ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    

 



Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 











 


Архив выпусков

Выпуск 3 (55), 2019


Уравнения характерных значений температурных графиков


Китаев Д. Н., Мартыненко Г. Н., Лобода А. В.


Китаев Д. Н., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7-906-671-02-84, e-mail: dim.kit@rambler.ru

Мартыненко Г. Н., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7-900-304-62-51, e-mail: glen2009@mail.ru

Лобода А. В., д-р физ.-мат. наук, проф. кафедры прикладной математики и механики, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: lobvgasu@yandex.ru

 
 
Постановка задачи. В настоящее время отсутствуют выражения, позволяющие определить температуру воздуха в точке излома температурного графика и соответствующую ей температуру воды в обратной магистрали тепловой сети без проведения детальных расчетов. Однако эти характерные значения важно знать при предпроектном, технико-экономическом обосновании перспективного развития всей городской системы теплоснабжения, при расчете теплообменного оборудования сетей, для обеспечения оптимального регулирования нагрузки потребителя. 
Результаты. Проведены расчеты используемых температурных графиков центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке для всех расчетных температур наружного воздуха для проектирования отопления на территории Российской Федерации с учетом использования современных отопительных приборов. 
Выводы. Найдены приближенные уравнения, позволяющие с достаточной точностью определить температуру наружного воздуха в точке излома в зависимости от расчетной температуры для проектирования отопления и температуры воды в подающей магистрали тепловой сети. Получено уравнение, позволяющее определить температуру воды в обратной магистрали в точке излома в зависимости от температурного графика с максимальным значением ошибки 0,991 %.
 
Ключевые слова: теплоснабжение, температурный график, температура воздуха в точке излома, энергосбережение.


DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.002

 

Библиографический список

1. Вологдин, С. В. Математическая модель оптимизации тепловых потоков между зданиями в многоконтурной тепловой сети с целью снижения дисбаланса системы теплоснабжения за счет регулирования сопел элеваторных узлов / С. В. Вологдин // В мире научных открытий. — 2011. — № 12 (24). — С. 194—204. 
2. Громов, Н. К. Водяные тепловые сети: справ. пособие по проектированию / Н. К. Громов, Е. П. Шубин. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 376 с. 
3. Китаев, Д. Н. Современные отопительные приборы и их показатели / Д. Н. Китаев // Сантехника, отопление, кондиционирование, энергосбережение. — 2014. — № 1. — С. 48—49. 
4. Китаев, Д. Н. Современные отопительные приборы и система теплоснабжения / Д. Н. Китаев, Т. В. Щукина // Энергосбережение. — 2012. — № 6. — С. 59—63. 
5. Китаев, Д. Н. Погрешность расчета температурного графика тепловой сети при использовании показателей отопительных приборов / Д. Н. Китаев // Промышленная энергетика. — 2013. — № 7. — С. 34—37. 
6. Китаев, Д. Н. Расчет температуры наружного воздуха в точке излома температурного графика / Д. Н. Китаев // Новости теплоснабжения. — 2012. — № 10 (146). — С. 46—48. 
7. Культяев, С. Г. Сравнительный анализ и оптимизация методов регулирования совмещенной тепловой нагрузки / С. Г. Культяев, А. О. Чернов, Д. К. Лаврентьев, А. М. Андреев // Научно-технические проблемы совершенствования и развития систем газоэнергоснабжения. — 2017. — № 1. — С. 134—139. 
8. Мацко, И. И. Анализ эффективности схем подключения современных водоподогревателей систем горячего водоснабжения / И. И. Мацко // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П. О. Сухого. — 2008. — № 3—4 (34—35). — С. 59—64. 
9. Мелькумов, В. Н. Энергоаудит как основа планирования санации объектов социальной сферы / В. Н. Мелькумов, Р. Л. Кочетов // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. — 2014. — № 4 (36). — С. 74—83. 
10. Панферов, В. И. Эффективные энергосберегающие решения при теплоснабжении зданий / В. И. Панферов, Е. Ю. Анисимова, С. В. Панферов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер.: Строительство и архитектура. — 2015. — Т. 15, № 4. — С. 40—48. 
11. Панферов, В. И. Об особенностях вывода уравнений регулирования систем централизованного теплоснабжения / В. И. Панферов, С. В. Панферов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер.: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — 2016. — Т. 16, № 1. — С. 21—30. 
12. Рафальская, Т. А. Низкотемпературные режимы работы тепловых сетей при качественно — количественном регулировании / Т. А. Рафальская // Новая наука: Теоретический и практический взгляд. — 2016. — № 10 (2). — С. 141—143. 
13. Систер, В. Г. Математическая модель тепловой сети и разработка рекомендаций по расчету кпд для произвольного температурного графика / В. Г. Систер, А. И. Ямчук, Ф. А. Поливода // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. — 2012. — Т. 4, № 2 (14). — С. 318—324. 
14. Смородова, О. В. Сравнительный анализ методов регулирования теплоснабжения / О. В. Смородова, С. В. Китаев, Н. Ф. Усеев // Norwegian Journal of Development of the International Science. — 2018. — № 17—1. — С. 54—58. 
15. Строй, А. Ф. Расчет и проектирование тепловых сетей / А. Ф. Строй, В. Л. Скальский. — Киев: Будивельник, 1981. — 144 с. 
16. Хисматуллин, Ш. Х. О температурном графике работы тепловых сетей г. Казани / Ш. Х. Хисматуллин, У. Б. Учаров, В. П. Кашицын, С. А. Чулкова // Энергетика Татарстана. — 2011. — № 2 (22). — С. 39—43. 
17. Шарапов, В. И. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения / В. И. Шарапов, П. В. Ротов. — М.: Новости теплоснабжения, 2007. — 164 с. 
18. Akhmetova, I. Revisiting Heat Losses Calculation At District Heating Network / I. Akhmetova, N. Chichirova, O. Derevianko // International Journal of Civil Engineering and Technology. — 2017. — Vol. 8, № 12. — Р. 694—702. 
19. Martynenko, G. N. Prospects for the Development of the Gas Supply System of the City District of Voronezh for the Period Till 2035 / G. N. Martynenko, D. N. Kitaev, A. A. Sedaev // Russian Journal of Building Construction and Architecture. — 2018. — № 4 (40). — Р. 26—39. 
20. Melkumov, V. N. Criteria of Optimality and Condition of the Comparison of Design Solutions of Systems of Heat Supply / V. N. Melkumov, K. A. Sklyarov, S. G. Tulskaya, A. A. Chuikina // Russian Journal of Building Construction and Architecture. — 2018. — № 1 (37). — Р. 18—28. 
21. Melkumov, V. N. Reliability Monitoring of Heat Supply Networks / V. N. Melkumov, S. N. Kuznetsov, K. A. Sklyarov, A. A. Gorskikh // Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. — 2011. — № 1 (9). — Р. 42—49. 
22. Shan, X. The Reliability and Availability Evaluation of Repairable District Heating Networks Under Changeable External Conditions / X. Shan, P. Wang, W. Lu // Applied Energy. — 2017. — Vol. 203. — Р. 686—695. 
23. Sharapov, V. I. The Improvement Technologies of the Thermal Load Regulation for Cogeneration Systems in Urban Areas / V. I. Sharapov, P. V. Rotov, M. E. Orlov // Transactions of Academenergo. — 2010. — № 4. — Р. 70—83. 

