CC BY
44
Рис.З
Допустим форма приточной струи будет такого вида, как показано на Рис.4.
ґ
Рис.4
Так как высота приточной струи является функцией от длины, необходимо выделить сечения по всей длине и вычислить средние значения параметров всех точек, входящих в каждое сечение (tcp ,срср, dcp). Зная их значения можно построить графики зависимости температуры, влажности и подвижности воздуха от длины струи (tcp ,(pcp, dcp)- f(l).
В ходе эксперимента можно выявить временной промежуток, за который параметры воздушной среды установятся на заданный уровень, и сделать вывод о скорости изменения параметров по мере работы фанкойлов. Для этого необходимо отслеживать изменение их значений во времени пока параметры не достигнут необходимого уровня (tcp ,фср, dcp)= f(t).
Зная время, необходимое для установления комфортных условий в помещении и режим работы фанкойлов, при котором параметры достигают заданных значений мы решим задачу программирования процессов управления фанкойлами.
В.П.Черненков , Д.В. Попов
МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
В наст.ояшее время применяются на практике (в том числе и в качестве расчетных методов для ЭВМ) относительно простые методы последовательных приближений для расчета потокораспределеиия в кольцевых многоконтурных трубопроводных сетях. Эти методы органически
учитывают сетевой характер задачи гидравлического расчета и сводятся к последовательному уравновешиванию перепадов давлений на ветвях контуров или расходов в узлах сети исходя из законов Кирхгофа
Среди различных методических приемов описания и расчета потокораспределенш можно выделить;
• алгебраический - построение и решение замкнутой системы уравнений, которой должны удовлетворять искомые расходы и давления для всех элементов расчетной схемы.
• экстремальный -
1) минимизации (или максимизации) специальной функции, отвечающей тому или иному вариационному принципу, с учетом связей, налагаемых уравнениями лишь первого (или второго) закона Кирхгоф.), т. е. с помощью перехода к задачам на условный экстремум;
2) построения особым образом подбираемых функций с последующим применением методов их безусловной минимизации;
3) перехода к задачам нелинейного программирования, и прежде всего к нелинейной сетевой
транспортной задаче. * *—
Расчет гидравлических режимов радиальных тепловых сетей с достаточной степенью точности удобно проводить по зависимости:
Н = 8У2, где Н - потери напора; Б - гидравлическая сопротивление; V- расход теплоносителя.
Достаточным условием является расчет суммарных сопротивлений относительно узловых точек сети и задание величины располагаемого напора в ее корневой-точке.
При моделировании гидравлических режимов .тепловых сетей существенное значение имеет точность определения суммарного сопротивления абонентов. В закрытых системах теплоснабжения на абонентский ввод замыкаются один или более циркуляционных контуров. Например, только система отопления; системы отопления и горячего водоснабжения; системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения и т.д. Принимая сопротивления каждого циркуляционного контура и переходя к проводимости, путем их алгебраического суммирования, определяем общее сопротивление абонента. В случае открытых систем теплоснабжения, данный метод не приемлем, ввиду замыкания подающего и обратного теплопроводов на смесительный клапан регулятора температуры в системе горячего водоснабжения. При центральном качественном регулировании тепловой нагрузки, степень перекрытия проходного сечения клапана относительно подающего теплопровода меняет соотношение смешиваемых потоков теплоносителя, подаваемого в систему горячего водоснабжения, и изменяет величину гидравлического сопротивления абонента, что в целом по системе влияет на гидравлический режим ее работы.
Рассмотрим схему подключения систем отопления и горячего водоснабжения при открытом водоразборе (рис. 1.).
Относительно системы отопления с гидравлическим сопротивлением Бо, через смесительный клапан с сопротивлением на подающем трубопроводе и сопротивлением 8К0 на обратном трубопроводе, подключен подающий трубопровод системы горячего водоснабжения с сопротивлением 8П, замыкающийся через циркуляционный трубопровод сопротивлением 8Ц с обратным тепловой сети. Сопротивление предназначено для обеспечения требуемого
циркуляционного расхода в системе горячего водоснабжения.
ИЗ
Рассматривая элементы систем между узловыми точками а, Ь, с в соответствии с законом электрогидравлической аналогии, определяем треугольник В электрических сетях для расчета сопротивлений треугольника используется метод преобразования в звезду Преобразуем исходную схему (рис. 5 ) в эквивалентную с заменой треугольника на звезду (Рис 2)
Пользуясь зависимостями аэрогидродинамики, можно получить выражение, определяющее величину суммарного гидравлического сопротивления абонента в открытой системе теплоснабжения:
За = к+$1 + $2/Я] = (■&1Ч$2)2.
