CC BY
4
УДК 621.643
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Ахметова И.Г., Лапин К.В. Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
ORCID*: http://orcid.org/0000-0002-7082-2005, irina_akhmetova@mail.ru, lapinkv@yandex.ru
Резюме: ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблему расчет тепловых потерь в нестационарных условиях при постоянно изменяющимся градиенте температур. Использовать в качестве данных для расчетов тепловых потерь в режиме реального времени системы дистанционного съема показаний приборов учета тепловой энергии. Провести испытания тепловых сетей на фактические потери тепловой энергии в нестационарном режиме и построить математическую функцию (зависимости) изменения соотношения фактических и нормативны тепловых потерь для участка теплосети, находящего в процессе эксплуатации. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод расчетов тепловых потерь в режиме реального времени с использованием системы дистанционного съема показаний приборов учета тепловой энергии. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, приведены результаты исследования для получения возможности проведения испытаний тепловых сетей на фактические потери тепловой энергии в нестационарном режиме и построение математической функции (зависимости) изменения соотношения фактических и нормативны тепловых потерь для участка теплосети, находящего в процессе эксплуатации. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение метода расчетов тепловых потерь в режиме реального времени с использованием системы дистанционного съема показаний приборов учета тепловой энергии дает возможность разработать метод расчета тепловых потерь в нестационарных условиях. В работе приводятся результаты исследования для получения возможности проведения испытаний тепловых сетей на фактические потери тепловой энергии в нестационарном режиме и построение математической функции (зависимости) изменения соотношения фактических и нормативны тепловых потерь для участка теплосети, находящего в процессе эксплуатации. Полученные результаты также могут быть использованы для повышения надежности тепловых сетей за счет своевременного обнаружения отклонений фактических эксплуатационных условий от нормативных (участки тепловой сети с нарушением теплоизоляционного слоя, находящиеся во влажной среде, интенсифицирующей процессы наружной коррозии металла).
Ключевые слова: теплоснабжение; цифровизация; тепловые сети; надежность; потери тепловой энергии; методика испытаний.
Благодарности: Работа, по результатам которой выполнена статья, выполнена по Государственному контракту от 15 января 2016 г. в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса на 2014-2020 годы».
Для цитирования: Ахметова И.Г., Лапин К.В. Исследование нестационарных процессов теплообмена в тепловых сетях централизованного теплоснабжения // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. № 3 (55). С. 13-26.
REASERCH THE NON-STATIONARY HEAT EXCHANGE PROCESSES IN DISTRICT
HEATING NETWORKS
IG. Akhmetova, KV. Lapin
Kazan State Power Engineering University Kazan, Russia
ORCID*: http://orcid.org/0000-0002-7082-2005,
irina_akhmetova@mail.ru, lapinkv@yandex.ru
Abstract: THE PURPOSE. To consider the problem of calculation of heat losses under non-stationary conditions under constantly changing temperature gradient. To use as data for the calculation of heat losses in real time systems of remote readout of thermal energy meters. To carry out tests of heat networks on actual losses of heat energy in non-stationary mode and to construct mathematical function (dependencies) of change of ratio of actual and normative heat losses for a section of heat network, which is in operation. METHODS. In addressing the issue, the method of calculation of heat losses in real time using the system of remote readout of thermal energy metering devices was used. RESULTS. The article describes the relevance of the topic, provides the results of research to obtain the possibility of testing of thermal networks for actual loss of thermal energy in non-stationary mode and construction of mathematical function (dependencies) changes in the ratio of actual and normative heat losses for the part of the heating network under operation. CONCLUSION. The application of the method of calculation of heat losses in real time using the system of remote retrieval of readings of heat energy metering devices makes it possible to develop a method of calculation of heat losses in non-stationary conditions. The study results for obtaining the possibility of testing of thermal networks for actual thermal energy losses in non-stationary mode and construction of mathematical function (dependency) changes in the ratio of actual and normative heat losses for the part of the heating network under operation. The obtained results can also be used to increase the reliability of heat networks by means of timely detection of deviations of actual operating conditions from normative conditions (parts of the thermal network with defective thermal insulation layer, located in a moist environment intensifying processes of external corrosion of metal).
Keywords: Heat supply; digitalization; thermal networks; reliability; thermal energy loss; test method.
Acknowledgments: Работа, по результатам которой выполнена статья, выполнена по Государственному контракту от 15 января 2016 г. в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса на 2014-2020 годы».
For citation: IG. Akhmetova, KV. Lapin. Reaserch the non-stationary heat exchange processes in district heating networks. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2022;14;3(55): 13-26.
Введение и литературный обзор
Порядок определения и формулы расчета нормативов технологических потерь тепловой энергии при ее передаче по сетям централизованного теплоснабжения Российской Федерации приведены в [1]. Нормативы рассчитываются для каждой организации, эксплуатирующей тепловые сети. Норматив технологических потерь тепловой энергии — это нормируемое количество потерь тепловой энергии (Гкал), затрачиваемое при транспорте теплоносителя в системе теплоснабжения.
Как следует из п. 11.3.1 [1]:
- для участков тепловой сети, подвергавшимся испытаниям на тепловые потери, в качестве нормативных значений принимаются полученные при испытаниях значения фактических часовых тепловых потерь;
- для участков тепловой сети, аналогичных подвергавшимся тепловым испытаниям по типам прокладки, видам теплоизоляционных конструкций и условиям эксплуатации, в качестве нормативных принимаются значения часовых тепловых потерь, определенные по соответствующим нормам тепловых потерь с введением поправочных коэффициентов, определенных по результатам испытаний.
