Аккумулирование тепла в системах централизованного теплоснабжения

1.

Аккумулирование тепла
в системах
централизованного
теплоснабжения

2.

Принципиальная схема системы горячего
водоснабжения с аккумулятором горячей воды
m
7
2
11
4
5
3
n
6
1. Бак-аккумулятор горячей воды. 2. Теплообменник ГВС.
3. Циркуляционный насос. 4. Стояк системы ГВС.
5. Регулятор давления водопроводной воды. 6. Обратный клапан.
7. Регулятор температуры горячей воды.

3.

К расчёту ёмкости аккумуляторного бака
м3/ч
А)
3
м3
30
Б)
2
Vcp=1,25м3/ч
10
1
0
6
12
Часы суток
18
24
0
6
12
18
24
Часы суток
А. Часовой график потребления горячей воды в
течение суток.
Б. Интегральный график подготовки и потребления
горячей воды

4.

Использование
аккумуляторов теплоты
на источниках теплоснабжения

5.

Принципиальная схема теплоподготовительной установки
ТЭЦ в открытой системе теплоснабжения
с аккумулятором горячей воды
В тепловую
сеть
Подогревательная
Химводоочистка
установка
Сетевые
насосы
Из
тепловой
сети
Деаэратор
подпитки
тепловой сети
Теплообменник
РК 1
Подпиточн
ые насосы
Аккумулятор
горячей воды
РК 2

6.

Использование аккумулятора горячей воды
даёт возможность
выравнять нагрузку химводоочистки и
деаэрационной установки
и
уменьшить капитальные затраты на
сооружение
системы подготовки подпиточной воды
тепловой сети

7.

Аккумулирование теплоты
может быть использовано на ТЭЦ
при прохождении пика электрической нагрузки
1
2
7
3
6
1. Регулирующие клапана
ЧВД.
2. Часть высокого давления
паровой турбины.
4 3. Часть низкого давления.
4. Генератор.
5. Конденсатор.
6. Регулирующие клапана
ЧНД.
7. Подогреватель сетевой
5
воды.

8.

Принципиальная схема теплофикационной закрытой системы
теплоснабжения с аккумулятором горячей воды
1
6
5
3
4
2
1.Баки-аккумуляторы. 2.Сетевые насосы. 3,4.Регулирующие
клапана. 5.Подогреватели сетевой воды. 6.Потребители
теплоты.

9.

Общий вид теплоаккумуляторной установки
в закрытой системе теплоснабжения

10.

Бак-аккумулятор
1. Штуцер горячей
воды.
2. Штуцер холодной
воды.
3. Вентиль для
выпуска воздуха.
4. Отверстие для
подъёма.
5. Лаз.
6. Опора.

11.

Использование трубопроводов
тепловой сети
для аккумулирования теплоты.

12.

Принципиальная схема
водяной системы теплоснабжения с
возможностью аккумуляции теплоты в
обратном трубопроводе тепломагистрали.
1
5
2
4
4
4
4
4
4
3
1. Подогревательная установка. 2. Сетевые насосы. 3. Подпитка.
4. Потребители теплоты. 5. Клапан на перемычке.

13.

Функционирование системы
в режиме «зарядка аккумулятора».
Клапан на перемычке открыт.
H
L
Открытие клапана на перемычке
начинает процесс «зарядка аккумулятора»,
увеличивает расход сетевой воды через ПСВ и
его тепловую нагрузку,
перепускает горячую воду из подающего
трубопровода в обратный,
увеличивает температуру воды в обратном
трубопроводе тем больше, чем больше воды
пропускает клапан на перемычке.
Замечание. В процессе «зарядка аккумулятора» уменьшается располагаемый
напор у потребителей. Это вызывает снижение расхода сетевой воды на
отопление через неавтоматизированные отопительные установки.
Когда поток воды в обратном трубопроводе с повышенной температурой
достигает ПСВ, клапан на перемычке закрывается, процесс «зарядка
аккумулятора» заканчивается и начинается процесс «разрядка аккумулятора» .

14.

Функционирование системы
в режиме «разрядка аккумулятора».
Клапан на перемычке закрыт.
На вход ПСВ поступает сетевая вода с температурой выше
соответствующей температуре наружного воздуха в течение
периода «разрядки аккумулятора». Это делает тепловую
нагрузку ПСВ меньше соответствующей температуре наружного
воздуха и даёт возможность снизить расход отборного пара на
ПСВ, увеличить расход пара через ЧНД турбины и увеличить
электрическую мощность турбогенератора.
Длительность периода «разрядки аккумулятора»
составляет
где L – протяжённость тепловой сети в одном направлении,
а v – скорость воды в трубопроводах в штатном режиме.

15.

Оценка увеличения температуры сетевой воды
в магистральном обратном трубопроводе
при «зарядке аккумулятора»
К тепловой сети присоединено 6 автоматизированных потребителей с одинаковыми
расходами теплоносителя. В режиме «зарядки аккумулятора» температура воды в
подающем трубопроводе
, на выходе из каждой теплопотребляющей
установки
. При открытии клапана на перемычке расход воды на входе в
тепловые сети и на выходе из них увеличился вдвое. Определить увеличение
температуры сетевой воды в магистральном обратном трубопроводе при «зарядке»
для функционирования в режиме «разрядки аккумулятора» .
Температура сетевой воды перед входом в ПСВ в режиме «разрядки аккумулятора»
Увеличение температуры сетевой воды в магистральном обратном трубопроводе
для функционирования в режиме «разрядки аккумулятора» .

16.

Аккумулирующая способность
тепловой сети

17.

Аккумулирование теплоты
в паровой системе теплоснабжения
3
1
4
5
6
2
1.Аккумуляторный бак. 2. Сопла.
3,4. Регулирующие клапана. 5.Подвод пара. 6. Отвод пара.

18.

Определение объёма бака-аккумулятора

19.

Вывод уравнения для оценки
температуры воздуха внутри
отапливаемого здания при
отклонении от режима
подачи теплоты

20.

Формула проф. Н.С. Ермолаева
V, P, S, L - объём здания по наружному обмеру, его периметр, площадь
в плане и высота
- коэффициент остекления
- коэффициенты теплопередачи через стены,
окна, перекрытие верхнего этажа и пол нижнего этажа
- коэффициенты, учитывающие, что разность температур по
обе стороны перекрытия верхнего этажа и по обе стороны пола нижнего
этажа меньше

21.

Уравнение теплового баланса
отапливаемого здания

22.

Уравнение теплового баланса
отапливаемого здания
– коэффициент
тепловой аккумуляции наружных ограждений
(аккумулирующая способность) здания ,час

23.

Уравнение теплового баланса отапливаемого здания

24.

Уравнение для определения температуры
воздуха внутри отапливаемого здания
спустя время
после изменения подачи
теплоты до величины
.

25.

26.

Изменение во времени температуры воздуха внутри
зданий с различной аккумулирующей способностью
наружных ограждений при отключении отопления
b=
t
b2
b1> b2
b=0
z

27.

Аккумулирующая способность здания –
это время, в течение которого
после полного отключения отопления
разность между средней температурой
воздуха внутри здания и снаружи него
уменьшится в 2,72 раза.

28.

Спасибо
за внимание!