Для практического использования полученной зависимости в расчетах гидравлических режимов радиальных тепловых сетей, сопротивления клапана .Ук „ и SK(, связываются заданием доли водоразбора из подающего и обратного трубопроводов тепловой сети. Данная зависимость необходима для задания характеристик: абонентов сети, при расчетах потокораспределения в тепловых сетях
■п
Исходя из вышеуказанных зависимостей, были произведены расчеты сопротивления различных схем подключения абонентов тепловых сетей, и влияние комбинированных схем подключения на гидравлический режим систем теплоснабжения со сложным рельефом местности.
Рис 3
1-обратный клапан; 2-регулятор температуры; 3- устройство смешения, 4-водоразборный прибор; 5-устройство удаления воздуха: 6-нагревательный прибор системы отопления, 7-расширительный бак, 8-сетевой подогреватель; 9-циркуляционный насос; 10-подогреватель ГВС; 11-холодный водопровод, 12-элеватор
В результате рассмотрения различных комбинаций схем подключения абонентов к тепловой сети, на примере различных теплоснабжающих систем Приморского края, определены характерные изменения в потокораспределении сетей. Выявлены оптимальные комбинации водоразбора и схем
подключения для систем теплоснабжения большой разницей геодезических отметок абонентов. Сделан вывод, что незначительные изменения сопротивления абонентских вводов, в частности связанные с изменением схемы подключения, значительно влияют, в большинстве случаев, только на режим работы самого абонента, почти не отражаясь на гидравлическом режиме системы в целом. Однако, данное заключение характерно только для достаточно крупных теплоснабжающих систем с количеством абонентов более 15.
П.С.Почекунин
НОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В СФЕРЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
Большая часть топливоэнергетических ресурсов идет на поддержание систем жизнеобеспечения зданий, использующих на сегодняшний день почти половину всей вырабатываемой энергии. В связи с этим одной из основных задач ближайшего времени становится поиск путей по повышению эффективности использования энергии, являющейся важной частью всех экономических систем. -
В настоящее время в первую очередь от дефицита органического топлива или роста цен на него страдает ЖКХ. Несмотря на то что Россия еще не испытывает £ целом дефицит ископаемых видов топлива, рост цен на них и неравномерность наличия топлива могут создавать проблемы и здесь. Кроме того, обеспеченность ископаемыми видами топлива не может и не должна быть основанием расточительного к ним отношения.
В ЖКХ, учитывал, что в блжтйшие пятьдесят нет сохранится ведущая роль органического топлива и традиционных технологий, можно получить улучшение путем повышения КПД генерирующих и отопительных установок, совместного сжигания угля и биомассы, добавки биогаза к природному газу, замены угольного топлива на газовое и т. п. Отметим некоторые перспективные технологии, позволяющие более эффективно использовать энергию: газовые технологии - на основе комбинированного парогазового цикла (КПД можно довести до 60 % за счет повышения температуры пламени и давления газа, а также благодаря более сложным паровым циклам); новые угольные технологии - угольные установки с паровым циклом со сверхкритическими параметрами пара (до 700 °С и 37,5 МПа) и применением циркулирующего кипящего слоя и КПД выше 50 % и т. п.; когенерация электроэнергии, теплоты и холода, позволяющая значительно увеличить энергоэффективность традиционных технологий; топливные элементы - прямое преобразование химической энергии топлива в электрическую в присутствии катализатора (КПД 85 % и более); мини- и микро-ТЭЦ — децентрализованные полуавтономные системы энергоснабжения с КПД. превышающим 75 %, и т. д.
Область, где можно резко снизить объемы потребляемого топлива и, как следствие, расход энергии и объемы выбросов - это существующие и новые здания, для этого необходимо улучшить теплоизоляцию и установить более эффективные отопительные системы. Здания с очень низким энергопотреблением или даже с нулевым уже не являются мечтой.
На сегодняшний день технологии использования возобновляемых источников энергии достаточно хорошо известны: ветро- и гидроэнергетические установки, сжигание древесной и прочей биомассы, геотермальные и приливные технологии, тепловые и фотоэлектрические гелиоустановки и т. п. Одни из них более или менее конкурентоспособны (вегроэнергетические установки, геотермальные системы на базе тепловых насосов), другие находятся на стадии технических разработок.
Внедрение энергосберегающих технологий имеет важное значение в свете ратификации Киотского протокола. В России для выполнения Киотского протокола были в 2006 году приняты решения Правительства по учету выбросов парниковых газов, ведению регистра киотских единиц (квот). В начале 2007 года Минэкономразвития подготовило, согласовало с остальными ведомствами и направило премьеру Положение о проектах совместного осуществления и проект Постановления