При этом, максимальные значения поправочного коэффициента в [1] ограничены
значениями 1,2___1,7 в зависимости от типа прокладки теплосети и соотношения подземной
и надземной прокладок по материальной характеристике.
Методические указания для определения фактических эксплуатационных тепловых потерь через тепловую изоляцию тепловых сетей и разработки на их основе нормируемых эксплуатационных тепловых потерь приведены в [2-4]
СО 153-34.20.523(3) - 2003. Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем
Согласно указанным методическим указаниям для определения фактических тепловых потерь на испытываемых участках двухтрубной водяной тепловой сети и сравнения их с нормативными значениями должно быть организовано циркуляционное кольцо, состоящего из прямого и обратного трубопроводов с перемычкой между ними. Все ответвления и отдельные абоненты должны быть от него отсоединены, а расход на всех участках тепловой сети должен быть одинаков. При этом минимальный объем испытываемых участков по материальной характеристике должен быть не менее 20% материальной характеристики всей сети. Таким образом, должно образоваться кольцо большой протяженности (несколько километров).
При этом минимальный объем испытываемых участков по материальной характеристике должен быть не менее 20% материальной характеристики всей сети. Таким образом, должно образоваться кольцо большой протяженности (несколько километров).
Как указано в [3], проведение тепловых испытаний по определению количественных значений тепловых потерь через изоляцию трубопроводов требует значительных подготовительных работ, материальных ресурсов и прекращения теплоснабжения потребителей на время проведения испытаний. Испытания возможно провести не на всех трубопроводах тепловых сетей, вследствие чего невозможно установить достоверные величины поправочных коэффициентов, которые, в соответствии с нормативными документами [2, 4] с учетом ограничений по значениям коэффициентов в [1], предлагается использовать при определении тепловых потерь.
Нельзя не отметить важный аспект отсутствия возможности проведения испытаний по действующим методикам в отопительный период по причине необходимости прекращения теплоснабжения потребителей, так как процесс прекращения теплоснабжения для проведения испытаний законодательно не урегулирован (будут нарушены договорные обязательства перед потребителями, нормированные отклонения температуры теплоносителя в подающей линии водяной тепловой сети в соответствии с утвержденным для системы теплоснабжения графиком предусмотрены в [5] не более +/- 3%, перебои в теплоснабжении не допускаются).
В летний период проведение испытаний возможно только в ограниченное время плановых отключений потребителей (законодательно установлен срок не более 14 дней), но при этом уменьшается время, располагаемое для ремонтов тепловых сетей и источников тепловой энергии. Профилактические ремонтные работы, гидравлические испытания тепловых сетей в летний период блокируют возможность организации циркуляционного кольца, необходимого для испытаний.
Кроме того, полученные по результатам испытаний значения поправочных коэффициентов, определенных экспериментальным путем, имеют достаточно высокую величину дисперсии и, соответственно, вводят не разрешаемую погрешность в расчеты.
На законодательном уровне закреплено требование к организациям, эксплуатирующим тепловые сети, о проведении испытаний на тепловые потери не реже одного раза в 5 лет. Однако, на практике, учитывая экономическую целесообразность снижения потерь тепловой энергии в сетях, испытания для выявления фактических тепловых потерь необходимо проводить на действующих тепловых сетях в постоянном режиме.
Учитывая вышеизложенные сложности в организации и проведении испытаний на фактические тепловые потери (их отклонения от нормативных значений) для теплоснабжающих организаций является актуальной задача проведения испытаний, находящихся в процессе эксплуатации тепловых сетей в постоянном режиме без ограничения теплоснабжения потребителей.
В соответствии с требованиями [6] за последние годы количество приборов учета у потребителей значительно увеличилось.
Согласно государственному докладу Министерства экономического развития Российской Федерации «О состоянии энергосбережения и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации в 2020 году» (Москва, 2021 г.) уровень оснащения многоквартирных домов МКД общедомовыми приборами учета потребления тепловой энергии составил 63,9% от общего числа многоквартирных домов (в 2019 г. показатель составил 61,8%).
В соответствии с [7] технические условия на установку узла учета тепловой энергии (на источнике тепловой энергии и у потребителя) содержат требования в отношении
транспорта тепловой энергии по показателю "тепловые потери" (утв. Приказом Минэнерго РФ от 30.06.2003 №278).
обеспечения возможности подключения узла учета к системе дистанционного съема показаний прибора учета с использованием стандартных промышленных протоколов и интерфейсов. Теплосчетчики снабжаются стандартными промышленными протоколами и могут быть снабжены интерфейсами, позволяющими организовать дистанционный сбор данных в автоматическом (автоматизированном) режиме.
Также теплоснабжающая организация, теплосетевая организация и потребитель имеют право установки на узле учета дополнительных приборов для дистанционного снятия показаний с тепловычислителя.
Сбор сведений о показаниях приборов учета, о количестве поставленной (полученной, транспортируемой) тепловой энергии, теплоносителя, а также снятие показаний приборов учета осуществляются с использованием телеметрических систем -систем дистанционного снятия показаний.
