CIEPŁOWNICTWO ISS202038WWYKŁAD OGRZEWNICTWO I CIEPŁOWNICTWO 1

OGRZEWNICTWO I CIEPŁOWNICTWO 1

Kod kursu : ISS202038W WYKŁAD

CIEPŁOWNICTWO

Charakterystyka odbiorców ciepła. Grupy odbiorców ciepła.

Określanie zapotrzebowania na ciepło.

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Grupy odbiorców ciepła

Warunkiem powstawania i rozwoju systemów

ciepłowniczych jest istnienie odbiorców końcowych.

Prawidłowa ocena kierunków i zakresu zmian strony popytu jest kluczowa dla modernizacji i rozwoju komunalnych systemów ciepłowniczych.

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Grupy odbiorców ciepła

Planowanie rozwoju popytu na rynku ciepła wymaga:

- Inwentaryzacji odbiorców oraz

- Określenia ich obecnych i przyszłych potrzeb cieplnych.

Odbiorców ciepła można podzielić na grupy ze względu na specyficzne cechy wpływające na bilans ich

potrzeb cieplnych w układzie chwilowym (szczytowe zapotrzebowanie na moc cieplną) i sezonowym

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Grupy odbiorców ciepła

Podstawowe grupy odbiorców:

- Budynki mieszkalne (jedno- i wielorodzinne)

- Budynki zamieszkania zbiorowego (hotele, domy studenckie itp.)

- Budynki użyteczności publicznej (biurowe, edukacyjne, szpitale, sportowe itp.)

- Budynki sakralne

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Grupy odbiorców ciepła

Zasadnicze potrzeby odbiorców:

- Ogrzewanie (wentylacja naturalna) - Wentylacja mechaniczna

- Podgrzewanie wody zimnej (ciepła woda użytkowa) - Technologiczne

Zbiór informacji o komunalnym odbiorcy ciepła powinien obejmować systemy technicznego

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Grupy odbiorców ciepła

POMIESZCZENIE INSTALACJE TWB Potrzeby chwilowe

c.o. - Q_co cwu - Q_cw went - Q_went Klim - Q_klim Efektywność

wykorzystania ciepła Efektywność transportu ciepła Q_str

Q_str Q_str Q_str

N_pco N_Pcw N_Wm N_Pch

Q_co Q_cw Q_Wm Q_klim







m

i

i uo cał

uo Q

Q

1

,

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Odbiorców ciepła charakteryzują:

- Maksymalna moc cieplna (kW; MW)

- Chwilowa moc cieplna (kW; MW)

- Roczne zapotrzebowanie na ciepło (kWh; GJ)



i

i , max



i

i ( )

ai

Q

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Profile obciążenia cieplnego różnych budynków

0 20 40 60 80 100 120

0:03 1:09 2:16 3:22 4:29 5:35 6:42 7:48 8:55 10:01 11:08 12:14 13:21 14:27 15:34 16:40 17:47 18:53 20:00 21:06 22:13 23:19

Czas (h)

Moc cieplna



(kW)

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Temp zew te (°C)

Przedszkole (2 st) Bud mieszk (2 st) Bud mieszk (1 st) te

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Profile obciążenia cieplnego (wartości średnie godz)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Czas (h)

Moc cieplna

F

h (kW)

Przedszkole

Bud mieszk (2 st) Bud mieszk (1 st)

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Potrzeby cieplne odbiorców Chwilowe moc cieplna

) (

)

(         







) exp(

1 ^int

V T

r

G   





 



 

Charakterystyka odbiorców ciepła.

W rzeczywistości efektywność wykorzystania zysków ciepła zależy od:

• Bezwładności budynku związanej z typem konstrukcji i poziomem ochrony termicznej

• Bezwładności instalacji ogrzewania i sposobu regulacji

• Parametrów pracy instalacji grzewczej

Charakterystyka odbiorców ciepła.

1 1,5 2 2,5 3 3,5

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Względne obciążenie cieplne (-) Efektywność wykorzystania ciepła (-)

ZRC TZG

ESV 00

WSV 95

WSV 82

Charakterystyka odbiorców ciepła.

• Względne obciążenie cieplne budynku (pomieszczenia) można wyznaczyć z równania:

nom H H a

Q

Q

d Q

a

 ^









 



)

1 (

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Charakterystyka odbiorców ciepła.

