СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ НА ИСТОЧНИКЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
METHOD FOR CONTROLLING HEAT LOAD AT A HEAT SOURCE

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения.
Известен способ качественного регулирования тепловой нагрузки, с постоянным расходом сетевой воды в тепловой сети, при котором тепловую нагрузку регулируют путем изменения температуры сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети. (Регулирование нагрузки систем теплоснабжения, В.И. Шарапов, П.В. Ротов, издательство «Новости теплоснабжения», Москва, 2007 г., стр. 5).
Недостатком известного способа является низкая точность и эффективность регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения, ввиду отсутствия в способе регулирования текущих измеряемых параметров работы источника теплоснабжения, которые в известном способе приняты условно-постоянными и определяются расчетным путем, при разработке температурного графика на весь отопительный сезон.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению, является способ управления процессом теплоснабжения, включающий регулирование количества тепла, вырабатываемого источником теплоснабжения, путем определения количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения единицы площади и (или) объема единицы отопления, нанесение изолинии количества тепла, потребного на отопление, выявление привязки положения конкретных единиц отопления между соседними упомянутыми изолиниями и посредством интерполяции, например, линейной - определение количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения единицы площади и (или) объема, конкретной единицы отопления. С учетом площадей конкретных единиц отопления определение потребности в тепле каждой из них и задание расхода газа в целом источнику теплоснабжения. Кроме того, способ включает построение изолинии количества тепла, потребного на отопление для трех типов отопительных сезонов - холодной, нормальной и теплой зимы, и отслеживание динамики изменения температур в пределах территории, по которой отбирают для использования карту с изолиниями соответствующего типа отопительного сезона. (патент RU, №2211410, 2001).
Недостатком известного способа, является недостаточная точность и эффективность регулирования тепловой нагрузки, ввиду отсутствия в способе управления текущих измеряемых параметров работы источника теплоснабжения, которые в известном способе приняты условно-постоянными и определяются расчетным путем при определении расхода топлива, потребного источнику теплоснабжения.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание способа управления тепловой нагрузкой на источнике теплоснабжения, с повышенной точностью и эффективностью регулирования, на основе параметров работы источника теплоснабжения: текущих измеряемых, условно-постоянных и рассчитываемых.
Технический результат - повышение точности и эффективности регулирования тепловой нагрузки на источнике теплоснабжения.
Он достигается тем, что в известном способе, включающем передачу тепла посредством теплоносителя, который подводят к единицам отопления от внешних источников с регулированием количества поставляемого тепла в зависимости от климатических параметров местности, регулирование количества тепла, вырабатываемого источником теплоснабжения, осуществляют путем определения для заданной территории количества тепла, потребного для оптимального теплоснабжения, с регулированием тепловой нагрузки расходом топлива в целом по источнику теплоснабжения, дополнительно определяют конкретные параметры работы источника теплоснабжения в данный текущий момент времени, для чего производят измерение текущих параметров работы источника теплоснабжения с помощью контрольно-измерительных приборов: расход топлива потребляемого источником теплоснабжения и количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, на основе измеренных параметров вычисляют удельный расход топлива на выработку тепловой энергии, определяют конкретные климатические параметры местности в данный текущий момент времени путем измерения параметров наружного воздуха непосредственно на источнике теплоснабжения, рассчитывают потребное количество тепла в текущий момент времени при измеренных параметрах наружного воздуха, вычисляют необходимый расход топлива в текущий момент времени, затем задают расход топлива в целом по источнику теплоснабжения, равный вычисленному необходимому расходу топлива в текущий момент времени.
Пример 1 осуществления способа. Реализацию способа производили с использованием контроллера программируемого логического V570 (свидетельство об утверждении типа средств измерений №54266 Per. №56623-14), которому задавали условно постоянные показатели работы источника теплоснабжения - количество тепла, потребного для оптимального теплоснабжения заданной территории и подключали к контрольно-измерительным приборам: тепловычислителю ТСРВ (свидетельство об утверждении типа средств измерений №53067/1 Per. №27010-13), измеряющему количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения, комплексу для измерения количества газа СГ-ТК (свидетельство об утверждении типа средств измерений №52834/2 Рег.№55340-13), измеряющему расход газа потребляемого источником теплоснабжения, термопреобразователю сопротивления ДТС (свидетельство об утверждении типа средств измерений №39452/1 Per. № 28354-10), измеряющему температуру наружного воздуха. Измеряли текущие параметры работы источника теплоснабжения и климатические параметры местности в текущий момент времени. На основе вышеприведенных заданных условно-постоянных и текущих измеренных параметров работы источника теплоснабжения контроллер рассчитывал удельный расход топлива, расходуемый на выработку тепловой энергии, потребное количество тепла в текущий момент времени при измеренных параметрах наружного воздуха и необходимый расход топлива в текущий момент времени, затем источнику теплоснабжения задавали расход топлива в целом по источнику теплоснабжения, равный вычисленному необходимому расходу топлива в текущий момент времени. Все расчеты выполнялись на контроллере автоматически и базировались на основе математических выражений, приведенных в: «Методических указаниях по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий, Москва, 2002 г.»:
т
т
b=f(G,Q)
т
п(t)
P
G=f(Q,b)
где:
b - удельный расход топлива на выработку тепловой энергии
т
G - расход топлива, потребляемого источником теплоснабжения
т
Q - количество тепловой энергии на выходе источника теплоснабжения
т
P
G - необходимый расход топлива в текущий момент времени
п(t)
Q - количество тепла, потребного для оптимального теплоснабжения заданной территории в текущий момент времени при измеренной температуре наружного воздуха t.
Измерение и вычисление текущих параметров работы в данный момент времени позволяет увеличить точность и эффективность работы теплоисточника.
Положительный эффект - предлагаемый способ позволяет снизить расходы топлива на источнике теплоснабжения за счет увеличения точности и эффективности регулирования, в связи с тем, что в предлагаемом способе, удельный и необходимый расход топлива на выработку тепловой энергии определяется в данный текущий момент времени путем точного вычисления по измеряемым параметрам, с учетом измеренных климатических параметров местности, вследствие чего возрастает эффективность регулирования и происходит снижение безвозвратных потерь тепла, потраченных на нагрев теплоносителя для теплоснабжения потребителей.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ
1. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения. В.И. Шарапов, П.В. Ротов, издательство «Новости теплоснабжения», Москва, 2007 г.
2. Патент RU, №2211410, 2001 г. (прототип).
3. Реестр средств измерений https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry/4.
4. «Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий, Москва, 2002 г.».