Анализ работы теплообменников системы отопления за отопительный период в схеме надежного и безопасного теплоснабжения гражданских зданий

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. 

1. Петрущенков В. А. Расчет режимов работы централизованных систем теплоснабжения в непроектных условиях. Теплоэнергетика 2022; 5; 84–94.

2. Волков В. А., Цепляева Е. В. Блочные индивидуальные тепловые пункты. Сантехника, Отопление, Кондиционирование 2022; 10 (250); 28–33.

3. 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 научнотехнической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». – М.: НИУ МГСУ 2020; 127–132.

4. Rafalskaya T. A., Filatova T. Determination of the temperature graph of heat supply with minimal heat losses. Journal of Physics: Conference Series. Intelligent Information Technology and Mathematical Modeling 2021 (IITMM 2021) 2021; 032107.

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

6. 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.

7. Shah A., Krarti M., Huang J. Energy performance evaluation of shallow ground source heat pumps for residential buildings. Energies 2022; 15(3); 1025.

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

9. СП 131.13330.2020 «Строительная климатология». – М.: Минстрой РФ 2020; 146.

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

11. 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.