة لـ هواء نقيثم المنزل ككل. ستؤدي التغييرات المتعددة في تبادل الهواء في شقة معينة خلال النهار ، على سبيل المثال ، في حالة عدم وجود أشخاص في الشقة أثناء ساعات العمل أو في عطلات نهاية الأسبوع ، إلى تفاوت كبير في تبادل الهواء خلال النهار. في الوقت نفسه ، من الواضح أن التشغيل غير المتزامن لهذه الأوضاع في شقق مختلفةسيؤدي إلى موازنة حمل المنزل لاحتياجات التهوية والإضافة غير المضافة لهذا الحمل لمختلف المستهلكين.

يمكن رسم تشبيه بالاستخدام غير المتزامن أحمال DHWالمستهلكون ، الذين يلتزمون بإدخال عامل عدم التوحيد لكل ساعة عند تحديد حمل الماء الساخن لمصدر الحرارة. كما تعلم ، فإن قيمتها لعدد كبير من المستهلكين في الوثائق التنظيمية تساوي 2.4. تسمح لنا القيمة المماثلة لمكون التهوية لحمل التدفئة بافتراض أن الحمل الإجمالي المقابل سينخفض ​​في الواقع بمقدار 2.4 مرة على الأقل بسبب الفتح غير المتزامن للفتحات والنوافذ في المباني السكنية المختلفة. في الأماكن العامة و مباني صناعيةلوحظت صورة مماثلة مع الاختلاف في أن التهوية في غير ساعات العمل تكون ضئيلة ولا تتحدد إلا بالتسلل من خلال التسريبات في المناور والأبواب الخارجية.

كما أن حساب الجمود الحراري للمباني يجعل من الممكن التركيز على متوسط ​​القيم اليومية لاستهلاك الطاقة الحرارية لتسخين الهواء. علاوة على ذلك ، في معظم أنظمة التدفئة لا توجد منظمات حرارة تحافظ على درجة حرارة الهواء في المباني. من المعروف أيضًا أن التنظيم المركزي لدرجة حرارة مياه الشبكة في خط الإمداد لأنظمة التدفئة يتم وفقًا لدرجة الحرارة الخارجية ، بمتوسط ​​فترة تتراوح من 6 إلى 12 ساعة ، وأحيانًا لفترة أطول.

لذلك ، من الضروري إجراء حسابات لمتوسط ​​التبادل الجوي المعياري للمباني السكنية من سلسلة مختلفة من أجل توضيح الحمل الحراري المحسوب للمباني. يجب القيام بعمل مماثل للمباني العامة والصناعية.

وتجدر الإشارة إلى أن هذه الوثائق التنظيمية الحالية تنطبق على المباني المصممة حديثًا من حيث تصميم أنظمة التهوية للمباني ، ولكن بشكل غير مباشر لا يمكن ذلك فحسب ، بل يجب أن تكون أيضًا دليلًا للعمل عند توضيح الأحمال الحرارية لجميع المباني ، بما في ذلك تلك التي تم بناؤها وفقًا للمعايير الأخرى المذكورة أعلاه.

تم تطوير ونشر معايير المنظمات التي تنظم قواعد التبادل الجوي في مباني المباني السكنية متعددة الشقق. على سبيل المثال ، STO NPO AVOK 2.1-2008 ، STO SRO NP SPAS-05-2013 ، توفير الطاقة في المباني. حساب وتصميم أنظمة التهوية السكنية المباني السكنية(تمت الموافقة عليه من قبل الاجتماع العام لـ SRO NP SPAS بتاريخ 27 مارس 2014).

بشكل أساسي ، في هذه الوثائق ، تتوافق المعايير المذكورة مع SP 54.13330.2011 ، مع بعض التخفيضات في المتطلبات الفردية (على سبيل المثال ، بالنسبة للمطبخ الذي يحتوي على موقد غاز ، لا تتم إضافة تبادل هواء واحد إلى 90 (100) م 3 / ساعة ، خلال غير ساعات العمل في مطبخ من هذا النوع يسمح بتبديل الهواء 0 .5 h -1 ، بينما في SP 54.13330.2011 - 1.0 h -1).

يوفر الملحق المرجعي B STO SRO NP SPAS-05-2013 مثالاً لحساب التبادل الجوي المطلوب لشقة من ثلاث غرف.

بيانات أولية:

المساحة الإجمالية للشقة F إجمالي \ u003d 82.29 م 2 ؛

تعيش مساحة المباني السكنية F = 43.42 م 2 ؛

منطقة المطبخ - F kx \ u003d 12.33 م 2 ؛

منطقة الحمام - F ext \ u003d 2.82 م 2 ؛

مساحة الحمام - F ub \ u003d 1.11 م 2 ؛

ارتفاع الغرفة ح = 2.6 م ؛

يحتوي المطبخ على موقد كهربائي.

الخصائص الهندسية:

حجم المباني الساخنة V = 221.8 م 3 ؛

عاش حجم المباني السكنية V = 112.9 م 3 ؛

حجم المطبخ V kx \ u003d 32.1 م 3 ؛

حجم الحمام V ub = 2.9 م 3 ؛

حجم الحمام V ext \ u003d 7.3 م 3.

من الحساب أعلاه لتبادل الهواء ، يترتب على ذلك أن نظام التهوية للشقة يجب أن يوفر تبادل الهواء المحسوب في وضع الصيانة (في وضع تشغيل التصميم) - L tr work = 110.0 m 3 / h ؛ في وضع الخمول - L tr slave \ u003d 22.6 m 3 / h. تتوافق معدلات تدفق الهواء المعطاة مع معدل تبادل الهواء 110.0 / 221.8 = 0.5 ساعة -1 لوضع الخدمة و 22.6 / 221.8 = 0.1 ساعة -1 لوضع الإيقاف.