• Roczne zapotrzebowanie na ciepło dla budynku na cele c.o. możemy wyznaczyć wykorzystując stopniodni SD.

)) (

( ) (

24

, m

t t

m Ld SD

t SD t

Q

śr e i

m

e i

a H H







 

 





Liczba °dni 3706,9 Styczeń 0,183

Luty 0,158

Marzec 0,145 Kwiecień 0,098

Maj 0,020

Czerwiec 0,000 Lipiec 0,000 Sierpień 0,000 Wrzesień 0,009 Październik 0,094 Listopad 0,129

Miesiąc Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Czerwiec Lipiec Sierpień Wrzesień PaździernikListopad Grudzień Suma

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Charakterystyka cieplna budynku

q_HL ^HL



Charakterystyka cieplna budynku

Obliczeniowa Pomiarowa

Obliczenie zapotrzebowania na ciepło PN-EN12831

q ^HL



W HL

 







W HL

   



W lecie W zimie

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Ogrzewanie budynków

) ( t

t

A

U   



 

Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania F=f(te)

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Ogrzewanie powietrza wentylacyjnego

) ( _{n e}

w

w c V  t t

 

Zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji Fw=f(te)

Fw=f(te) Fw≠f(te)

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Podgrzewanie wody zimnej

) ( _{cw zw}

cw

cwcG  t t



Zapotrzebowanie na ciepło do cw Fcw

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Podgrzewanie wody zimnej

32 , 9 18

/ 130

110

244 , 0 max

h

h hsr

h

d hsr

3 j

j d

U N

N q

q

h q q

Md dm

q

q U

q



























PN-92/B-01706

S.C.

I°

II°

c.o.

TC w.c.

tz

PM

szer-równ.

Nh U

6,65 4

3,59 50

3,03 100 2,05 500 1,73 1000 1,17 5000

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Podgrzewanie wody zimnej

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0

0 5 10 15 20

Pn(1) Wt(1) Sr(1) Cz(1) Pt(1) So(1) Nd(1) Pn(2) Wt(2) Sr(2) Cz(2) Pt(2) So(2) Nd(2)

Średnie godzinowe zapotrzebowanie na ciepło na ciepłą wodę Qcw (kW)

Czas (h)

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Podgrzewanie wody zimnej

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00

0 6 12 18 24

Czas [h]

Moc Qcwśrh [kW]

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Podgrzewanie wody zimnej

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0 800,0 900,0

Pn(1) Wt(1) Sr(1) Cz(1) Pt(1) So(1) Nd(1) Pn(2) Wt(2) Sr(2) Cz(2) Pt(2) So(2) Nd(2)

Niedziela Sobota

Wtorek Środa Czwartek Wykres całkowy zapotrzebowania ciepła na potrzeby ciepłej wody (kWh) w zależności od dnia tygodnia

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0

0 96 192 288 384 480 576 672

Czas [h]

Moc Q [kW]

-10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0

Temp. zew. te [°C]

Qco te

Grudzien 2003

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Rzeczywiste zapotrzebowanie na ciepło odbiorcy

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Rzeczywiste zapotrzebowanie na ciepło odbiorcy

Qcw

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0

0 96 192 288 384 480 576 672

Czas [h]

Moc Q [kW]

Grudzien 2003 Qcw

Charakterystyka odbiorców ciepła.

Rzeczywiste zapotrzebowanie na ciepło odbiorcy

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0

0 96 192 288 384 480 576 672

Czas [h]

Moc Q [kW]

-10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0

Temp. zew. te [°C]

Moc cieplna w ezla Qw [kW]

Qco Qcw te

Grudzien 2003

Charakterystyka źródła ciepła.

Źródło ciepła charakteryzują:

- Maksymalna moc cieplna (kW; MW)

- Chwilowa moc cieplna (kW; MW)

- Roczna produkcja ciepła (kWh; GJ)

ls i

j i , j

g    





 

ls i

j , i j









^()   ^()

Q

Charakterystyka źródła ciepła.

Obciążenie i bilans cieplny dla systemu ciepłowniczego

Źródło ciepła

O1O1

O2

O3 ^On

O4 ^O5 O_i

Charakterystyka źródła ciepła.