В зоне обслуживания АО «Татэнерго» (Республика Татарстан) на сегодняшний день свыше 98% потребления тепловой энергии определяется с помощью коммерческих приборов учёта, из которых более 51% оснащены средствами дистанционной передачи данных в автоматизированные системы дистанционного снятия показаний.
Таким образом, на рынке тепловой энергии сложилась ситуация, когда параметры тепловой энергии с приборов учета преимущественно поступают в систему дистанционного снятия показаний. Цифровой способ снятия показаний с приборов учета, включающий в себя показания приборов, установленных на тепловых выводах источников тепловой энергии, в теплосетях и у потребителей, дает возможность системного анализа параметров тепловой энергии в динамике. Накопление в системе дистанционного снятия показаний средств измерений в системах теплоснабжения создает массивную цифровую базу для возможности проведения сравнительного анализа фактических параметров тепловой энергии (в т. ч. температура теплоносителя) с нормативными значениями.
Условия проведения испытаний теплосети на фактические потери тепловой энергии, приведенные в [8-9], предполагают наведение стационарного процесса теплообмена между теплоносителем и внешней средой, с отсутствием динамики расходов и температуры теплоносителя в трубопроводах в условиях выбранного для испытаний циркуляционного кольца. По полученным данным производится вычисление фактических потерь тепловой энергии в циркуляционном кольце по показаниям средств изменений температуры теплоносителя в начале и в конце испытуемой сети. Результатом расчета является получение соотношений (коэффициентов) фактических и определенных по нормам тепловых потерь.
Накопленные в процессе эксплуатации системы теплоснабжения показания средств измерений температуры и расхода теплоносителя также могут использоваться для вычисления соотношений (коэффициентов) фактических и определенных по нормам тепловых потерь, используя сравнительный метод отклонения фактической температуры теплоносителя в исследуемой теплосети от температуры, определенной исходя из норм в без ограничения теплоснабжения потребителей, находящихся в пределах исследуемого участка тепловой сети. [10].
Следует отметить то, что в реальной системе теплоснабжения с разветвленной теплосетью стационарные условия теплообмена отсутствуют из-за постоянной динамики температур наружного воздуха, и, как следствие, изменения температуры теплоносителя в соответствии с утвержденным для системы теплоснабжения температурным графиком, а также изменения расхода теплоносителя при неравномерном в течении дня использовании тепловой нагрузки горячего водоснабжения.
Материалы и методы
Определение нормативной температуры теплоносителя у потребителя, с учетом температуры теплоносителя на выходе из источника теплоснабжения и нормативных потерь тепловой энергии в тепловых сетях, производится из условия соблюдения следующих зависимостей.
Анализируя формулы расчета нормативных тепловых потерь тепловой энергии в тепловых сетях, изложенных в [1], приходим к выводу о том, что величина потерь тепловой энергии находится в прямой зависимости от температуры теплоносителя.
Изменение величины тепловых потерь для конкретного участка тепловой сети в течение отопительного периода связано с изменением температуры теплоносителя, которая изменяется в связи с изменением температуры наружного воздуха (качественный способ регулирования расхода тепловой энергии).
Ттннач = /ОН,) (1)
где 7\тн-нач - температура теплоносителя в начале г'-го участка теплосети, задаваемая в соответствии с утвержденным температурным графиком, °С; 7нв- температура наружного воздуха, °С.
0Г п=/(7тннач,7тнкон,7нв) (2)
= с * с * (7тннач - 7тнкон) * 1 о- 3 (3)
где 0нп- нормативные потери тепловой энергии на г'-ом участке тепловой сети, рассчитанные в соответствии с [1], Гкал/ч; 77нкон- температура теплоносителя в конце г'-го участка теплосети, °С; с - удельная теплоёмкость теплоносителя, ккал/(кг-°С); С; - расход теплоносителя на г'-ом участке тепловой сети, т/ч.
Преобразуя формулу 3, получим значение температуры теплоносителя в конце участка тепловой сети, °С при нормативной величине тепловых потерь:
„н.п
у тн . ко н _ у тн . нач _ Щ_* 3 (4)
1 1 с*С; ^ '
Значение расчетного расхода теплоносителя по каждому участку может быть принято по результатам гидравлического расчета, однако наиболее точно расход следует определять по фактическим показаниям расхода теплоносителя из системы дистанционного снятия показаний. При этом, по ходу движения теплоносителя расход теплоносителя на следующем (г'+1)-ом участке теплосети корректируется в зависимости от суммы расходов потребителей, присоединенных к концу г'-го участка, и нормированных утечек по формуле 5:
+ 1 = С - 1 Сп - П (5)
где Сп - расход теплоносителя п-го потребителя по данным системы дистанционного снятия показаний из количества потребителей т, врезки тепловых вводов которых расположены в конце '-го участка, т/ч; - нормированные затраты (утечка) теплоносителя г'-го участка, определяются исходя из [1], т/ч.
Определив по формуле 4 температуры теплоносителя на участках теплосети от источника тепловой энергии до конечного потребителя для всего диапазона температур наружного воздуха получаем нормативное поле температур теплоносителя.
Результаты и обсуждение
Используя фактические данные о температурах теплоносителя в начале и в конце исследуемого участка тепловой сети из системы дистанционного снятия показаний получаем сравнительный анализ нормативных и фактических тмператур теплоносителя за промежуток времени наблюдения.