توضح المعلومات الواردة في هذا القسم أنه في المستندات التنظيمية الحالية ، مع اختلاف إشغال الشقق ، يكون الحد الأقصى لسعر الصرف الجوي في حدود 0.35 ... هذا يعني أنه عند تحديد سعة نظام التدفئة الذي يعوض خسائر نقل الطاقة الحرارية وتكاليف تسخين الهواء الخارجي ، وكذلك استهلاك مياه الشبكة لاحتياجات التدفئة ، يمكن للمرء أن يركز ، كتقدير أولي ، على متوسط ​​القيمة اليومية لسعر الصرف الجوي للمباني السكنية متعددة الشقق 0.35 ساعة - واحد.

تحليل جوازات سفر الطاقة للمباني السكنية المطورة وفقًا لـ SNiP 23-02-2003 " الحماية الحرارية"، يوضح أنه عند حساب الحمل الحراري للمنزل ، فإن معدل تبادل الهواء يتوافق مع مستوى 0.7 h -1 ، وهو أعلى بمرتين من القيمة الموصى بها أعلاه ، والتي لا تتعارض مع متطلبات محطات الخدمة الحديثة.

من الضروري توضيح حمولة التدفئة للمباني المبنية وفقًا لذلك مشاريع قياسية، استنادًا إلى متوسط ​​القيمة المخفضة لسعر الصرف الجوي ، والذي سيتوافق مع المعايير الروسية الحالية وسيمكن من الاقتراب من معايير عدد من دول الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة الأمريكية.

7. الأساس المنطقي لخفض الرسم البياني لدرجة الحرارة

يوضح القسم 1 أن الرسم البياني لدرجة الحرارة 150-70 درجة مئوية بسبب الاستحالة الفعلية لاستخدامه في الظروف الحديثةيجب خفضها أو تعديلها من خلال تبرير "القطع" من حيث درجة الحرارة.

تسمح لنا الحسابات المذكورة أعلاه للأنماط المختلفة لتشغيل نظام الإمداد الحراري في ظروف خارج التصميم باقتراح الإستراتيجية التالية لإجراء تغييرات على تنظيم الحمل الحراري للمستهلكين.

1. للفترة الانتقالية ، أدخل مخطط درجة حرارة 150-70 درجة مئوية مع "قطع" 115 درجة مئوية. مع هذا الجدول الزمني ، يجب الحفاظ على استهلاك مياه الشبكة في شبكة التدفئة لاحتياجات التدفئة والتهوية عند المستوى الحالي المقابل لقيمة التصميم ، أو مع زيادة طفيفة ، بناءً على أداء مضخات الشبكة المثبتة. في نطاق درجات حرارة الهواء الخارجية المقابلة لـ "القطع" ، ضع في اعتبارك تقليل حمل التدفئة المحسوب للمستهلكين مقارنةً بقيمة التصميم. يُعزى الانخفاض في حمل التدفئة إلى انخفاض تكلفة الطاقة الحرارية للتهوية ، بناءً على توفير متوسط ​​التبادل الهوائي اليومي الضروري للمباني السكنية متعددة الشقق وفقًا للمعايير الحديثة عند مستوى 0.35 س -1.

2. تنظيم العمل لتوضيح أحمال أنظمة التدفئة في المباني من خلال تطوير جوازات سفر الطاقة للمباني السكنية والمؤسسات والمؤسسات العامة ، مع الانتباه أولاً وقبل كل شيء إلى عبء التهوية في المباني المدرجة في حمولة أنظمة التدفئة ، مع مراعاة عصري المتطلبات التنظيميةلتبادل هواء الغرفة. تحقيقا لهذه الغاية ، فمن الضروري للمنازل ذات الارتفاعات المختلفة ، أولا وقبل كل شيء ، سلسلة قياسيةإجراء حساب فقد الحرارة ، سواء النقل والتهوية وفقًا لـ المتطلبات الحديثةالوثائق المعيارية للاتحاد الروسي.

3. على أساس الاختبارات الشاملة ، يجب الأخذ في الاعتبار مدة الأنماط المميزة لتشغيل أنظمة التهوية وعدم التزامن في تشغيلها لمختلف المستهلكين.

4. بعد توضيح الأحمال الحرارية لأنظمة التدفئة الاستهلاكية ، قم بوضع جدول زمني لتنظيم الحمل الموسمي من 150-70 درجة مئوية مع "قطع" بمقدار 115 درجة مئوية. يجب تحديد إمكانية التحول إلى الجدول الكلاسيكي من 115-70 درجة مئوية دون "قطع" مع تنظيم عالي الجودة بعد توضيح أحمال التسخين المنخفضة. حدد درجة حرارة مياه شبكة الإرجاع عند وضع جدول زمني مخفض.

5. يوصي للمصممين ومطوري المباني السكنية الجديدة ومنظمات الإصلاح التي تقوم بإجراء إصلاحات كبيرة لمخزون المساكن القديمة ، واستخدام الأنظمة الحديثةالتهوية ، مما يسمح بتنظيم تبادل الهواء ، بما في ذلك الميكانيكية مع أنظمة لاسترداد الطاقة الحرارية للهواء الملوث ، وكذلك إدخال منظمات الحرارة لضبط قوة أجهزة التدفئة.

المؤلفات

1. سوكولوف إي. شبكات الإمداد الحراري والحرارة ، الطبعة السابعة ، م: دار النشر MPEI ، 2001

2. غيرشكوفيتش ف. "مائة وخمسون ... نورم أم إفلاس؟ تأملات في معلمات المبرد ... "// توفير الطاقة في المباني. - 2004 - رقم 3 (22) كييف.