Czasowy przebieg obciążenia cieplnego odbiorcy

0 24

Czas, h współczynnik jednoczesności

max

oi

max

1

oi

max 1

max

Oc n

i

i 

^{o >}





1

1

max max

<





 n

i

i Oc

o g 

Charakterystyka źródła ciepła.

Profile obciążenia cieplnego (w artości średnie godz)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Czas (h)

Moc cieplna

F

h (kW)

Przedszkole

Bud mieszk (2 st) Bud mieszk (1 st)

HL max 210,72 kW

HLoimax 227,66 kW

Charakterystyka źródła ciepła.

Współczynnik jednoczesności g:

- dla małych systemów ciepłowniczych g= 0,85 - 0,9

- dla średnich g= 0,75 -0,85

- dla dużych g= 0,65 - 0,75

Charakterystyka źródła ciepła.

Roczna częstotliwość występowania temperatur zewnetrznych dla W rocławia

0 50 100 150 200 250 300

-18,8 -15,6 -12,3 -9,1 -5,9 -2,6 0,6 3,8 7,1 10,3 13,5 16,8 20,0 23,2 26,5 29,7

Temperatura zewnętrzna [C]

Liczba godzin z temperaturą zewnętrzną

Charakterystyka źródła ciepła.

Uporządkowany wykres częstotliwości występowania temperatur zewnętrznych - Wrocław

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

-20

-17

-14

-11 -8 -5 -2 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

Temperatura powietrza zewnetrznego [°C]

Skumulowana liczba godzin z temperaturą zewnętrzną poniżej wybranej temperatury [h]

Charakterystyka źródła ciepła.

Krzywa klimatyczna dla miasta Wrocławia^.

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

-20 -17 -14 -11 -8 -5 -2 1 4 7 10 13 16 19

Liczba godzin w ciągu roku , h

Konstrukcja uporządkowanego wykresu

obciążeń cieplnych

Charakterystyka źródła ciepła.

Liczba godzin pełnego obciążenia

Q

szczytowe średnie

podstawowe Czas, h

Qmax

b_a  Q^Ca

Charakterystyka źródła ciepła.

Uporządkow any w ykres obciążeń cieplnych dla EC Św iebodzice 2003 r.

0 2 4 6 8 10 12 14

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Czas [h]

Moc EC [MW]

Moc [MW]

Źródła ciepła

Moc cieplna ciepłowni.

• W ciepłowniach opalanych paliwem płynnym

dominującym czynnikiem przy doborze jednostek kotłowych są względy ekonomiczne.

• Optymalna ilość jednostek kotłowych powinna zawierać się pomiędzy 2 ... 4.

• Współczynnik redukcji mocy dla systemów w Polsce wynosi ok. 0,85 ... 0,87 .

3. Charakterystyka odbiorców ciepła.

.

• Moc źródeł zasilających miejskie systemy

ciepłownicze nie jest prostą superpozycją mocy poszczególnych instalacji odbiorczych oraz strat transportowych ciepła.

• Współczynnik redukcji mocy dla systemów w Polsce wynosi ok. 0,85 ... 0,87 .

Dobór jednostek kotłowych

Qcwśrh

• Sprawność kotła

nom

q

q

e



 





  _max (1 ^4 )



0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1

Sprawność eta

Sprawność kotła

Q^k/Q^kN

Analiza pracy kotłów

Przykład analizy pracy kotłów Założenia:

Moc nominalna kotła 1 QN1= 1 MW Moc nominalna kotła 2 QN2= 1 MW Zapotrzebowanie na ciepłoQ= 1,1 MW

Obciążenie cieplne kotła 1 qk1= 1,1 przeciążenie Obciążenie cieplne kotła 2 qk2= 0

Sprawność cieplna kotła 1 η= 83%

Zapotrzebowanie na ciepłoQ= 1,2 MW

Moc kotła 1 Qk1= 1 MW

Moc kotła 2 Qk2= 0,2 MW

Obciążenie cieplne kotła 1 qk1= 1 Obciążenie cieplne kotła 2 qk2= 0,20 Sprawność cieplna kotła 1 η1= 84%

Sprawność cieplna kotła 2 η2= 20%

Sprawność ciepłowni η= 55%

Moc kotła 1 Qk1= 0,6 MW

Moc kotła 2 Qk2= 0,6 MW

Obciążenie cieplne kotła 1 qk1= 0,6 Obciążenie cieplne kotła 2 qk2= 0,6 Sprawność cieplna kotła 1 η1= 70%