При этом, для получения соотношений (коэффициентов) фактических и определенных по нормам тепловых потерь главное значение для исследования фактических потерь теплоносителя будут иметь значения температуры теплоносителя:
- в начале участка тепловой сети (фактическая);
- в конце участка тепловой сети (нормативная и фактическая).
Изменение фактической температуры теплоносителя в конце участка происходит с запаздыванием по отношению к изменению температуры в начале участка на время прохождения температурной волны. Поэтому время прохождения температурной волны в период эксплуатации трубопроводов тепловых сетей необходимо обязательно учитывать в расчетах.
Учитывая то, что система дистанционного снятия показаний фиксирует время каждого измерения значение фактической температуры теплоносителя в конце участка тепловой сети, полученное в момент времени необходимо соотносить с температурой теплоносителя в начале участка тепловой сети в момент времени , то есть с опозданием на величину времени прохождения теплоносителя по участку тепловой сети (время прохождения температурной волны).
Определение времени производится по формуле:
Т0 = Тк - Ш (6)
где Ш - время прохождения температурной волны от начала участка теплосети до его конца, ч;
Время прохождения температурной волны определяется по статистическим данным фактического распределения температур теплоносителя в разных точках исследуемой тепловой сети либо исходя из гидравлического расчета по данным электронной модели системы теплоснабжения (разрабатывается и актуализируется ежегодного в рамках Схемы теплоснабжения поселения).
Сравнение нормативных и фактических потерь тепловой энергии участка тепловой сети производится с учетом неизменности расхода теплоносителя на исследуемых участках теплосети при расчете нормативного падения температуры теплоносителя и при дистанционном съеме фактических температур теплоносителя.
Расчет соотношения (коэффициента) фактических и определенных по нормам [1] тепловых потерь для исследуемого участка тепловой сети производится по формуле:
К =
(7)
т-ттр ттн.нач
где 1 т0 -
фактическая температура теплоносителя в начале исследуемого участка тепловой сети по данным системы дистанционного снятия показаний в момент времени т0, °С; Т™кон - фактическая температура теплоносителя в конце исследуемого участка тепловой сети по данным системы дистанционного снятия показаний в момент времени тк, °С; - нормативная температура теплоносителя в конце исследуемого участка
тепловой сети, вычисленная по формуле 4, °С.
Пример расчета соотношения (коэффициента) фактических и нормативных тепловых потерь для исследуемого участка тепловой сети «РК Савиново (ТВ17) - П-8 - ТК18-14 - П-6 - ТК55613 - П-13 - П-14 - ТК18-26а - тк-1 - тк-2 - тк-5а - МКД ул. А.Лаврентьева, 26а». Схема участка тепловой сети представлена на рис. 1.
Рис.1. Схема исследуемого участка тепловой сети
Fig.1. ТНе .чскета о/№е $Шйу яес110п о/№е Нем пеШогк
Результаты произведенных расчетов по формулам 4, 7 с учетом времени прохождения температурной волны W=2,334 ч (140,04 мин.) приведены в приложении 1.
Рассмотрим установление зависимости изменения соотношения (коэффициента) К от скорости изменения температуры в начале участка тепловой сети.
Как видно из табл. 1 соотношение фактических и нормативных тепловых потерь (коэффициент К) для исследуемого участка тепловой сети изменяется во времени. Исследование проведено в диапазоне времени осенне-зимнего периода с 01:00 часа 19.12.2021 до 23:00 часов 24.12.2021 (142 часа).
За время исследования изменение фактической температуры теплоносителя в начале участка тепловой сети составило от 82,99°С до 99,64°С (диапазон 16,65°С), изменение фактической температуры теплоносителя в конце участка тепловой сети составило от 81,41°С до 97,90°С (диапазон 16,49°С).
При этом, полученное значение коэффициента К составило от 0,41 до 2,81 (диапазон 2,40). То есть соотношение между фактическими и нормативными потерями тепловой энергии значительно менялось.
Проанализировав изменение коэффициента К по табл. 1 приходим к выводу о том, что увеличение коэффициента К происходит при увеличении температуры теплоносителя (и наоборот), а изменение коэффициента К зависит от скорости изменения фактической температуры теплоносителя в начале участка тепловой сети. Причем, чем выше скорость изменения Гттн ■ нач во времени (Д Т™ ■ нач ), тем более значительно меняется К.
К таким же выводам приводят расчеты по другим выбранным участкам тепловой сети, что является основанием для установления зависимости изменения соотношения (коэффициента) К от скорости изменения во времени температуры теплоносителя путем построения функции:
К = /(Д Т™нач) (8)
Построение функции выполнено путем аппроксимации данных одной переменной (метод наименьших квадратов). В этом методе в качестве критерия близости приближающей функции к совокупности точек используется суммы квадратов разностей значений табличных значений К и теоретических, рассчитанных по уравнению регрессии.
Полученная функция и ее график представлены на рисунке 2.
Зависимость изменения коэффициента К от скорости изменения температуры теплоносителя
о 2£
3,00 2,50 2,00 1,50
♦ jf^ ♦
W"^ А.
