Анализ работы теплообменников системы горячего водоснабжения в схеме надежного и безопасного теплоснабжения жилых зданий

Рассмотрена схема внутреннего теплоснабжения жилых зданий с независимым присоединением системы отопления к наружным теплосетям и подключением подогревателя системы ГВС по параллельной одноступенчатой схеме, обеспечивающая надежность теплоподачи и необходимую комфортность в помещениях за счет несвязанного регулирования отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС при колебаниях водоразбора. Построена и исследована математическая модель, описывающая нестационарные режимы работы подогревателей системы ГВС в условиях реализации данной схемы. Проведены расчеты с использованием указанной модели, включающие численное моделирование на ЭВМ с применением метода Монте-Карло. Установлено, что в этом случае снижением среднего коэффициента теплопередачи подогревателя системы ГВС вследствие колебаний расхода сетевой воды вслед за суточным изменением водопотребления на ГВС можно пренебречь, поскольку это уменьшение лежит в пределах обычной погрешности инженерного расчета, несмотря на то, что данный коэффициент зависит от расхода нелинейным образом, и его рост за период повышенного водоразбора на ГВС не полностью компенсирует снижение во время сокращения водопотребления. Одновременно доказано, что при характерном числе единиц переноса теплоты в подогревателе системы ГВС, отнесенном к нагреваемому потоку, общее количество передаваемой теплоты может снижаться достаточно заметно, на величину от 10 до 12 процентов, однако при рациональном выборе типоразмера подогревателя такое снижение оказывается в пределах, допускаемых применяемыми коэффициентами запаса при определении поверхности теплообмена.

1. Третьякова П. А. Меньшикова А. А., Третьякова Т. В. Показатели эффективности применения тепловых насосов в системе централизованного теплоснабжения. Энергосбережение и водоподготовка 2020; 2 (124); 17 – 21.

2. Энергосберегающие технологии для административных зданий. Р. А. Амерханов, Л. А. Дайбова, Н. С. Аракелян, Э. Г. Армаганян, В. В. Дворный. Энергосбережение и водоподготовка 2019; 1 (117); 3 – 5.

3. A review of performance of zero energy buildings and energy efficiency solutions. L. Belussi, B. Barozzi, A. Bellazzi, L. Danza, A. Devitofrancesco, M. Ghellere, G. Guazzi, I. Meroni, F. Salamone, F. Scamoni, C. Scrosati, C. Fanciulli. Journal of Building Engineering 2019; 25; 100772.

4. Сафиуллин Р. Г., Ахмерова Г. М. Экспериментальное исследование теплотехнических характеристик пластинчатого теплообменника на примере установки «блочный тепловой пункт» центра «Systems/Системы» КГАСУ. Сб. докл. VIII международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». – М.: НИУ МГСУ 2020; 127 – 132.

5. Rafalskaya T. A. Simulation of thermal characteristics of heat supply systems in variable operating. Journal of Physics: Conference Series. XXXV Siberian Thermophysical Seminar, STS 2019 2019; 012140.

6. Rafalskaya T. Safety of engineering systems of buildings with limited heat supply. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2021; 012049.

7. Model predictive control (MPC) for enhancing building and HVAC system energy efficiency: problem formulation, applications and opportunities. G. Serale, A. Capozzoli, M. Fiorentini, D. Bernardini, A. Bemporad. Energies 2018; 3 (11); 631.

8. Самарин О. Д. Анализ работы теплообменников системы отопления в схеме надежного и безопасного теплоснабжения жилых зданий. Надежность и безопасность энергетики 2023; 2(16): 73 – 78.

9. СП 510.1325800.2022 «Тепловые пункты и системы внутреннего теплоснабжения». – М.: Минстрой РФ 2022; 77.

10. Самарин О. Д., Плющенко Н. Ю. Системы теплогазоснабжения и вентиляции. – М.: Изд-во МИСИ-МГСУ 2020; 180.

11. Самарин О. Д., Клочко А. К. Решение задач нестационарной теплопередачи, энергосбережения и управления климатическими системами. – М. Изд-во МИСИ-МГСУ 2022; 96.