Analiza pracy kotłów

• Sprawność ciepłowni obliczana jest ze wzoru

)

(

2 2 1

1













k k

c c

k k

c c

Q Q

Q

Q Q

Q









)

(

2 2 1

1













k k

c c

k k

c c

Q Q

Q

Q Q

Q









Analiza pracy kotłów

Jednostki kotłowe o różnej wydajności

Moc nominalna kotła 1 QN1= 1 MW Moc nominalna kotła 2 QN2= 3 MW Zapotrzebowanie na ciepło Q= 2 MW

Moc kotła 1 Qk1= 1 MW

Moc kotła 2 Qk2= 1 MW

Obciążenie cieplne kotła 1 qk1= 1 Obciążenie cieplne kotła 2 qk2= 0,33 Sprawność cieplna kotła 1 η1= 84%

Sprawność cieplna kotła 2 η2= 35%

Sprawność ciepłowni η= 49%

Moc nominalna kotła 1 QN1= 1 MW Moc nominalna kotła 2 QN2= 3 MW Zapotrzebowanie na ciepło Q= 2 MW

Moc kotła 1 Qk1= 0 MW

Moc kotła 2 Qk2= 2 MW

Obciążenie cieplne kotła 1 qk1= 0 Obciążenie cieplne kotła 2 qk2= 0,67 Sprawność cieplna kotła 1 η1=

Współpraca kotłów z zasobnikami ciepła

Qcwśrh

Analiza pracy kotłów

Podział mocy cieplnej i obciążenia projektowanego systemu

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Kocioł 1 Kocioł 2 Kocioł szczytowy

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

• Przykład zastosowania uporządkowanego wykresu obciążeń cieplnych do doboru jednostek kotłowych.

• Założenia moc ciepłowni F=11 MW

• Uporządkowany wykres obciążeń cieplnych przedstawiono na rys.

• Analizę przeprowadzono dla dwóch przypadków:

1. Założono pracę dwóch jednostek kotłowych

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

2. Założono pracę trzech jednostek (dwie jednostki podstawowe + jedna szczytowa)

K1 K2 K1 K2 K3

Fk1=5,5 MW Fk1=3,7 MW

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Uporządkow any w ykres obciążeń cieplnych dla EC Św iebodzice 2003 r.

0 2 4 6 8 10 12 14

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Czas [h]

Moc EC [MW]

Moc [MW]

wzor teoretyczny

1

) 4 ( 1

exp

1 1

2

2 1

1

) (

) ) (

(

) ) (

(









 

 















 





 







e

LIN

t1 t2

1

2

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

1 1

) 4 (

1 exp

1 1

2

2 1

1

) 1

(

) ) (

(

) ) (

(





















 





 









 







 

 

e

LIN

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Na podstawie wykresu uporządkowanych obciążeń cieplnych odczytujemy następujące dane do

aproksymacji krzywej:

- dla pkt 1 ¹=7,2 MW t^11000 h - dla pkt 2 ²=1,0 MW t^28760 h Obliczenie produkcji ciepła dla kotła k1

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

• Obliczenie rocznego zapotrzebowania na ciepłoUporządkow any w ykres obciążeń cieplnych dla EC Św iebodzice 2003 r.

0 2 4 6 8 10 12 14

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Czas [h]

Moc EC [MW]

Moc [MW]

wzor teoretyczny

I II

1

2

tk1=2979 h I

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Produkcja ciepła kotła 1

) 2 (

) ) (

) (

) ( (

) ( )

0 (

) (

1 2

1 2

1 1 1

1 1

1 1

1 1

2

1



 

 

















 



 



















 

k k

k

k

k

d

Q

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

• Produkcja ciepła kotła 2

Nie można obecnie wy świetlić tego obrazu.

) 0 (

) 1

4 (

) )

( (

) )

( (

1 1 4

1

4

0

1 1

2

1 1







 



























 





 

e

d e

Q

k

k k

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Roczne produkcja ciepła





8760

0

2

) 1

( _{k k}

a d Q Q

Q

 

Qk1 29593,8 MWh

Qk2 8132,6 MWh

Qa 37726,4 MWh

Roczna produkcja ciepła

Uporządkow any w ykres obciążeń cieplnych dla EC Św iebodzice 2003 r.