♦ ♦
0,50 0,00 y = 0,654x + 1,161 R2 = 0,9393 6
< ►
-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 Скорость изменения температуры теплоносителя в начале участка теплосети, °С/час
2,50
3,00
Рис.2 Точки экспериментальных данных для Fig.2. Experimental data points to construct a построения графика зависимости dependency chart
На рис. 2 графически изображены точки экспериментальных данных для построения графика зависимости К = /(ДГТТНнач) для исследуемого участка тепловой сети «РК Савиново (ТВ17) - П-8 - ТК18-14 - П-6 - ТК55613 - П-13 - П-14 - ТК18-26а - тк-1 - тк-2 -тк-5а - МКД ул. А. Лаврентьева, 26а». По оси абсцисс располагаются значения ДТтТоН,нач, по оси ординат располагаются значения К.
В результате аппроксимации экспериментальных данных получена математическая функция линейной регрессии:
К = 0,654 * ДТ™ нач + 1 , 1 6 1 6 (9)
Коэффициент детерминации (доля дисперсии зависимой переменной) полученной функции составил R2 = 0,939, что достаточно близко к единице, что говорит о соответствии математической функции экспериментальным данным.
В стационарном процессе при отсутствии изменения фактической температуры теплоносителя в начале участка тепловой сети «РК Савиново (ТВ17) - П-8 - ТК18-14 - П-6 - ТК55613 - П-13 - П-14 - ТК18-26а - тк-1 - тк-2 - тк-5а - МКД ул. А. Лаврентьева, 26а» во времени испытаний (Д Тттн-нач = 0) соотношение фактических и нормативных тепловых потерь также является постоянной величиной К=1,1616.
19
Заключение
Получены результаты исследования нестационарного процесса теплопередачи (потерь теплоты) в сетях централизованного теплоснабжения в режиме реального времени с использованием систем дистанционной передачи показаний приборов учета.
На основе полученных данных предложено решение задачи математического расчета фактических тепловых потоков в сетях централизованного теплоснабжения для нестационарного режима работы.
Выполнено построение математической функции изменения соотношения фактических и нормативных тепловых потерь для участка теплосети от скорости изменения температуры теплоносителя в его начале.
Использование данной математической функции позволяет теплоснабжающей организации выполнять в режиме реального времени:
- мониторинг сверхнормативных потерь тепловой энергии по участкам действующей теплосети;
- проведение испытаний тепловых сетей на фактические потери тепловой энергии без ограничения теплоснабжения потребителей.
Литература
1. Приказ Минэнерго России от 30.12.2008 N 325 «Об утверждении порядка определения нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии, теплоносителя».
2. РД 34.09.255-97. Методические указания по определению тепловых потерь в водяных тепловых сетях (утв. РАО "ЕЭС России" 25.04.1997).
3. Г.В. Кузнецов, И.П. Озерова, В.Ю. Половников, Ю.С. Цыганкова Оценка фактических потерь тепла при транспортировке теплоносителя с учетом технического состояния и реальных условий эксплуатации тепловых сетей. Известия Томского политехнического университета. 2011. Т.319. №4.
4. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок, утвержденные приказом Минэнерго России от 24 марта 2003 г. № 115.
5. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 г. №261-ФЗ.
6. Постановление Правительства РФ от 18.11.2013 N 1034 (ред. от 25.11.2021) "О коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя" (вместе с "Правилами коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя").
7. Горинов Ю.А., Анисимов П.Н. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики // Повышение эффективности систем централизованного теплоснабжения модернизацией ИТП. Т. 24, № 3 (2022) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-3-101-111.
8. Халлыев И., Гильфанов К.Х. Снижение стоимости теплонасосной системы теплоснабжения путем замены коллектора первого контура. Известие высших учебных заведений. Проблемы энергетики // 2020. Т. 22. № 1. С. 28-37. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-1-28-37.
9. Гильфанов К.Х., Якимов Н.Д., Минвалеев Н.Ю., Шешуков Е.Г., Богданова Н.В. Нестационарные трение и теплообмен в начальном участке трубопровода при сбросе тепловой нагрузки. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики // 2018. Т.20. № 5-6. С.22-28. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-5-6-22-28.
10. В.В. Афанасьев, В.Г. Ковалев,В.А. Тарасов, В.В. Тарасова, Д.Г. Федоров. Исследование нестационарных тепловых режимов отопления зданий и сооружений. Вестник ЧувГУ. 2017. №1.С 20-28.
11. Паулаускайте Сабина, Валанчюс Кястутис. Материалы Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции», 23 -25 ноября 2021, МГСУ.
12. Matthias Finkenrath,Till Faber, Fabian Behrens, Stefan Leiprecht. Holistic modelling and optimisation of thermal load forecasting, heat generation and plant dispatch for a district heating network. V.250, 1 July 2022, 23666. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.123666.
13. Hjôrleifur G. Bergsteinsson, Phillip B. Vette, Jan Kloppenborg Moller, Henrik Madsen. Energy Conversion and Management. Estimating temperatures in a district heating
20
network using smart meter data. V. 269, lOctober 2021, 116113. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116113.
14 Бирюлин В.И., Куделина Д.В. Разработка модели для анализа способов снижения несимметрии напряжений в системах электроснабжения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т.24. №2. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-2-73-86.
15. Sophie Knottner, b Benedikt Leitne, René Hofmann. Impact of recent district heating developments and low-temperature excess heat integration on design of industrial energy systems: An integrated assessment method. Energy Conversion and Management. Volume 263 , 1 July 2022 , 115612. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115612
Авторы публикации
Ахметова Ирина Гареевна - д-р. техн. наук, доцент, проректор по развитию и инновациям, Казанский государственный энергетический университет.
