Оцінки зміни площі опалювальних теплообмінників для індивідуальних теплових пунктів при зміні графіка температур розподільної теплової мережі

Abstract

Розглянуто особливості функціонування централізованих систем теплопостачання житлових мікрорайонів при проведенні робіт з «утеплення» існуючих будівель. Проаналізовано вплив температури теплоносія у розподільній тепловій мережі мікрорайону на величину площі поверхні теплопередачі теплообмінних апаратів, які використовують у схемах індивідуальних теплових пунктів при незалежному приєднанні систем опалення будівель до теплових мереж. Оцінки проведено для пластинчастого теплообмінного апарату з протиточною схемою руху теплоносіїв. Отримано формули для обчислення зміни площі теплообміну підігрівника мережної води відносно площі розрахункового «базового» варіанту виконання апарату залежно від величини перевищення температури води у мікрорайонній мережі над температурою теплоносія у системі опалення будівлі. При визначенні коефіцієнтів теплообміну у каналах теплообмінників використано відомі критеріальні рівняння для таких найбільш вживаних у системах теплопостачання теплообмінників, якими є пластинчасті апарати. У запропонованих формулах враховано вплив величини співвідношення теплових еквівалентів витрат середовищ через теплообмінний апарат і зменшення витрат теплоти на опалення внаслідок утеплення будівлі. Оцінку зменшення опалювального навантаження проведено за умови забезпечення при термомодернізації будівлі, що споруджена за нормами, які були чинними декілька десятиліть тому, сучасних вимог до величини термічного опору будівельних конструкцій. Аналіз результатів обчислень дозволив сформулювати рекомендації щодо вибору розрахункових різниць температур мережної води, при яких слід очікувати зменшення площі поверхні теплопередачі пластинчастих апаратів індивідуальних теплових пунктів утеплених будівель. Запропоновані рекомендації можуть бути корисними при розробці графіка якісного регулювання відпуску теплоти до систем централізованого теплопостачання будівель мікрорайону після завершення робіт з їх утеплення.The aspects of the functioning of centralized heating systems of residential urban districts after additional insulation of this district existing buildings were considered. The influence of the heat carrier temperature in the district distribution heating network on the heat transfer surface of the heat exchangers that are installed in the individual heat station schemes with independent connection between buildings heating systems and heat networks was analyzed. Estimates were made for a plate heat exchanger with a counterflow pattern of heat carriers that are widely used in heat supply systems. Formulas have been obtained for calculating the heat exchange surface of the district water heater comparing to the surface of the "basic" design case of the heat exchanger, taking into account the district water temperature excess over the building heating water temperature. When finding the heat transfer coefficients in the channels of heat exchangers, known criterion equations for plate heat exchangers were used. The proposed formulas take into account the influence of the ratio of heat equivalents of the carriers flow rate through the heat exchanger and the decrease in heat consumption for heating as a result of building insulation. Buildings that were designed and built in accordance with the requirements for thermal resistance of enclosing structures that were actual several decades ago, after thermal modernization, should meet modern requirements for the thermal resistance of building structures. All estimates of the reduction in the buildings heating loadwere made in accordance with this approach. An analysis of the obtained results made it possible to propose some recommendations for the selection of district water calculated temperature differences at which a decrease in the heat transfer surface of the plate heat exchanger of the insulated buildings individual heat station can be expected. The proposed recommendations can be useful in developing a heat supply quality control schedule for a district buildings heating systems in a district when buildings thermal insulation process being completed.