3. الأدوات الصحية الداخلية. الساعة 3 مساءً الجزء 1 تدفئة / V.N. بوغوسلوفسكي ، بكالوريوس كروبنوف ، أ. سكانافي وغيرهم ؛ إد. ج. ستاروفيروف ويوي. شيلر ، - الطبعة الرابعة ، منقحة. وإضافية - م: Stroyizdat، 1990. -344 ص: مريض. - (كتيب المصمم).

4. Samarin O.D. الفيزياء الحرارية. توفير الطاقة. كفاءة الطاقة / دراسة. م: دار النشر DIA ، 2011.

6. م. Krivoshein ، توفير الطاقة في المباني: الهياكل شبه الشفافة وتهوية المباني // الهندسة المعمارية والبناء في منطقة أومسك ، رقم 10 (61) ، 2008

7. ن. فاتين ، تلفزيون. Samoplyas "أنظمة التهوية للمباني السكنية للمباني السكنية" ، سانت بطرسبرغ ، 2004

تسعى كل شركة إدارة جاهدة لتحقيق تكاليف تدفئة اقتصادية لمبنى سكني. بالإضافة إلى ذلك ، يحاول سكان المنازل الخاصة القدوم. يمكن تحقيق ذلك إذا تم رسم رسم بياني لدرجة الحرارة ، والذي سيعكس اعتماد الحرارة التي تنتجها الناقلات احوال الطقسفي الشارع. يسمح الاستخدام السليم لهذه البيانات بالتوزيع الأمثل للمياه الساخنة والتدفئة للمستهلكين.

ما هو مخطط درجة الحرارة

لا ينبغي الحفاظ على نفس طريقة التشغيل في المبرد ، لأنه خارج الشقة تتغير درجة الحرارة. هي التي تحتاج إلى الإرشاد وتغيير درجة حرارة الماء في أجسام التسخين اعتمادًا عليها. يتم تجميع اعتماد درجة حرارة سائل التبريد على درجة حرارة الهواء الخارجي من قبل التقنيين. لتجميعها ، يتم أخذ قيم المبرد ودرجة حرارة الهواء الخارجي في الاعتبار.

أثناء تصميم أي مبنى ، يجب مراعاة حجم المعدات التي تزودها بالحرارة ، وأبعاد المبنى نفسه والمقاطع العرضية للأنابيب. في مبنى شاهق ، لا يمكن للمقيمين زيادة درجة الحرارة أو تقليلها بشكل مستقل ، حيث يتم توفيرها من غرفة المرجل. يتم دائمًا ضبط وضع التشغيل مع مراعاة الرسم البياني لدرجة حرارة سائل التبريد. يتم أيضًا أخذ مخطط درجة الحرارة نفسه في الاعتبار - إذا كان أنبوب الإرجاع يوفر الماء بدرجة حرارة أعلى من 70 درجة مئوية ، فسيكون تدفق سائل التبريد مفرطًا ، ولكن إذا كان أقل بكثير ، فهناك نقص.

مهم! يتم وضع جدول درجات الحرارة بحيث يتم الحفاظ على درجة حرارة ثابتة في أي درجة حرارة للهواء في الشارع. المستوى الأمثلتسخين عند 22 درجة مئوية. بفضله ، حتى أشد الصقيع ليس فظيعًا ، لأن أنظمة التدفئة ستكون جاهزة لهم. إذا كانت درجة الحرارة في الخارج -15 درجة مئوية ، فيكفي تتبع قيمة المؤشر لمعرفة درجة حرارة الماء في نظام التدفئة في تلك اللحظة. كلما كان الطقس في الهواء الطلق أكثر شدة ، يجب أن يكون الماء داخل النظام أكثر سخونة.

لكن مستوى التدفئة الذي يتم الحفاظ عليه في الداخل لا يعتمد فقط على المبرد:

• درجة الحرارة في الخارج
• وجود الرياح وقوتها - تؤثر هبوبها القوية بشكل كبير على فقدان الحرارة ؛
• العزل الحراري - تساعد الأجزاء الهيكلية المعالجة عالية الجودة للمبنى في الحفاظ على الحرارة في المبنى. يتم ذلك ليس فقط أثناء بناء المنزل ، ولكن أيضًا بشكل منفصل بناءً على طلب المالكين.

جدول درجة حرارة حامل الحرارة من درجة الحرارة الخارجية

من أجل حساب الأمثل نظام درجة الحرارة، عليك أن تأخذ في الاعتبار الخصائص التي تتمتع بها أجهزة التدفئة - البطاريات والمشعات. أهم شيء هو حساب قوتهم المحددة ، وسيتم التعبير عنها في W / cm 2. سيؤثر هذا بشكل مباشر على انتقال الحرارة من الماء الساخن إلى الهواء الساخن في الغرفة. من المهم أن تأخذ في الاعتبار قوتها السطحية ومعامل السحب المتاح لها فتحات النوافذوالجدران الخارجية.

بعد أخذ جميع القيم في الاعتبار ، تحتاج إلى حساب الفرق بين درجة الحرارة في الأنبوبين - عند مدخل المنزل وعند الخروج منه. كلما زادت القيمة في أنبوب الإدخال ، زاد ارتفاع أنبوب الإرجاع. وفقًا لذلك ، ستزداد التدفئة الداخلية أقل من هذه القيم.