0 2 4 6 8 10 12 14

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Czas [h]

Moc EC [MW]

Moc [MW]

wzor teoretyczny

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Moc ciepłowni F 11 MW

Założona liczba kotłów N 2

Kocioł k1 Kocioł k1 Kocioł k2

Punkt czasowy t k (h) 2979,1 4104,5 1155,2

Ilość wytworzonego ciepła Qk (MWh) 17026,3 5484,6 15049,9

Ilość godzin 100% obc bk1 3095,7 1495,8 4104,5

qk1 0,18 0,27 0,5

hmin 0,47 0,60 0,78

Sprawność kotła dla qk1=1,0 hmax 0,9 0,9 0,9

3 Analiza doboru kotłów

Min obc kotła k1

Sprawność kotła dla qk1

Średnia sprawność w okresie pracy

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

(k1 + k2) (k1+k2+k3)

Ilość wytworzonego ciepła MWh 20700,1 17191,9

Ilość godzin 100% obc (kocioł szczytowy) 1881,8 4688,7

Minimalne obc. Kotła qk2 0,5 0,5

hmin 0,78 0,78

Sprawność kotła dla qk1=1,0 hmax 0,9 0,9

0,89 0,89

Sprawność pracujących kotłów (liniowy) qk1=qk2=0,65..0,5 0,81 0,84

0,68 0,75

Kocioł szczytowy

Sprawność pracujących kotłów (exp) Sprawność kotła k1

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Ilość wytworzonego ciepła (exp) MWh 8132,6 17191,9

Ilość wytworzonego ciepła (lin) MWh 12567,5 15049,9

Ilość wytworzonego ciepła (lin) MWh 17026,3 5484,6

MWh 37726,4 37726,4

Energia pierwotna zawarta w paliwie

MWh 9100,0 19316,7

MWh 15611,8 17916,54

MWh 24945,2 7312,86

Razem energia pierwotna MWh 49657,0 44546,1

Razem (exp) (lin) (lin)

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Cena gazu (zł/kWh) 0,21 0,21

Koszty eksploatacyjne 10427967 PLN 9354681

100% 89,7%

1073287 PLN Różnica w nakładach inwestycyjnych przy SPBT= 2 2146573 PLN

9931397 kg/a 8909220

100% 89,71%

Zanieczyszczenie środowiska Procentowo %

Różnica w kosztach eksploatacji

Emisja CO2 gaz (200 g/kWh)

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

MWh 10833,7

Produkcja ciepła kotła podstawowego MWh 26892,7 71,3%

50,0%

Udział mocy kotła podstawowego w całkowitym obciążeniu ciepłowni Produkcja ciepła kotła szczytowego

Udział kotła podstawowego w całkowitym

obciążeniu ciepłowni

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Poprawa sprawności energetycznej ciepłowni przez zastosowanie „economizera”

Poprawa sprawności kotła k1 o ok.. 10%

K1 K2

WC

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Założenia do obliczeń

k1=4 MW k2=6 MW

Moc ciepłowni =10 MW

Zastosowanie ekonomizera pozwoli zwiększyć moc kotła 1

k1=1,1 x 4=4,4 MW

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Liczba godzin pracy ciepłowni z pełną mocą ba=2000 h

Produkcja roczna ciepła w ciepłowni Qa=ba x =2000 x 10=20000 MWh/a

Udział mocy Udział obciążenia

Kocioł 1 =4/10=0,4 0,85

Kocioł1 + eco =4,4/10=0,44 0,88

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Oznaczenie Jedn. Stan ist. Analiza K1+eco

Uwagi

 MW 10 10

Liczba godz.

ba

H 2000 2000

Ciepło

wytworzone Q MWh 20 000 20 000 b^a x 

k2 MW 6 6

MW 4 4,4

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Oznaczenie Jedn. Stan ist. Analiza K1+eco

Uwagi

Uok¹ % 85 88

Qk1 MWh 17 000 17 600 Uo^{k1 x} Qk1

Qk2 MWh 3 000 2 400 Q-Qk1

hk1 % 90 100

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Oznaczenie Jedn. Stan ist. Analiza K1+eco