Лапин Константин Викторович - аспирант, Казанский государственный энергетический университет, начальник отдела реализации, балансов и анализа потерь тепловой энергии АО «Татэнерго».
References
1.Prikaz Minenergo Rossii ot 30.12.2008 N 325 «Ob utverzhdenii poryadka opredeleniya normativov tekhnologicheskikh poter' pri peredache teplovoi energii, teplonositelya».
2.RD 34.09.255-97. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu teplovykh poter' v vodyanykh teplovykh setyakh (utv. RAO "EES Rossii" 25.04.1997).
3.G.V. Kuznetsov, I.P. Ozerova, V.Yu. Polovnikov, Yu.S. Tsygankova Otsenka fakticheskikh poter' tepla pri transportirovke teplonositelya s uchetom tekhnicheskogo sostoyaniya i real'nykh uslovii ekspluatatsii teplovykh setei. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2011. T.319. №4.
4.Pravila tekhnicheskoi ekspluatatsii teplovykh energoustanovok, utverzhdennye prikazom Minenergo Rossii ot 24 marta 2003 g. № 115.
5. Federal'nyi zakon «Ob energosberezhenii i o povyshenii energeticheskoi effektivnosti i o vnesenii izmenenii v otdel'nye zakonodatel'nye akty Rossiiskoi Federatsii» ot 23.11.2009 g. №261-FZ
6.Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 18.11.2013 N 1034 (red. ot 25.11.2021) "O kommercheskom uchete teplovoi energii, teplonositelya" (vmeste s "Pravilami kommercheskogo ucheta teplovoi energii, teplonositelya").
7.Gorinov Yu.A., Anisimov P.N. News of higher educational institutions. Energy Problems // Increase of efficiency of district heating systems by ITP modernization. 2022;24(3):101-111. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-3-101-111.
8.I. Halliyev, K. H. Hilfanov. Reduction of the cost of heat pump heat supply system by replacing the first circuit collector. News of higher education institutions. Energy problems. 2020;22(1):28-37. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-1-28-37.
9.K. H. Hilfanov, N. D. Yakimov, N. Y. Minvaleev, E. G. Sheshukov, N. V. Bogdanova Non-stationary friction and heat exchange in the initial section of the pipeline during discharge of heat load. News of higher education institutions. Energy problems. 2018;20(5-6):22-28. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-5-6-22-28.
10.V.V. Afanasiev, V.G. Kovalev, V.A. Tarasov, V.V. Tarasova, D.G. Fedorov. Research of non-stationary thermal modes of heating buildings and structures. Herald of Chuv State University. 2017;1:20-28.
11. Paulauskaite Sabina, Valancius Kâsututis. Materials of the International Scientific and Technical Conference «Theoretical bases of heat and gas supply and ventilation», 23 - 25 November 2021, IGSU.
12. Matthias Finkenrath,Till Faber, Fabian Behrens, Stefan Leiprecht. Holistic modelling
and optimisation of thermal load forecasting, heat generation and plant dispatch for a district heating network. V.250, 1 July 2022, 23666. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.123666.
13. Hjdrleifur G. Bergsteinsson, Phillip B. Vette, Jan Kloppenborg Moller, Henrik Madsen. Energy Conversion and Management. Estimating temperatures in a district heating network using smart meter data. V. 269, 1October 2021, 116113. https://doi.org/10J 016/j .enconman.2022.116113.
14. Biryulin V.I., Kudelina D.V. Development of a model for the analysis of ways to reduce asymmetry of voltage in power supply systems. News of higher education institutions. Energy problems. 2022;24(2): 73-86. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-2-73-86.
15. Sophie Kndttner, b Benedikt Leitne, René Hofmann. Impact of recent district heating developments and low-temperature excess heat integration on design of industrial energy systems: An integrated assessment method. Energy Conversion and Management. Volume 263 , 1 July 2022 , 115612. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115612.
Authors of the publication
Irina G. Akhmetova - Vice-Rector for Development and Innovation, Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russia.
K.V. Lapin - Postgraduate student, Kazan State Power Engineering University, Head of the Department of Sales, Balances and Analysis of Thermal Energy Losses of JSC Tatenergo, Kazan, Russia.
Получено 05.09.2022г.
Отредактировано 19.09.2022г.
Принято 20.09.2022г.
Приложение 1
Результаты произведенных расчетов по формулам 4, 7 с учетом времени прохождения температурной волны W=2,334 ч (140,04 мин.)