يعني الاستخدام السليم لسائل التبريد محاولات من قبل سكان المنزل لتقليل فرق درجة الحرارة بين أنابيب المدخل والمخرج. يمكن ان تكون أعمال بناءلعزل الجدران من الخارج أو العزل الحراري لأنابيب إمداد الحرارة الخارجية ، وعزل الأسقف فوق المرآب البارد أو الطابق السفلي ، وعزل المنزل من الداخل أو العديد من الأعمال التي يتم تنفيذها في وقت واحد.

يجب أن يتوافق التسخين في المبرد أيضًا مع المعايير. في أنظمة التدفئة المركزية ، تتراوح عادة من 70 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية ، اعتمادًا على درجة حرارة الهواء الخارجي. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أنه في غرف الزاوية لا يمكن أن تكون أقل من 20 درجة مئوية ، على الرغم من أنه في الغرف الأخرى في الشقة يُسمح لها بالانخفاض إلى 18 درجة مئوية إذا انخفضت درجة الحرارة إلى -30 درجة مئوية في الخارج ، فإن التدفئة في الداخل يجب أن ترتفع الغرف بمقدار 2 درجة مئوية ، وفي الغرف الأخرى يجب أن تزيد درجة الحرارة أيضًا ، بشرط أن تكون مختلفة في الغرف لأغراض مختلفة. إذا كان هناك طفل في الغرفة ، فيمكن أن تتراوح درجة الحرارة من 18 درجة مئوية إلى 23 درجة مئوية.

من المهم أن نلاحظ! يتم أخذ متوسط ​​درجة الحرارة اليومية في الاعتبار - إذا كانت درجة الحرارة حوالي -15 درجة مئوية في الليل ، و -5 درجة مئوية خلال النهار ، فسيتم حسابها بقيمة -10 درجة مئوية إذا كانت في الليل حوالي -5 درجة مئوية. ، وفي النهار ارتفع إلى +5 درجة مئوية ، ثم يتم أخذ التسخين في الاعتبار بقيمة 0 درجة مئوية.

الجدول الزمني لتزويد الشقة بالماء الساخن

من أجل توفير الماء الساخن الأمثل للمستهلك ، يجب أن ترسله محطات CHP ساخنة قدر الإمكان. دائمًا ما تكون أنابيب التدفئة طويلة جدًا بحيث يمكن قياس طولها بالكيلومترات ، ويقاس طول الشقق بآلاف الأمتار المربعة. مهما كان العزل الحراري للأنابيب ، يتم فقد الحرارة في طريقها للمستخدم. لذلك ، من الضروري تسخين الماء قدر الإمكان.


ومع ذلك ، لا يمكن تسخين الماء لأكثر من درجة غليانه. لذلك ، تم العثور على حل - لزيادة الضغط.

من المهم أن تعرف! عندما يرتفع ، تنحرف نقطة غليان الماء لأعلى. نتيجة لذلك ، تصل إلى المستهلك ساخنة حقًا. مع زيادة الضغط ، لا تتأثر الرافعات والخلاطات والصنابير ، ويمكن تزويد جميع الشقق حتى الطابق السادس عشر بالماء الساخن بدون مضخات إضافية. في نظام التسخين الرئيسي ، يحتوي الماء عادة على 7-8 أجواء ، والحد الأعلى عادة ما يكون 150 بهامش.

تبدو هكذا:

الأشواط ماء ساخنفي وقت الشتاءيجب أن تكون السنوات مستمرة. الاستثناءات من هذه القاعدة هي حوادث الإمداد الحراري. يمكن إيقاف تشغيل الماء الساخن فقط في الصيف لمدة العمل الوقائي. يتم تنفيذ هذا العمل في كل من أنظمة التدفئة من النوع المغلق وأنظمة النوع المفتوح.

يمثل الرسم البياني لدرجة الحرارة اعتماد درجة تسخين المياه في النظام على درجة حرارة الهواء الخارجي البارد. بعد، بعدما الحسابات اللازمةيتم تقديم النتيجة كرقمين. الأول يعني درجة حرارة الماء عند مدخل نظام التسخين ، والثاني عند المخرج.

على سبيل المثال ، يعني الدخول 90-70 درجة مئوية أنه في ظل ظروف مناخية معينة ، لتدفئة مبنى معين ، سيكون من الضروري أن يكون المبرد عند مدخل الأنابيب درجة حرارة 90 درجة مئوية ، وعند المخرج 70 درجة مئوية.

يتم تقديم جميع القيم لدرجة حرارة الهواء الخارجي لأبرد فترة مدتها خمسة أيام.يتم قبول درجة حرارة التصميم هذه وفقًا للمشروع المشترك "الحماية الحرارية للمباني". وفقًا للمعايير ، تبلغ درجة الحرارة الداخلية للمباني السكنية 20 درجة مئوية. سيوفر الجدول الزمني التسليم الصحيحالمبرد في أنابيب التدفئة. سيؤدي ذلك إلى تجنب انخفاض حرارة المبنى وإهدار الموارد.

الحاجة إلى إجراء الإنشاءات والحسابات

يجب وضع مخطط درجة حرارة لكل منها مكان.يسمح لك بتقديم أكثر عمل كفءأنظمة التدفئة وهي:

1. محاذاة فقدان الحرارةأثناء إمداد المنازل بالمياه الساخنة بمتوسط ​​درجة حرارة يومية في الهواء الطلق.
2. منع التدفئة غير الكافية للغرف.
3. إلزام محطات الطاقة الحرارية بتزويد المستهلكين بالخدمات التي تلبي الشروط التكنولوجية.

هذه الحسابات ضرورية لكل من محطات التدفئة الكبيرة ومنازل الغلايات في المستوطنات الصغيرة. في هذه الحالة ، ستسمى نتيجة الحسابات والإنشاءات جدول المرجل.

