де  - доля теплового навантаження за централізованим гарячим водопостачанням при паралельній схемі приєднання водонагрівачів, а -  відношення середнього теплового навантаження за централізованим гарячим водопостачанням до розрахункового теплового навантаження за опаленням.
На підставі розрахунків запропонована номограма, яка дозволяє оперативно визначати відповідну перевитрату теплоти.
Висока вартість теплової енергії є стимулом до того, що протягом опалювального періоду частина споживачів повністю чи частково відключають системи припливної вентиляції з оформленням двосторонніх актів про відповідне зниження теплових навантажень. При цьому, як правило, не враховується та обставина, що припливна вентиляція виключає неорганізований приплив повітря в приміщення внаслідок інфільтрації. Відключення її приводить до реалізації режиму природної аерації, а інфільтруюче, в результаті цього процесу, холодне повітря догрівається до середньої температури повітря в приміщеннях опалювального об’єкту і виходить через систему витяжних каналів. Ця обставина підвищує теплове навантаження системи опалення на величину ,%:
Малюнок 2- Номограма для визначення поправочних коефіцієнтів до теплового навантаження за опаленням при зміні площі поверхні
нагрівання опалювальних приладів в  раз
 , (8)
а середньомісячне теплове навантаження опалювального об’єкту знижується на  , ГДж/місяць:
 (9)
В третьому розділі розглядаються питання управління реалізацією теплової енергії з урахуванням впливу режимних факторів при неповному забезпеченні споживачів приладами обліку.
Зростання цін на комунальні послуги і, зокрема, на теплову енергію є очевидним стимулом і підставою для більш вимогливого відношення до якості наданих послуг. Безпосередньою характеристикою якості теплопостачання є фактична температура повітря всередині опалювальних приміщень (для к-их діб  ), яка аналітично визначається на підставі величин відносної витрати та температур теплоносія до чи після вузла змішування. При  <   сумарна недоподача теплоти ( ), виражена в долях від максимального добового теплоспоживання, може бути підрахована за формулою:
 (10)
За календарний місяць при його довготривалості  , діб, недоподача теплоти  складе:
 (11)
Враховуючи довготривалість опалювального періоду  , діб, та  , місяців, реальне значення теплового споживання за опаленням  , виражене в долях від середньомісячного договірного теплового навантаження, складе:
 , (12)
що ілюструється малюнком 3.
Досить часті перебої в подачі гарячої води споживачам в значній частині випадків визначається гідравлічним режимом системи і безпосередньо залежать від величини тиску на колекторі джерела теплоти чи в іншій вузловій точці: при
Малюнок 3- Залежність теплового навантаження по опаленню від фактичної температури повітря всередині опалювальних приміщень
цьому деякі, особливо верхні поверхи, часто не одержують гарячої води. Крім того, дефіцит води питної якості обумовлює районування (відключення) подачі як холодної, так і гарячої води за днями тижня чи годинами доби. В умовах зростання вартості теплоти і гарячої води відключення централізованого гарячого водопостачання повинно супроводжуватися відповідним зниженням теплового навантаження.
Враховуючи показник, який характеризує ситуацію планової подачі води для i-ї години к-их діб ( ) і величину споживання гарячої води протягом і-ї години доби, яка виражається в долях середньогодинної витрати ( ), одержуємо коректовану величину теплового навантаження за гарячим водопостачанням  , ГДж /місяць:
 (13)
У формулі (13)  - показник, який враховує недоподачу гарячої води і теплоти споживачам відповідних поверхів при плановій зупинці подачі гарячої води за добами тижня і годинами діб.
 (14)
У числівнику і знаменнику незначний додаток передбачений для запобігання можливого ділення на нуль.
У формулі (14)  -коефіцієнт, який враховує зміну теплового навантаження і витрати води при плановому відключенні останньої в розрізі діб тижня  і годин діб :
 (15)
На малюнку 4 наведена залежність  від множення  * . Пряма на малюнку - прямопропорційна залежність споживання гарячої води при плановому відключенні її подачі.