Дата и Время измерения ^ТН.КОН тк 7'тп.ппч 'ГТН.КОН 1 норм Изменение дт'тн.нач п1г„ К
19.12.2021 1:00 82,24 83,72 82,30 -0,08 1,04
19.12.2021 2:00 82,17 83,9 82,50 0,18 1,24
19.12.2021 3:00 82,07 84,32 82,90 0,42 1,58
19.12.2021 4:00 82,58 84,45 83,10 0,13 1,39
19.12.2021 5:00 82,77 84,49 83,10 0,04 1,24
19.12.2021 6:00 82,85 84,17 82,80 -0,32 0,96
19.12.2021 7:00 82,69 84,04 82,60 -0,13 0,94
19.12.2021 8:00 82,37 83,86 82,50 -0,18 1,10
19.12.2021 9:00 82,42 83,52 82,10 -0,34 0,77
19.12.2021 10:00 82,03 83,72 82,30 0,20 1,19
19.12.2021 11:00 82,12 83,59 82,20 -0,13 1,06
19.12.2021 12:00 82,04 83,94 82,50 0,35 1,32
19.12.2021 13:00 82,33 84,19 82,80 0,25 1,34
19.12.2021 14:00 82,58 84,48 83,10 0,29 1,38
19.12.2021 15:00 82,84 84,61 83,20 0,13 1,26
19.12.2021 16:00 83,01 84,47 83,10 -0,14 1,07
19.12.2021 17:00 82,98 84,04 82,60 -0,43 0,74
19.12.2021 18:00 82,58 83,89 82,50 -0,15 0,94
19.12.2021 19:00 82,37 83,73 82,30 -0,16 0,95
19.12.2021 20:00 82,25 83,69 82,30 -0,04 1,04
19.12.2021 21:00 82,21 83,87 82,50 0,18 1,21
19.12.2021 22:00 82,31 84,21 82,80 0,34 1,35
19.12.2021 23:00 82,56 84,1 82,70 -0,11 1,10
20.12.2021 0:00 82,71 84,08 82,70 -0,02 0,99
20.12.2021 1:00 82,4 84,22 82,80 0,14 1,28
20.12.2021 2:00 82,65 84,05 82,70 -0,17 1,04
20.12.2021 3:00 82,55 84,41 83,00 0,36 1,32
20.12.2021 4:00 82,72 84,03 82,60 -0,38 0,92
20.12.2021 5:00 82,6 83,89 82,50 -0,14 0,93
20.12.2021 6:00 82,39 83,79 82,40 -0,10 1,01
20.12.2021 7:00 82,33 83,57 82,20 -0,22 0,91
20.12.2021 8:00 81,94 83,72 82,30 0,15 1,25
20.12.2021 9:00 82,23 83,99 82,60 0,27 1,27
20.12.2021 10:00 82,27 84,27 82,90 0,28 1,46
20.12.2021 11:00 82,72 84,68 83,30 0,41 1,42
20.12.2021 12:00 82,85 84,66 83,30 -0,02 1,33
20.12.2021 13:00 83,16 84,42 83,00 -0,24 0,89
20.12.2021 14:00 82,74 84,9 83,40 0,48 1,44
20.12.2021 15:00 83,1 85,19 83,70 0,29 1,40
20.12.2021 16:00 83,46 85,2 83,70 0,01 1,16
20.12.2021 17:00 83,56 85,1 83,60 -0,10 1,03
20.12.2021 18:00 83,5 84,84 83,40 -0,26 0,93
20.12.2021 19:00 S3,31 S4,3 82,90 -0,54 0,71
20.12.2021 20:00 S2,S7 S3,S9 82,50 -0,41 0,73
20.12.2021 21:00 S2,26 84,04 82,б0 0,15 1,24
20.12.2021 22:00 S2,52 84,01 S2,60 -0,03 1,0б
20.12.2021 23:00 S2,35 83,51 82,10 -0,50 0,82
21.12.2021 0:00 S2,2 82,99 81,б0 -0,52 0,57
21.12.2021 1:00 S1,41 83,б7 82,30 0,б8 1,б5
21.12.2021 2:00 S1,S9 84,34 82,90 0,б7 1,70
21.12.2021 3:00 S2,55 84,7б 83,40 0,42 1,б3
21.12.2021 4:00 S3,02 S4,36 83,00 -0,40 0,99
21.12.2021 5:00 S2,79 84,75 83,40 0,39 1,45
21.12.2021 б:00 S3,1S 84,37 83,00 -0,38 0,87
21.12.2021 7:00 S2,71 8б,13 S4,60 1,7б 2,24
21.12.2021 S:00 S4,31 S6,49 85,00 0,3б 1,4б
21.12.2021 9:00 S4,79 S6,37 84,90 -0,12 1,07
21.12.2021 10:00 S4,S1 S6,69 85,20 0,32 1,2б
21.12.2021 11:00 S4,93 S5,96 84,50 -0,73 0,71
21.12.2021 12:00 S4,4S 85,98 84,50 0,02 1,01
21.12.2021 13:00 S4,3S 85,9б 84,50 -0,02 1,08
21.12.2021 14:00 S4,32 85,85 84,50 -0,11 1,13
21.12.2021 15:00 S4,3 85,9 84,50 0,05 1,14
21.12.2021 1б:00 S4,22 88,38 8б,90 2,48 2,81
21.12.2021 17:00 S6,12 89,93 88,30 1,55 2,34
21.12.2021 1S:00 SS,06 89,95 88,40 0,02 1,22
21.12.2021 19:00 SS,2S 90,74 89,10 0,79 1,50
21.12.2021 20:00 SS,92 90,б7 89,10 -0,07 1,11
21.12.2021 21:00 SS,9S 91,77 90,20 1,10 1,78
21.12.2021 22:00 S9,77 93,31 91,б0 1,54 2,07