Uwagi

EPk1 MWh/a 18 890 17 600 Qk1/hk1

EPk2 MWh/a 3 350 2 670 Qk2/hk2

EP MWh/a 22 240 20 270

 EP MWH/a 1 970 8,85%

Cg=0,21 PLN/kWh 413 700 oszczędno

Analiza rozwiązań źródeł ciepła

Oznaczenie Jedn. Stan ist. Analiza K1+eco

Uwagi

Eco2 kg/a 4 448 000 4 054 000 200g/kWh

 Eco2 % 8,85

Schematy technologiczne ciepłowni wodnych

Elektrociepłownie hybrydowe

Schematy technologiczne ciepłowni wodnych

Standardowe rozwiązania źródeł ciepła

Schematy technologiczne ciepłowni wodnych

Zmodernizowane rozwiązania hydrauliczne źródeł ciepła

Schematy technologiczne ciepłowni wodnych

Nowoczesne rozwiązania układów hydraulicznych źródeł ciepła

Schematy technologiczne ciepłowni wodnych

K1 K2 K3

SUW Tzk

Tpk

Tz=f(te)

PO PMG Mz

Mg

Ms

PS Tp ZRMG

ZRMZ

Wykres ciśnień dla ciepłowni

K1 K2 K3

Tzk=110-150°C

Tpk>=70°C

Tz=f(te)=70-130°C

PO Mz

Mg PMG

Ms

Tp=30-70°C ZRMG

ZRMZ

ΔP

ΔP^O ΔPMG

ΔPMZ

Histereza Ps 0,1 bar

Analiza pracy ciepłowni wodnej

Analiza pracy ciepłowni wodnej

Analiza pracy ciepłowni wodnej

Analiza pracy ciepłowni wodnej (schemat 2)

Technologie energetyczne

Rozwiązania źródeł ciepła. Energetyka

rozproszona

Rozwiązania źródeł ciepła. Energetyka

rozproszona

Hybrydowe źródła ciepła

Analiza hybrydowego źródła ciepła w programie Excel

Bilansowanie potrzeb cieplnych odbiorców

Bilansowanie potrzeb cieplnych odbiorców

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Q/Qmax, %

Czas, h

Zapotrzebow anie ciepła dla technologii, kW

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Q/Qmax, %

Czas, h Zapotrzebow anie na ciepło

technologiczne w soboty

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Q/Qmax, %

Wykres uporządkow any obcią żeń cieplnych

Ustalanie mocy cieplnej źródeł

• Moc źródła ciepła określa zależność:

Q Q

Q

i t M j

N

  







(  ) 



1 1

CIEPŁOWNIE WODNE

Obiegi hydrauliczne ciepłowni

wodnych

Zasady sterowania pompami

Wymagana moc na wale pompy





P V

N

N

 





Nu – moc użyteczna

Vs – strumień objętościowy wody sieciowej

Zasady sterowania pompami

2

 





 



 

 







Po

o V

Vo o

n n P

P

n n V

V









Zasady sterowania pompami

Zmianę mocy elektrycznej można zapisać rów.:

3

 





 



 

o o

o

n

n N

N





Zasady sterowania pompami

Pompy regulacja prędkości obrotowej

Regulacja pomp obiegowych

Regulacja prędkością obrotową pompy przy stałym ciśnieniu dyspozycyjnym

no= 2900 obr/min n/no= 100,00%

Współczynniki ao= 47,6

a1= 0,1789

a2= -0,0059

Charakterystyka sieci

Ciśnienie dyspozycyjne Dpd= 44 mH2O

Przepustowość sieci (nominalna) ks= 20 m3/h

Vo= 42,4 m3/h

Zmiana przepustowości sieci %ks= 67%

Przepustowość sieci rzeczywista ksr= 13,33

Vr= 28,24 m3/h

n= 2783,6obr/min n/no= 95,99%

4,01%

Moc pompy dla no=2900 obr/min Pmax= 7,54kW Moc pompy dla n obr/min P = 6,67kW Przepływ nominalny przez sieć

Typ pompy

Prędkość obrotowa pompy max

Prędkość obrotowa pompy rzecz Charakterystyka pompy

Przepływ przez sieć

Charakterystyka pompy LP 80-200/180 Regulacja przez zminę prędkości obrotowej

0 10 20 30 40 50 60

0 10 20 30 40 50 60

Strumień objętościowy V [m3/h]

Wysokośc podnoszenia DPp [mH2O]

95,99%; 96%