Малюнок 4- Адаптація фактичних режимів споживання гарячої
води до планових перерв в їх подачі
В умовах неповної забезпеченості споживачів приладами обліку теплоти і гарячої води часто виникає необхідність об’єктивного коректування, в більшості випадків в бік зниження, величини споживання теплоти абонентами. Порівнюючи середньомісячне (договірне) споживання теплоти на потреби опалення і гарячого водоспоживання з кількістю теплоти, відпущеної в теплову мережу  , ГДж/місяць
 (16)
стає можливим визначити сумарну недоподачу теплової енергії споживачам  , ГДж/місяць, за формулою:
 (17)
В четвертому розділі досліджений вплив експлуатаційних параметрів на втрати теплоносія з водяних теплових мереж.
Нормативне значення витікання теплоносія із водяних теплових мереж встановлюється в долях по відношенню до об’єму води, який знаходиться в системі теплопостачання. Однак, вказаний норматив для водяних систем теплопостачання подається необгрунтовано заниженим, що безпосередньо підтверджується багаторічними спостереженнями за фактичними величинами витікань із систем теплопостачання.
Наявність у споживачів приладів обліку вимагає внесення деяких змін в розрахункову формулу для визначення втрат теплоти, обумовлених витіканням теплоносія із водяних теплових мереж. На основі розгляду варіантів витікання із подавального трубопроводу до приладів обліку, після них і із зворотної магістралі, в межах балансової належності теплової мережі, одержані залежності величини втрати теплоти  , ГДж при наднормативному витіканню хімічно очищеної води з мережі  , куб.м:
 , (18)
 (19)
При більш детальному аналізі виникають відповідні заперечення проти порядку підрахунку нормативної величини витікання теплоносія в долях від об’єму води, який знаходиться в системі теплопостачання. Дійсно, кількість води, яка витікає, наприклад, через отвір в посудині чи трубопроводі, взагалі не залежить від об’єму цієї посудини чи трубопроводу.
Величина витікання теплоносія із водяної теплової мережі при інших рівних умовах безпосередньо залежить від поверховості забудови  -(коефіцієнт  ), способу приєднання споживачів до системи теплопостачання (по залежній  і незалежній  схемах) - ( ), середнього діаметру теплової мережі  - ( ), протяжності теплової мережі  - ( ), перепаду рельєфу місцевості, де прокладена теплова мережа  - ( ).
Для обліку впливу перерахованих факторів на величину витікання теплоносія використаний метод експертних оцінок і проведений аналіз інтенсивності потоку аварій у водяних теплових мережах залежно від діаметрів трубопроводів. Індиферентність структури вибірки від строку експлуатації теплових мереж визначена з використанням чотирьохклітинної таблиці сполуки. В результаті аналізу встановлено, що величина витікання теплоносія ( ) повинна розраховуватися на основі кількісної оцінки вищезазначених факторів та розглядатися як індивідуальна характеристика даної конкретної системи теплопостачання.
 (20)
Наявність приладів обліку використаної теплоти абонентами приводить до відчутної економії теплової енергії, що актуально особливо в умовах високої вартості паливно-енергетичних ресурсів. Однак, при оплаті споживачами вартості теплоти, кількість якої визначається за приладами обліку, знижуються техніко-економічні показники підприємств-постачальників теплоти. Таке становище обумовлено тим, що у вартості заощадженої теплоти присутні затрати, річна величина котрих не залежить від величини відпущеної теплоти. Це затрати на труби, трубопровідну арматуру, реагенти, оплату праці, відрахування і т.п.
У роботі показано, що при фактичному теплоспоживанні, меншим в порівнянні з розрахунковим середньомісячним, зменшення затрат споживачами, які мають прилади обліку теплоти, повинно робитись тільки в розмірі, відповідному величині затрат постачальника теплоти на постійні складові в структурі собівартості теплоти: паливо, воду, електроенергію та інш.
Загальні висновки
1.Ефективність роботи теплопостачаючих підприємств в значній мірі визначається результатами їх фінансово-господарської роботи, що потребує при частковій забезпеченості теплоспоживачів приладами обліку теплоти вдосконалення розрахункових методів визначення величини теплових навантажень і коректування їх з урахуванням фактичного відпуску теплоти і гарячої води.