طرق التحكم في درجة الحرارة في نظام التدفئة

عند الانتهاء من الحسابات ، من الضروري تحقيق درجة التسخين المحسوبة لسائل التبريد. يمكنك تحقيق ذلك بعدة طرق:

• كمي؛
• جودة؛
• مؤقت.

في الحالة الأولى ، يتم تغيير معدل تدفق المياه التي تدخل شبكة التدفئة ، وفي الحالة الثانية ، يتم تنظيم درجة تسخين المبرد. يتضمن الخيار المؤقت إمدادًا منفصلاً للسائل الساخن لشبكة التدفئة.

إلى عن على النظام المركزييعتبر الإمداد الحراري هو الأكثر تميزًا بالجودة العالية ، بينما يظل حجم الماء الذي يدخل دائرة التسخين دون تغيير.

أنواع الرسم البياني

اعتمادًا على الغرض من شبكة التدفئة ، تختلف طرق التنفيذ. الخيار الأول هو جدول التدفئة العادي. إنه بناء لشبكات تعمل فقط لتدفئة المساحات ويتم تنظيمها مركزيًا.

يتم حساب الجدول الزمني المتزايد لشبكات التدفئة التي توفر التدفئة وإمدادات المياه الساخنة.إنه مصمم للأنظمة والعروض المغلقة مجموع الحمللنظام الماء الساخن.

الجدول الزمني المعدل مخصص أيضًا للشبكات التي تعمل للتدفئة والتدفئة. هنا ، يتم أخذ فقد الحرارة في الاعتبار عندما يمر المبرد عبر الأنابيب إلى المستهلك.

رسم مخطط درجة الحرارة

يعتمد الخط المستقيم المُنشأ على القيم التالية:

• درجة حرارة الهواء الطبيعية في الغرفة ؛
• درجة حرارة الهواء الخارجي
• درجة تسخين المبرد عندما يدخل نظام التدفئة ؛
• درجة تسخين المبرد عند مخرج شبكات المبنى ؛
• درجة انتقال الحرارة لأجهزة التدفئة ؛
• الموصلية الحرارية للجدران الخارجية وفقدان الحرارة الكلي للمبنى.

لإجراء عملية حسابية مختصة ، من الضروري حساب الفرق بين درجات حرارة الماء في الأنابيب المباشرة والعودة Δt. كلما زادت القيمة في الأنبوب المستقيم ، كان نقل الحرارة أفضل لنظام التدفئة وارتفاع درجة الحرارة في الداخل.

من أجل استهلاك المبرد بطريقة عقلانية واقتصادية ، من الضروري تحقيق أدنى قيمة ممكنة لـ Δt. يمكن تحقيق ذلك ، على سبيل المثال ، من خلال العمل على عزل إضافيالهياكل الخارجية للمنزل (الجدران والأغطية والسقوف فوق بدروم بارد أو تحت الأرض الفني).

حساب وضع التدفئة

بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى الحصول على جميع البيانات الأولية. القيم القياسيةيتم أخذ درجات حرارة الهواء الداخلي والخارجي وفقًا للمشروع المشترك "الحماية الحرارية للمباني". للعثور على قوة أجهزة التسخين وفقدان الحرارة ، ستحتاج إلى استخدام الصيغ التالية.

فقدان حرارة المبنى

في هذه الحالة ، ستكون بيانات الإدخال:

• سمك الجدران الخارجية
• الموصلية الحرارية للمادة التي تصنع منها الهياكل المرفقة (في معظم الحالات يتم الإشارة إليها من قبل الشركة المصنعة ، والمشار إليها بالحرف λ) ؛
• مساحة سطح الجدار الخارجي ؛
• المنطقة المناخية للبناء.

أولا وقبل كل شيء تجد المقاومة الفعليةجدران نقل الحرارة. في نسخة مبسطة ، يمكنك أن تجدها على أنها حاصل قسمة سمك الجدار والتوصيل الحراري. اذا كان الهيكل الخارجييتكون من عدة طبقات ، ابحث بشكل فردي عن مقاومة كل منها وأضف القيم الناتجة.

يتم حساب الخسائر الحرارية للجدران بواسطة الصيغة:

Q = F * (1 / R 0) * (t داخل الهواء -t الهواء الخارجي)

هنا Q هو فقدان الحرارة بالسعرات الحرارية و F هي مساحة سطح الجدران الخارجية. للمزيد من القيمة الدقيقةمن الضروري مراعاة مساحة التزجيج ومعامل نقل الحرارة الخاص بها.

حساب الطاقة السطحية للبطاريات

يتم حساب القوة (السطحية) المحددة كحاصل قسمة الطاقة القصوىالجهاز في W ومساحة سطح نقل الحرارة. تبدو الصيغة كما يلي:

R يدق \ u003d R max / F فعل

حساب درجة حرارة المبرد

بناءً على القيم التي تم الحصول عليها ، يتم تحديد نظام درجة حرارة التسخين وبناء نقل مباشر للحرارة. على أحد المحاور ، يتم رسم قيم درجة تسخين المياه التي يتم توفيرها لنظام التدفئة ، وعلى المحور الآخر ، درجة حرارة الهواء الخارجي. تؤخذ جميع القيم بالدرجات المئوية. يتم تلخيص نتائج الحساب في جدول يشار فيه إلى النقاط العقدية لخط الأنابيب.

من الصعب إجراء العمليات الحسابية وفقًا للطريقة. لإجراء حساب مختص ، من الأفضل استخدام برامج خاصة.

