Ярославское ш. 26, 129337, г. Москва
Yaroslavskoye highway, 26, 129337, Moscow
Рассмотрена схема внутреннего теплоснабжения жилых и общественных зданий с независимым присоединением системы отопления к наружным теплосетям через поверхностный теплообменник, обеспечивающая надежность теплоподачи, устойчивость гидравлического режима системы и необходимую комфортность в помещениях. Построена и исследована математическая модель, описывающая переменные режимы работы подогревателей системы отопления в течение отопительного периода в условиях реализации данной схемы и учитывающая изменение коэффициента теплопередачи аппарата и средней разности температур теплоносителей в нем. Проведены расчеты с использованием указанной модели и установлено, что в этом случае коэффициент теплопередачи подогревателя монотонно уменьшается с повышением температуры наружного воздуха вследствие изменения физических свойств воды при регулировании ее температуры по отопительному графику, и в начале и конце отопительного периода такое снижение достигает примерно 20 процентов. Одновременно показано, что при использовании типового отопительного графика среднелогарифмическая разность температур теплоносителей в подогревателе в указанных условиях убывает значительно медленнее, чем тепловая нагрузка на систему отопления, и медленнее, чем коэффициент теплопередачи, в результате чего фактическая теплопередача в теплообменнике на границах отопительного сезона оказывается выше требуемой также примерно на 20 процентов, что позволяет рекомендовать рассчитывать подобные аппараты на условия точки излома температурного графика аналогично подогревателям систем горячего водоснабжения либо отказаться от введения 20-процентного запаса к расчетной поверхности нагрева.
The study examines the internal heat supply scheme for residential and public buildings, featuring an independent connection of the heating system to external heating networks through a surface heat exchanger. This configuration ensures the reliability of heat supply, stability of the hydraulic regime, and the necessary comfort within the premises. A mathematical model has been developed to describe the variable operating modes of the heaters of the heating system during the heating period, taking into account changes in the heat transfer coefficient of the device and the average temperature difference of the heat carriers. Calculations using this model revealed that the heat transfer coefficient of the heater decreases monotonically with an increase in outdoor air temperature. This decrease is attributed to changes in the physical properties of water when regulating its temperature according to the heating schedule, reaching approximately 20% at the beginning and end of the heating period. Additionally, it was shown that when using a typical heating schedule, the average logarithmic temperature difference of the heat carriers in the heater decreases significantly more slowly than the thermal load on the heating system and the heat transfer coefficient. As a result, the actual heat transfer in the heat exchanger at the boundaries of the heating season is also about 20% higher than required. This finding suggests that such devices should be calculated for the conditions at the breaking point of the temperature graph, similar to heaters in hot water supply systems, or that the introduction of a 20% margin to the calculated heating surface should be reconsidered
The authors declare that there are no conflicts of interest present.