2.Показано, що при визначенні розрахункових (максимальних) і середньомісячних значень теплового навантаження необхідно враховувати:
-фактичну тривалість і середню температуру опалювального періоду;
-прийнятий в системі теплопостачання режим центрального регулювання відпуску теплоти.
Одержані основні розрахункові співвідношення для визначення тривалості і середньої температури опалювального періоду, а також розрахункові залежності для визначення теплових навантажень за опаленням і централізованим гарячим водопостачанням.
3.Показано, що прийнятий в системі теплопостачання режим центрального регулювання впливає на тепловий режим опалювальних будинків з розрахунковою температурою внутрішнього повітря відмінної від прийнятої для центрального регулювання відпуску теплоти і одержана система відповідних розрахункових залежностей.
4.Уточнений порядок коректування теплових навантажень при трансформації якісного регулювання відпуску теплоти в якісно-кількісне, яке веде в більшості випадків до відчутної перевитрати теплоти.
5.Уточнений порядок визначення теплових навантажень при зміні площі поверхні нагрівання опалювальних приладів системи опалення, а також при повному або частковому відключенні припливної вентиляції.
6.Розроблена методика визначення величини теплового навантаження по опаленню, яка враховує відхилення температури води в мережі до та після вузла змішування, температури повітря всередині опалювальних приміщень і витрати води в мережі.
7.Розроблена методика визначення величини споживання теплової енергії при централізованому гарячому водопостачанні, яка враховує планові і фактичні режими подачі гарячої води.
8.Розроблена методика визначення втрат теплоти при витіканні теплоносія стосовно до споживачів, які мають прилади обліку теплоти.
9.Проведений аналіз впливу визначальних факторів на величину витікання теплоносія із водяних теплових мереж і одержана узагальнююча розрахункова залежність.
10.Розроблений і впроваджується в практику роботи теплопостачаючих підприємств комплекс конкретних пропозицій по удосконаленню договірних відношень між тепловиробляючими підприємствами і споживачами теплоти.
Публікації за темою дисертації
1.Шарков В.В., Рожко В.Ф., Розкин М.Я., Копорулин А.Л., Шарков В.В. Нормирование расхода воды в водяных тепловых сетях // Известия вузов. Строительство.- 1994.- №3.-С.73-74.
2.Копорулін О.Л., Меламед Б.М., Покровський Р.Л., Шарков В.В. Визначення витрати води для компенсації витікання теплоносія у водяних теплових мережах // Будівництво України.- 1994.- №1.-С.36.
3.Рожко В.Ф., Шарков В.В. Режимы работы градирен систем кондиционирования воздуха // Водоснабжение и санитарная техника.- 1995.- №7.- С.22-24.
4.Коректировка количественных показателей отпуска теплоты на отопление и централизованное горячее водоснабжение / Адегов А.В., Шарков В.В., Торговникова Е.М., Шаля Л.А. Приднепр. гос. акад. строит. и архитект.-Дн-ск, 1996.-8 с.-Рус.-Деп. в ГНТБ Украины 15.07.96, №1571-Ук 96 // Анот. в Реф. журн. депонир. научн. работ Украины, №2, 1996.
5.Торговникова О.М., Адєгов О.В., Шаля Л.О., Шарков В.В., Руденко В.В. Розрахункове визначення фактичного водоспоживання в системах централізованого гарячого водопостачання // Експрес-новини: наука, техніка, виробництво.-Київ: Укр.ІНТЄІ.- 1996.- №9-10.-С.38-39.
6.Шарков В.В., Копорулін О.Л., Розкін М.Я. Розрахункове визначення ступеня підживлення водяних теплових мереж // Інтенсифікація будівництва. Збірник наукових праць.-Київ: ІСДО.- 1994.-С.291-292.
7.Шарков В.В., Розкин М.Я. Систематизация котельного оборудования с использованием ПЭВМ // Тезисы докладов научно-технической конференции 2-4 апреля 1991 года. Соверш. подгот. специал. в обл. стр-ва и реконстр. зданий и сооруж.-Харьков: ХИСИ.- 1991.-С.129.