لكل مبنى ، يتم إجراء هذا الحساب على حدة. شركة إدارة. للحصول على تعريف تقريبي للمياه عند مدخل النظام ، يمكنك استخدام الجداول الموجودة.

1. بالنسبة لموردي الطاقة الحرارية الكبار ، يتم استخدام معلمات المبرد 150-70 درجة مئوية ، 130-70 درجة مئوية ، 115-70 درجة مئوية.
2. بالنسبة للأنظمة الصغيرة متعددة الوحدات ، يتم تطبيق الإعدادات. 90-70 درجة مئوية (حتى 10 طوابق) ، 105-70 درجة مئوية (أكثر من 10 طوابق). يمكن أيضًا اعتماد جدول من 80-60 درجة مئوية.
3. عند الترتيب نظام الحكم الذاتيتدفئة ل منزل فردييكفي التحكم في درجة التسخين بمساعدة المستشعرات ، ولا يمكنك إنشاء رسم بياني.

تسمح المقاييس التي تم إجراؤها بتحديد معلمات سائل التبريد في النظام في وقت معين. من خلال تحليل تطابق المعلمات مع الجدول ، يمكنك التحقق من كفاءة نظام التدفئة. يشير جدول مخطط درجة الحرارة أيضًا إلى درجة الحمل على نظام التدفئة.

ما هي القوانين التي تخضع للتغيرات في درجة حرارة المبرد في الأنظمة تدفئة مركزية؟ ما هو الرسم البياني لدرجة حرارة نظام التدفئة 95-70؟ كيف يتم إحضار معلمات التسخين وفقًا للجدول الزمني؟ دعنا نحاول الإجابة على هذه الأسئلة.

ما هذا

لنبدأ ببعض الأطروحات المجردة.

• مع تغير الظروف الجوية ، يتغير فقدان الحرارة لأي مبنى بعدها.. في حالة الصقيع ، من أجل الحفاظ على درجة حرارة ثابتة في الشقة ، هناك حاجة إلى طاقة حرارية أكثر بكثير من الطقس الدافئ.

للتوضيح: يتم تحديد تكاليف الحرارة ليس بالقيمة المطلقة لدرجة حرارة الهواء في الشارع ، ولكن بالدلتا بين الشارع والداخل.
لذلك ، عند + 25 درجة مئوية في الشقة و -20 في الفناء ، ستكون تكاليف التدفئة مماثلة تمامًا لتكاليف +18 و -27 ، على التوالي.

• تدفق الحرارة من السخان في درجة حرارة ثابتةالمبرد سيكون ثابتًا أيضًا.
  سيؤدي الانخفاض في درجة حرارة الغرفة إلى زيادة طفيفة (مرة أخرى ، بسبب زيادة الدلتا بين المبرد والهواء في الغرفة) ؛ ومع ذلك ، فإن هذه الزيادة ستكون غير كافية بشكل قاطع للتعويض عن زيادة فقدان الحرارة من خلال غلاف المبنى. ببساطة لأن SNiP الحالي يحد من عتبة درجة الحرارة المنخفضة في الشقة إلى 18-22 درجة.

الحل الواضح لمشكلة زيادة الفاقد هو زيادة درجة حرارة المبرد.

من الواضح أن نموها يجب أن يكون متناسبًا مع انخفاض درجة حرارة الشارع: فكلما كان الجو باردًا خارج النافذة ، يجب تعويض فقدان الحرارة بشكل أكبر. وهو ما يقودنا في الواقع إلى فكرة إنشاء جدول معين لمطابقة القيمتين.

لذا فإن الجدول الزمني نظام درجة الحرارةالتسخين هو وصف لاعتماد درجات حرارة خطوط أنابيب الإمداد والعودة على الطقس الحالي بالخارج.

كيف يعمل كل شيء

هناك اثنان أنواع مختلفةالرسوم البيانية:

1. لشبكات التدفئة.
2. لنظام التدفئة المنزلية.

لتوضيح الفرق بين هذه المفاهيم ، ربما يكون من المفيد البدء بها استطرادا وجيزاكيف تعمل التدفئة المركزية.

CHP - شبكات الحرارة

تتمثل وظيفة هذه الحزمة في تسخين المبرد وتسليمه إلى المستخدم النهائي. يقاس طول أنابيب التدفئة عادة بالكيلومترات ، ومساحة السطح الكلية - بآلاف وآلاف الأمتار المربعة. على الرغم من تدابير العزل الحراري للأنابيب ، فإن فقد الحرارة أمر لا مفر منه: بعد أن مرت المسار من CHP أو منزل المرجل إلى حدود المنزل ، المياه التقنيةيبرد جزئيا.

ومن هنا الاستنتاج: من أجل الوصول إلى المستهلك ، مع الحفاظ على درجة حرارة مقبولة ، يجب أن يكون إمداد التدفئة الرئيسية عند الخروج من CHP ساخنًا قدر الإمكان. العامل المحدد هو نقطة الغليان. ومع ذلك ، مع زيادة الضغط ، فإنه يتحول في اتجاه زيادة درجة الحرارة:

الضغط النموذجي في خط أنابيب الإمداد الرئيسي للتدفئة هو 7-8 أجواء. تتيح لك هذه القيمة ، حتى مع مراعاة فقد الضغط أثناء النقل ، بدء تشغيل نظام التدفئة في المنازل التي يصل ارتفاعها إلى 16 طابقًا بدون مضخات إضافية. في الوقت نفسه ، فهي آمنة للطرق والرافعات والمداخل وخراطيم الخلاط وعناصر أخرى من أنظمة التدفئة والمياه الساخنة.

