Рафальская Татьяна Анатольевна, докт. техн. наук, профессор
630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113
Tatyana A. Rafalskaya, DSc, Professor
113, Leningradskaya Str., 630008, Novosibirsk
Актуальность. Снижение расчетной температуры воды в теплосети может привести к существенному увеличению ее расхода. Одной из наиболее эффективных мер для снижения расхода воды в теплосети является увеличение расчетной разности температур воды в системе отопления. Это будет возможно, если снизить расчетную температуру воды в обратной магистрали системы отопления. Известные исследования рассматривают в основном экономическую составляющую такого решения.
Цель работы - исследование возможности сокращения расходов сетевой воды за счет увеличения температурного перепада в системе отопления при обеспечении требуемой температуры внутреннего воздуха помещений.
Материалы и методы. В существующих схемах тепловых пунктов рекомендуется применять двухступенчатые схемы, в которых для предварительного нагрева водопроводной воды на горячее водоснабжение используется теплота обратной магистрали системы отопления. В низкотемпературных системах отопления этой теплоты может быть недостаточно, поэтому более эффективной может оказаться одноступенчатая параллельная схема теплообменников горячего водоснабжения. Расчеты проводились для теплового пункта с различным соотношением расчетных тепловых нагрузок горячего водоснабжения и отопления при различных расчетных температурах воды в подающей магистрали теплосети и обратной магистрали системы отопления как для двухступенчатых, так и для одноступенчатых схем теплового пункта.
Результаты исследования позволили выбрать оптимальную схему теплового пункта как по экономическим, так и по теплотехническим показателям, которыми являются расчетное соотношение тепловой мощности горячего водоснабжения и отопления и расчетные температуры воды в тепловой сети.
Выводы. В случае, когда расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения составляет 40–60 % от нагрузки отопления, лучший температурный режим помещений обеспечит одноступенчатая параллельная схема теплообменников горячего водоснабжения при расчетной температуре воды в обратной магистрали системы отопления 40 °С. Если расчетная нагрузка горячего водоснабжения находится в пределах 60–80 % от нагрузки отопления, рекомендуется применять двухступенчатую смешанную схему при расчетной температуре воды в обратной магистрали 40 °С. При тепловой нагрузке горячего водоснабжения выше 80 % от нагрузки отопления возможно применение двухступенчатой смешанной схемы теплового пункта при расчетной температуре воды в обратной магистрали 70 °С.
Reducing the calculated water temperature in the heating network can lead to a significant increase in its consumption. One of the most effective measures to reduce the water flow rate in the heating network is to increase the calculated difference in water temperatures in the heating system. This is possible if the calculated water temperature in the return line is reduced. The literature mainly considers only the economic component of this solution.
Purpose: Studying the possible reduction in the water flow rate by increasing the temperature difference in the heating network while ensuring the required temperature of internal air in the premises.
Methodology: In heating point circuits, it is recommended to use two-stage circuits in which the return line heat is used to preheat tap water for the hot water supply. In low-temperature heating systems, the return line heat can be insufficient, so a single-stage parallel hot water supply heat exchanger can be more efficient. Calculations are performed for the heating station with the different ratio between the maximum thermal power of hot water supply and heating, different design temperatures of supply and return water for two- and single-stage heat point circuits.
Research findings: In the case when the estimated heat load of hot water supply is 40 to 60 %, the best temperature regime in the premises is provided by a single-stage parallel circuit of hot water supply heat exchangers at 40 °C temperature of return line water in the heating system. If the heating load of the hot water supply ranges from 60 to 80 %, it is advisable to use the two-stage mixed circuit at 40 °C water temperature in the return line. If the heating load is higher than 80 %, it is possible to use the two-stage mixed circuit at 70 °C water temperature in the return line.
Value: The selected heat point circuit is the best for both economy and thermal engineering, depending on the ratio between the thermal power of hot water supply and heating and calculated temperatures of water in the heating network.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.