8.Шарков В.В. Формирование базы данных по отопительным котельным//Аннотации работ обл. конк.-выст. перед. опыта в строй. индустр. Энергосберегающие технологии, эффект. матер. и констр. для пром. и гражд. строит.- Днепропетровск: ДИСИ .- 1991.-С.22.
9.Адєгов О.В., Шаля Л.О., Торговникова О.М., Шарков В.В., Руденко В.В. Корекція відпуску тепла споживачам за відсутності приладів обліку // Експрес-новини: наука, техніка, виробництво.-Київ: Укр.ІНТЄІ.- 1996.- №9-10.-С.39.
Умовні позначення
 і  - відповідно, тривалості періодів з температурами зовнішнього повітря не вище 8 і 10 , діб;  - середня температура найбільш холодних п’яти діб,  ;  - температура води в подавальній магістралі теплової мережі,  ;  -середньозважена температура теплоносія на вході і виході з нагрівального прилада,  ;  - фактична середньоопалювальна температура зовнішнього повітря при наявності “зламу” температурного графіка,  ; f- коефіцієнт, який враховує ступінь зміни площі поверхні нагрівання опалювальних приладів проти розрахункової;  - загальна витрата води з теплової мережі, т/год;  - розрахункове теплове навантаження за опаленням, кВт;  - середньомісячне теплове навантаження за гарячим водопостачанням, ГДж/міс;  і  - відповідно, витрати теплоти на нагрів інфільтруючого і припливного вентиляційного повітря, ГДж/кв.м*міс;  - календарна тривалість місяця, діб;  - максимальний поверх, на який подається гаряча вода;  - показник планової подачі гарячої води;  - фактичне споживання рідкого чи твердого палива, кг, або природного газу, куб.м;  - питома витрата палива на виробництво теплоти, кг.у.п./ГДж;  - сезонний коефіцієнт;  ,  ,  , - відповідно, об’єм витікання теплоносія з подавальної магістралі, з зворотної магістралі, з місцевої системи опалення і з трубопроводу гарячої води;  і  - відповідно, об’єм води в подавальному і зворотному трубопроводі теплової мережі від кордону розподілу по балансовій приналежності до теплового вводу, куб.м;  - нормативне значення витікання теплоносія з теплової мережі, %/годину.
Аннотация
Шарков В.В. Исследование режимов отпуска и учет потребления теплоты в системах централизованного теплоснабжения. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.03- вентиляция, освещение и теплогазоснабжение.- Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры, Харьков, 1999 г.
Диссертационная работа посвящена решению актуального вопроса-повышению эффективности функционирования теплоснабжающих предприятий за счет совершенствования планирования производства, учета и управления реализацией тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения при неполной обеспеченности потребителей приборами учета теплоты.
В диссертации представлены результаты исследований продолжительностей и средних температур отопительных периодов. Показано, что существующие жесткие границы отопительных периодов не удовлетворяют большинство потребителей теплоты коммунально-бытового сектора. Для создания нормальных температурных условий в жилых и общественных помещениях до начала и после окончания установленных нормативных сроков отопительных периодов требуется их расширение с соответствующей корректировкой средних температур этих периодов. Получены зависимости определяющие реальные продолжительности и средние температуры отопительных периодов для централизованных и децентрализованных систем горячего водоснабжения, что позволяет более объективно планировать годовую выработку теплоты.
Наличие в системах теплоснабжения потребителей с расчетными температурами воздуха внутри помещений, ниже тех, для которых сформирован и поддерживается график центрального качественного регулирования, приводит к повышеным температурам воздуха в помещениях и вызывает существенный перерасход теплоты. Для определения тепловых нагрузок и фактических температур воздуха в отапливаемых помещениях таких потребителей разработаны соответствующие зависимости.
Изменение потребителями теплоты площади поверхности нагрева отопительных приборов преследует , в большинстве случаев, цель- снижение договорной тепловой нагрузки по отоплению. Анализ рассматриваемого вопроса
свидетельствует, что данное обстоятельство не является определяющим фактором пропорциональной корректировки тепловой нагрузки. В работе приведены расчетные зависимости для определения фактических тепловых нагрузок потребителей с измененной площадью поверхности нагрева приборов системы отопления.