مع بعض الهامش ، يتم أخذ الحد الأعلى لدرجة حرارة الإمداد يساوي 150 درجة. تقع منحنيات درجة حرارة التسخين الأكثر شيوعًا لأنابيب التدفئة في نطاق 150/70 - 105/70 (درجات حرارة الإمداد والعودة).

منزل

هناك عدد من العوامل المقيدة الإضافية في نظام التدفئة المنزلية.

• لا يمكن أن تتجاوز درجة الحرارة القصوى لسائل التبريد 95 درجة مئوية لأنبوبين و 105 درجة مئوية.

بالمناسبة: في المؤسسات التعليمية لمرحلة ما قبل المدرسة ، يكون التقييد أكثر صرامة - 37 درجة مئوية.
تكلفة خفض درجة حرارة العرض - زيادة عدد أقسام المبرد: in المناطق الشماليةالبلدان التي يتم فيها وضع المجموعات في رياض الأطفال محاطة بها حرفياً.

• يجب أن تكون دلتا درجة الحرارة بين أنابيب الإمداد والعودة ، لأسباب واضحة ، صغيرة قدر الإمكان - وإلا ستختلف درجة حرارة البطاريات في المبنى بشكل كبير. هذا يعني سرعة دوران المبرد.
  ومع ذلك ، من خلال تداول سريع للغاية نظام المنزلسوف يتسبب التسخين في عودة المياه المرتجعة إلى المسار بشكل باهظ درجة حرارة عالية، وهو أمر غير مقبول بسبب عدد من القيود الفنية في تشغيل CHPP.

يتم حل المشكلة عن طريق تركيب واحدة أو أكثر من وحدات المصاعد في كل منزل ، حيث يتم خلط التدفق العائد مع تيار المياه من خط أنابيب الإمداد. في الواقع ، يضمن الخليط الناتج الدوران السريع لكمية كبيرة من المبرد دون ارتفاع درجة حرارة خط أنابيب العودة للطريق.

بالنسبة للشبكات الداخلية ، يتم تعيين رسم بياني منفصل لدرجة الحرارة ، مع مراعاة مخطط تشغيل المصعد. بالنسبة للدوائر ثنائية الأنابيب ، يكون الرسم البياني لدرجة حرارة التسخين من 95 إلى 70 نموذجيًا ، للدوائر أحادية الأنابيب (والتي ، مع ذلك ، نادرة في المباني السكنية) — 105-70.

مناطق المناخ

العامل الرئيسي الذي يحدد خوارزمية الجدولة هو درجة حرارة الشتاء المقدرة. يجب وضع جدول درجة حرارة حامل الحرارة بحيث توفر القيم القصوى (95/70 و 105/70) في ذروة الصقيع درجة الحرارة في المباني السكنية المقابلة لـ SNiP.

فيما يلي مثال على جدول زمني داخلي للشروط التالية:

• أجهزة التسخين - مشعات مزودة بمبرد سائل من الأسفل إلى الأعلى.
• تدفئة - أنبوبان ، مشترك.

• درجة حرارة الهواء الخارجية المقدرة هي -15 درجة مئوية.

فارق بسيط: عند تحديد معلمات المسار ونظام التدفئة الداخلي ، يتم أخذ متوسط ​​درجة الحرارة اليومية.
إذا كانت درجة الحرارة -15 في الليل و -5 أثناء النهار ، تظهر -10 درجة مئوية على أنها درجة الحرارة الخارجية.

وهنا بعض القيم المحسوبة درجات حرارة الشتاءللمدن الروسية.

في الصورة - الشتاء في فيرخويانسك.

تعديل

إذا كانت إدارة CHPP وشبكات التدفئة مسؤولة عن معلمات المسار ، فإن مسؤولية معلمات الشبكة الداخلية تقع على عاتق السكان. من الحالات النموذجية للغاية عندما يشتكي السكان من البرد في الشقق ، تظهر القياسات انحرافات هبوطية عن الجدول الزمني. يحدث في كثير من الأحيان أن القياسات في آبار المضخات الحرارية تظهر درجة حرارة عودة مبالغ فيها من المنزل.

كيف تجعل معلمات التسخين تتماشى مع الجدول بيديك؟

فوهة التوسيع

مع الخليط المنخفض ودرجات الحرارة المرتجعة ، فإن الحل الواضح هو زيادة قطر فوهة المصعد. كيف يتم ذلك؟

التعليمات في خدمة القارئ.

1. جميع الصمامات أو البوابات في وحدة المصعد مغلقة (المدخل والمنزل والماء الساخن).
2. المصعد مفكك.
3. تتم إزالة الفوهة وإعادة تشكيلها بمقدار 0.5-1 مم.
4. يتم تجميع المصعد وبدء نزيف الهواء بترتيب عكسي.

نصيحة: بدلاً من حشوات البارونيت على الشفاه ، يمكنك وضع حشوات مطاطية مقطوعة بحجم الشفة من حجرة السيارة.

البديل هو تركيب مصعد بفوهة قابلة للتعديل.

قمع الشفط

في الحالات الحرجة (البرد الشديد والشقق المتجمدة) ، يمكن إزالة الفوهة بالكامل. حتى لا يتحول الشفط إلى وصلة عبور ، يتم قمعه بفطيرة مصنوعة من صفائح فولاذية بسمك لا يقل عن ملليمتر واحد.

انتباه: هذا تدبير طارئ، تستخدم في الحالات القصوى ، حيث يمكن أن تصل درجة حرارة المشعات في المنزل في هذه الحالة إلى 120-130 درجة.

التعديل التفاضلي

في درجات الحرارة المرتفعة ، كإجراء مؤقت حتى نهاية موسم التدفئة ، تتم ممارسة ضبط التفاضل في المصعد بواسطة صمام.

