Расчет температурных графиков сетевой воды
Качественное регулирование
При качественном регулировании задача расчета состоит в определении температуры сетевой воды в зависимости от тепловой нагрузки. Расход воды остается постоянным в течение всего отопительного сезона.
Выражение для определения температуры сетевой воды в подающем трубопроводе
 , °C.
| (2.35) |
Температура воды после отопительной установки равна
 , °C.
| (2.36) |
Температура воды после смесительного устройства на вводе составит
 , °C.
| (2.37) |
Как следует из формул (2.35) – (2.37), температура воды является однозначной функцией относительной нагрузки. Принимая 
= 0¸1, можно найти соответствующие значения температуры воды. Общий вид температурного графика при исходных данных 
=150 °С, 
= 70 °С, 
= 95 °С,
t в =18 °С показан на рис. 2.4. Приведенный график называется отопительным.
2.4. График температур качественного регулирования
отопительной нагрузки (зависимые схемы
присоединения отопительных установок)
Зависимость относительного расхода тепла на отопление от температуры наружного воздуха можно представить графически (рис. 2.4) с помощью отношения
 .
| (2.38) |
Значения температур сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах, соответствующие различным относительным расходам тепла на отопление, приведены в справочной литературе.
Расчетный расход воды на отопление определяется по формуле
  , т/ч.
| (2.39) |
Качественно-количественное регулирование
При качественно-количественном регулировании осуществляется изменение расхода и температуры сетевой воды в зависимости от величины отопительной нагрузки.
Температура воды в подающем и обратном трубопроводах:
 , °C,
| (2.40) |
 , °C.
| (2.41) |
Плавное изменение расхода воды практически осуществить сложно, поэтому оно заменяется ступенчатым регулированием (рис. 2.5).
Ступенчатое изменение расхода сетевой воды приводит к ступенчатому изменению температуры.
Рис. 2.5. График качественно-количественного регулирования отопительной нагрузки: 1 – отопительный график; 2 – качественно-количественное регулирование при плавном изменении расхода воды; 3 – качественно-количественное регулирование при ступенчатом изменении расхода воды
Расчет повышенного температурного графика
Наличие нагрузки горячего водоснабжения увеличивает расход сетевой воды, что приводит к увеличению диаметров труб, а следовательно, и стоимости тепловой сети. Значительное сокращение расчетных расходов воды достигается при центральном качественном регулировании по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При этом методе регулирования в системе поддерживается постоянный расход сетевой воды, равный расчетному расходу на отопление G 0'. Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе должна быть выше, чем требуется по отопительному графику.
Центральное качественное регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения принимается при суммарном среднечасовом расходе тепла на горячее водоснабжение более 15 % от расхода на отопление (Q ср.г / Q ¢0 > 15 %).
Присоединение подогревателей горячего водоснабжения не менее чем у 75 % абонентов должно быть выполнено по двухступенчатой последовательной схеме (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Присоединение подогревателей горячего водоснабжения
по двухступенчатой последовательной схеме
Суточный баланс тепла на отопление обеспечивается при расчете температурного графика по «балансовой» нагрузке горячего водоснабжения Q бг, превышающей среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение:
 , кВт,
| (2.42) |
где cб – балансовый коэффициент, учитывающий неравномерность суточного графика горячего водоснабжения, обычно cб = 1,2.
Задачей расчета является определение перепадов температур сетевой воды в подогревателе верхней ступени (d1=t1 – t1,0) и нижней ступени (d2=t2,0 – t2).
При постоянном расходе сетевой воды и при «балансовой» нагрузке горячего водоснабжения Q бг суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступени d – величина постоянная:
 , °C,
| (2.43) |
где dt0' – расчетная разность температур сетевой воды по отопительному графику.
Перепады температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступени определяют для каждого диапазона отдельно.
Диапазон I. Предварительно определяют температуру водопроводной воды на выходе из подогревателя нижней ступени I t п¢¢¢ и 
при температуре наружного воздуха t н¢¢¢, задавшись величиной недогрева D t п¢¢¢ = 5¸10 °C:
 , °C.
| (2.44) |
Перепад температур сетевой воды в подогревателе нижней (I) ступени 
находят из уравнения
 , кВт,
| (2.45) |
откуда
 , °С.
| (2.46) |
При известном суммарном перепаде температур d значение d¢¢¢1 определяют из выражения
 , °C.
| (2.47) |
Диапазон II. Перепад температур сетевой воды в подогревателе нижней ступени находят по формуле
 , °С.
| (2.48) |
По найденным значениям d1, и d2 и известным температурам воды отопительно-бытового графика (t1,0, t2,0) находят температуры на подающем и обратном трубопроводах при регулировании по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения:
 , °C,
| (2.49) |
 , °C.
| (2.50) |
Графики температур, построенные с помощью равенств (2.49) и (2.50), называют повышенными (рис. 2.7).
 |
Рис. 2.7. График температур по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения в закрытой системе теплоснабжения («повышенный» график): t1,0, t2,0 – отопительно-бытовой график; t1, t2 – «повышенный» график
По мере понижения температуры наружного воздуха и роста температуры воды после отопления соответственно возрастает нагрузка подогревателя нижней ступени и увеличивается значение d2. Перепад температур сетевой воды в подогревателе верхней ступени пропорционально уменьшается.
При независимом присоединении установок (см. рис. 2.8) для расчета повышенного графика необходимо предварительно определить по формулам (2.51) и (2.52) температуры сетевой воды перед отопительным подогревателем (t1,т) и после него (t2,т). Расчет перепадов температур в ступенях I и II подогревателя горячего водоснабжения производится по формулам (2.42) - (2.50), при этом принимают вместо t1,0 и t2,0 соответственно t1,т и t2,т.
Рис. 2.8. Независимая схема присоединения отопительной системы при двухступенчатом последовательном присоединении подогревателей горячего водоснабжения: ПО – подогреватель отопления; ЦН – циркуляционный насос;
РО – регулятор отопления; ДТ – датчик температуры воздуха в помещении (или моделирующее устройство)
Температура сетевой воды на входе в теплообменник равна
 , °C,
| (2.51) |
где W 0 – эквивалент расхода нагреваемой воды;
– расчетная разность температур нагреваемой воды, 
, Вт;
eп – безразмерная удельная теплопроизводительность подогревателя;
W м – меньшее значение эквивалента расхода воды через подогреватель.
Температура сетевой воды на выходе из теплообменника равна
 , °C.
| (2.52) |
Расчет графиков центрального регулирования производят по режиму теплопотребления «типового» абонента, для которого отношение средней часовой нагрузки горячего водоснабжения к расчетной отопительной такое же, как в целом по району. Для абонентов, режим теплопотребления которых отличается от типового, предусматривается групповое или местное регулирование.
При разнородной тепловой нагрузке абонентов целесообразно сочетание центрального качественного регулирования по совместной нагрузке с местным количественным регулированием. Это становится возможным при замене регуляторов расхода РР регуляторами отопления РО, осуществляющими местное регулирование отопительных систем по импульсу от температуры воздуха в помещении (см. рис. 2.8) или от устройства, моделирующего внутренний тепловой режим помещения.