В системах теплоснабжения с источниками “покупной” теплоты, довольно часто, центральное качественное регулирование трансформируется в качественно-количественное, а температура сетевой воды в подающей магистрали не соответствует температуре наружного воздуха, что обусловливает, чаще всего, избыток теплоты у потребителей. По указанному отклонению в режиме отпуска и потребления теплоты разработаны и приведены соответствующие математические зависимости, которые позволяют определять величину “перетопа” или недоподачи теплоты потребителям с учетом вида системы теплоснабжения, доли и способа присоединения тепловой нагрузки по централизованному горячему водоснабжению.
Дефицит воды питьевого качества обусловливает районированное отключение подачи как холодной, так и горячей воды в разрезе недели и суток. Кроме того, отклонения в гидравлических режимах систем горячего водоснабжения приводят к тому, что некоторые, особенно верхние , этажи зданий, часто не получают горячую воду. В условиях возрастания стоимости теплоты и горячей воды внеплановые отключения централизованного горячего водоснабжения должны сопровождаться соответствующим изменением тепловой нагрузки. Разработанные расчетные зависимости позволяют корректировать величины отпуска и потребления теплоты при централизованном горячем водоснабжении и отсутствии у потребителей счетчиков теплоты с учетом: плановых режимов работы предприятий-поставщиков теплоты; при наличии внеплановых перебоев в подаче горячей воды; зависимости подачи горячей воды на соответствующий этаж от давления на коллекторе источника теплоты; роста потребления горячей воды в те часы когда она подается.
В работе обоснованы и представлены расчетные зависимости для корректировки тепловой нагрузки по отоплению при частичном или полном отключении приточной вентиляции.
В результате анализа влияния способа присоединения потребителей к системе теплоснабжения, этажности застройки, протяженности и диаметров трубопроводов тепловой сети, а также рельефа местности на величину утечки теплоносителя из водяных тепловых сетей получены расчетные зависимости. Показано, что при определении величин потерь теплоты в результате утечки теплоносителя необходимо учитывать наличие и место установки приборов учета теплоты.
Ключевые слова: теплоснабжение, теплота, тепловые нагрузки, учет, потери.
Анотація
Шарков В.В. Дослідження режимів відпускання та облік споживання теплоти в системах централізованого теплопостачання. - Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.03- вентиляція, освітлення та теплогазопостачання.- Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури, Харків, 1999 р.
В роботі наведені результати визначення величини споживання теплоти при різних режимах відпускання і неповній забезпеченості споживачів приладами обліку теплової енергії. Отримані залежності для визначення розрахункових теплових навантажень в умовах, які відрізняються від прийнятих для центрального регулювання відпуску теплоти, при відключенні систем вентиляції, а також при зміні площі поверхні нагріву опалювальних приладів системи опалення. Розроблена методика коректування величини відпуску теплоти на централізоване гаряче водопостачання при відсутності у споживачів приладів обліку. У результаті аналізу впливу визначних факторів на величину витікання теплоносія із водяних теплових мереж отримані відповідні розрахункові залежності.
Ключові слова: теплопостачання, теплота, теплові навантаження, облік, втрати.
The annotation
Sharkov V.V. Research of сonditions of tempering and the calculation of heating consumption of heating consumption in central heating supply system.- Manuscript.
Thesis for a candidate degree by speciality 05.23.03- ventilation, illumination, gas and heat supply.- Kharkov State Technical University of Construction and Architecture, Kharcov, 1999.
The results of research for increasing the efficiency of thermal networks operations with incomplete provision of consumers with devices for thermal energy registration are presented in the work. The generalising dependence for calculation of heating loads definition in the conditions different from the ones accepted for heat feedback central regulation are received during switching-off the ventilation systems and also with heat output surface change of heating system thermal devices. The technique for correction of head feedback to centralised hot water-supply with absence of consumers registration devices is developed. As a result of analysis of various on the size of the heat-carrier from water thermal networks the appropriate calculation dependence are received.
Key words: heat supply, heating load, tempering, calculation.
| 