1. يتم تحويل DHW إلى أنبوب الإمداد.
2. يتم تثبيت مانومتر عند العودة.
   
3. يتم إغلاق صمام بوابة المدخل الموجود على خط أنابيب الإرجاع تمامًا ثم يتم فتحه تدريجيًا مع التحكم في الضغط في مقياس الضغط. إذا أغلقت الصمام للتو ، فإن هبوط الخدين على الجذع يمكن أن يتوقف ويفك تجميد الدائرة. يتم تقليل الاختلاف عن طريق زيادة الضغط العائد بمقدار 0.2 جوًا يوميًا مع التحكم في درجة الحرارة يوميًا.

استنتاج

من خلال إحصائيات الزيارات إلى مدونتنا ، لاحظت أن عبارات البحث مثل ، على سبيل المثال ، تظهر كثيرًا "ما هي درجة حرارة سائل التبريد عند سالب 5 بالخارج؟". قررت أن تنشر القديم. رسم بياني لتنظيم جودة إمداد الحرارة بناءً على متوسط ​​درجة الحرارة اليومية في الهواء الطلق. أريد أن أحذر أولئك الذين ، على أساس هذه الأرقام ، سيحاولون تسوية الأمور مع إدارات الإسكان أو شبكات التدفئة: جداول التدفئةتختلف كل منطقة على حدة (كتبت عن هذا في مقال). تعمل الشبكات الحرارية في أوفا (بشكيريا) وفقًا لهذا الجدول الزمني.

أود أيضًا أن ألفت الانتباه إلى حقيقة أن التنظيم يحدث وفقًا لـ معدل يوميدرجة الحرارة الخارجية ، لذلك ، على سبيل المثال ، في الخارج في الليل ناقص 15درجات وأثناء النهار ناقص 5، ثم سيتم الحفاظ على درجة حرارة المبرد وفقًا للجدول الزمني ناقص 10 درجة مئوية.

كقاعدة عامة ، يتم استخدام مخططات درجة الحرارة التالية: 150/70 , 130/70 , 115/70 , 105/70 , 95/70 . يتم تحديد الجدول وفقًا للظروف المحلية المحددة. تعمل أنظمة تدفئة المنزل وفقًا للجداول 105/70 و 95/70. وفقًا للجداول 150 و 130 و 115/70 ، تعمل شبكات الحرارة الرئيسية.

لنلق نظرة على مثال عن كيفية استخدام الرسم البياني. افترض أن درجة الحرارة بالخارج 10 درجات تحت الصفر. تعمل شبكات التدفئة حسب جدول درجات الحرارة 130/70 ، وهو ما يعني في -10 o يجب أن تكون درجة حرارة الناقل الحراري في خط أنابيب الإمداد لشبكة التدفئة 85,6 درجات ، في خط أنابيب الإمداد لنظام التدفئة - 70.8 درجة مئويةبجدول زمني 105/70 أو 65.3 حول C.على جدول 95/70. يجب أن تكون درجة حرارة الماء بعد نظام التدفئة 51,7 حول S.

كقاعدة عامة ، يتم تقريب قيم درجة الحرارة في خط أنابيب الإمداد للشبكات الحرارية عند ضبط مصدر الحرارة. على سبيل المثال ، وفقًا للجدول الزمني ، يجب أن تكون درجة الحرارة 85.6 درجة مئوية ، ويتم تعيين 87 درجة في غرفة التدفئة المركزية أو غرفة الغلاية.

يُرجى عدم التركيز على الرسم التخطيطي في بداية المنشور - فهو لا يتوافق مع البيانات الواردة في الجدول.

حساب الرسم البياني لدرجة الحرارة

تم وصف طريقة حساب الرسم البياني لدرجة الحرارة في الكتاب المرجعي (الفصل 4 ، ص. 4.4 ، ص. 153 ،).

هذه عملية شاقة وطويلة إلى حد ما ، حيث يجب حساب عدة قيم لكل درجة حرارة خارجية: T 1 ، T 3 ، T 2 ، إلخ.

لفرحنا ، لدينا جهاز كمبيوتر وجدول بيانات MS Excel. شاركني أحد الزملاء في العمل جدولًا جاهزًا لحساب الرسم البياني لدرجة الحرارة. صُنعت من قبل زوجته ، التي عملت كمهندسة لمجموعة من الأنظمة في الشبكات الحرارية.

لكي يقوم Excel بحساب رسم بياني وإنشاءه ، يكفي إدخال عدة قيم أولية:

• درجة حرارة التصميم في خط أنابيب الإمداد لشبكة التدفئة تي 1
• درجة حرارة التصميم في خط أنابيب الإرجاع لشبكة التدفئة تي 2
• درجة حرارة التصميم في أنبوب الإمداد لنظام التدفئة تي 3
• درجة الحرارة في الخارج تي n.v.
• درجة الحرارة الداخلية تي v.p.
• معامل في الرياضيات او درجة " ن»(لا يتغير عادة ويساوي 0.25)
• الحد الأدنى والحد الأقصى لقطع الرسم البياني لدرجة الحرارة قطع الحد الأدنى ، قص الحد الأقصى.

الجميع. لا شيء مطلوب منك أكثر من ذلك. ستكون نتائج الحسابات في الجدول الأول من الورقة. تم تمييزه بالخط العريض.

سيتم أيضًا إعادة بناء المخططات للقيم الجديدة.

يأخذ الجدول أيضًا في الاعتبار درجة حرارة مياه الشبكة المباشرة ، مع مراعاة سرعة الرياح.