21.12.2021 23:00 91,45 94,15 92,20 0,84 1,38
22.12.2021 0:00 92,2б 93,85 92,50 -0,30 1,18
22.12.2021 1:00 92,19 94,01 92,б0 0,1б 1,29
22.12.2021 2:00 92,22 93,41 92,00 -0,б0 0,84
22.12.2021 3:00 91,7S 94,12 92,70 0,71 1,б5
22.12.2021 4:00 92,3б 94,7 93,30 0,58 1,б7
22.12.2021 5:00 92,9S 9б,18 94,70 1,48 2,1б
22.12.2021 б:00 94,39 97,93 9б,40 1,75 2,31
22.12.2021 S:00 95,5б 97,34 95,80 -0,59 1,1б
22.12.2021 9:00 95,4б 97,3б 95,90 0,02 1,30
22.12.2021 10:00 95,54 97,91 9б,40 0,55 1,57
22.12.2021 11:00 9б,13 98,01 9б,50 0,10 1,25
22.12.2021 12:00 9б,22 97,79 9б,30 -0,22 1,05
22.12.2021 13:00 9б,01 97,59 9б,10 -0,20 1,0б
22.12.2021 14:00 95,S4 9б,93 95,40 -0,бб 0,71
22.12.2021 15:00 95,23 9б,б9 95,20 -0,24 0,98
22.12.2021 1б:00 95,02 98,б1 97,10 1,92 2,38
22.12.2021 17:00 96,7S 99,15 97,б0 0,54 1,53
22.12.2021 1S:00 97,35 99,33 97,70 0,18 1,21
22.12.2021 19:00 97,53 99,33 97,70 0,00 1,10
22.12.2021 20:00 97,54 99,07 97,50 -0,26 0,97
22.12.2021 21:00 97,32 98,71 97,20 -0,36 0,92
22.12.2021 22:00 9б,9б 97,92 96,40 -0,79 0,63
22.12.2021 23:00 9б,2 98,24 96,70 0,32 1,32
23.12.2021 0:00 96,4S 98,27 96,90 0,03 1,31
23.12.2021 1:00 9б,б 98,38 97,00 0,11 1,29
23.12.2021 2:00 96,6S 99,14 97,70 0,76 1,71
23.12.2021 3:00 97,41 99,3 97,90 0,16 1,35
23.12.2021 4:00 97,59 99,56 98,20 0,26 1,45
23.12.2021 5:00 97,82 99,64 98,20 0,08 1,26
23.12.2021 б:00 97,9 99,2 97,80 -0,44 0,93
23.12.2021 7:00 97,46 98,63 97,20 -0,57 0,82
23.12.2021 8:00 96,95 98,38 97,00 -0,25 1,04
23.12.2021 9:00 96,72 98,44 97,00 0,06 1,19
23.12.2021 10:00 96,74 98,33 96,90 -0,11 1,11
23.12.2021 11:00 96,76 98,75 97,40 0,42 1,47
23.12.2021 12:00 97,08 98,84 97,40 0,09 1,22
23.12.2021 13:00 97,16 98,64 97,20 -0,20 1,03
23.12.2021 14:00 96,86 98,21 96,80 -0,43 0,96
23.12.2021 15:00 96,71 99,26 97,90 1,05 1,88
23.12.2021 1б:00 97,42 98,49 97,10 -0,77 0,77
23.12.2021 17:00 96,89 97,95 96,60 -0,54 0,79
23.12.2021 18:00 96,24 98,3 96,90 0,35 1,47
23.12.2021 19:00 96,54 98,7 97,30 0,40 1,54
23.12.2021 20:00 97,13 97,7 96,30 -1,00 0,41
23.12.2021 21:00 96,19 98,12 96,70 0,42 1,36
23.12.2021 22:00 96,47 98,18 96,80 0,06 1,24
23.12.2021 23:00 96,55 98,57 97,20 0,39 1,47
24.12.2021 0:00 96,93 98,96 97,60 0,39 1,49
24.12.2021 1:00 97,38 99,11 97,60 0,15 1,15
24.12.2021 2:00 97,4 99,31 97,80 0,20 1,26
24.12.2021 3:00 97,67 99,55 98,10 0,24 1,30
24.12.2021 4:00 97,82 99,11 97,60 -0,44 0,85
24.12.2021 5:00 97,45 99,04 97,60 -0,07 1,10
24.12.2021 б:00 97,36 98,89 97,50 -0,15 1,10
24.12.2021 7:00 97,18 98,67 97,30 -0,22 1,09
24.12.2021 8:00 96,98 98,98 97,60 0,31 1,45
24.12.2021 9:00 97,4 99,2 97,70 0,22 1,20
24.12.2021 10:00 97,42 98,44 97,00 -0,76 0,71
24.12.2021 11:00 96,76 99,16 97,70 0,72 1,64
24.12.2021 12:00 97,43 98,54 97,10 -0,62 0,77
24.12.2021 13:00 96,84 98,86 97,50 0,32 1,49
24.12.2021 14:00 97,12 98,88 97,50 0,02 1,28
24.12.2021 15:00 97,17 99,21 97,70 0,33 1,35
24.12.2021 1б:00 97,45 99,32 97,80 0,11 1,23
24.12.2021 17:00 97,55 98,74 97,30 -0,58 0,83
24.12.2021 18:00 97,07 99,2 97,70 0,4б 1,42
24.12.2021 19:00 97,39 98,97 97,б0 -0,23 1,15
24.12.2021 20:00 97,2б 98,1 9б,70 -0,87 0,б0
24.12.2021 21:00 9б,37 97,3б 9б,00 -0,74 0,73
24.12.2021 22:00 95,7 9б,8 95,40 -0,5б 0,79
24.12.2021 23:00 95,11 97,05 95,70 0,25 1,44