 
 

Ссылка для цитирования

Китаев, Д. Н. Уравнения характерных значений температурных графиков / Д. Н. Китаев, Г. Н. Мартыненко, А. В. Лобода  // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 3 (55). - С. 21-27. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.002.

 
 
 
 

English version 

 

Equations of Characteristic Values of Temperature Graphs of Heat Network Regulation

Kitaev D. N., Martynenko G. N., Loboda A. V. 
 
 

Kitaev D. N., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7-906-671-02-84, e-mail: dim.kit@rambler.ru

Martynenko G. N., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Oil and Gas Business,  Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7-900-304-62-51, e-mail: glen2009@mail.ru

Loboda A. V., D. Sc. in Physics and Mathematics, Prof. of the Dept. of Applied Mathematics and Mechanics,  Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: lobvgasu@yandex.ru


 
Statement of the problem. Currently there are no expressions that allow one to identify the air temperature at the break point of the temperature graph and the corresponding water temperature in the return line of the heating network without carrying out detailed calculations. However, it is important to know these characteristic values in the pre-project, feasibility study of the future development of the entire urban heat supply system when calculating the heat exchange equipment of networks in order to ensure optimal control of the consumer load. 
Results. We have carried out calculations of the used temperature schedules of the central quality control of the heating load for all design outdoor air temperatures for heating design in the Russian Federation taking into account the use of modern heating devices. 
Conclusions. Approximate equations have been found which allow one to identify the temperature of the outside air at the break point with a sufficient degree of accuracy depending on the design temperature for designing the heating and the temperature of the water in the supply line of the heating network. An equation is obtained that enables the temperature of the water in the return line at the breakpoint depending on the temperature graph to be calculated with a maximum error value of 0.991 %.
 
Keywords: heat supply, temperature graph, air temperature at the break point, energy saving. 


DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.002

References 

1. Vologdin, S. V. Matematicheskaya model' optimizatsii teplovykh potokov mezhdu zdaniyami v mnogokonturnoi teplovoi seti s tsel'yu snizheniya disbalansa sistemy teplosnabzheniya za schet regulirovaniya sopel elevatornykh uzlov / S. V. Vologdin // V mire nauchnykh otkrytii. — 2011. — № 12 (24). — S. 194—204.
2. Gromov, N. K. Vodyanye teplovye seti: sprav. posobie po proektirovaniyu / N. K. Gromov, E. P. Shubin. — M.: Energoatomizdat, 1988. — 376 s.
3. Kitaev, D. N. Sovremennye otopitel'nye pribory i ikh pokazateli / D. N. Kitaev // Santekhnika, otoplenie, konditsionirovanie, energosberezhenie. — 2014. — № 1. — S. 48—49.
4. Kitaev, D. N. Sovremennye otopitel'nye pribory i sistema teplosnabzheniya / D. N. Kitaev, T. V. Shchukina // Energosberezhenie. — 2012. — № 6. — S. 59—63.
5. Kitaev, D. N. Pogreshnost' rascheta temperaturnogo grafika teplovoi seti pri ispol'zovanii pokazatelei otopitel'nykh priborov / D. N. Kitaev // Promyshlennaya energetika. — 2013. — № 7. — S. 34—37.
6. Kitaev, D. N. Raschet temperatury naruzhnogo vozdukha v tochke izloma temperaturnogo grafika / D. N. Kitaev // Novosti teplosnabzheniya. — 2012. — № 10 (146). — S. 46—48.
7. Kul'tyaev, S. G. Sravnitel'nyi analiz i optimizatsiya metodov regulirovaniya sovmeshchennoi teplovoi nagruzki / S. G. Kul'tyaev, A. O. Chernov, D. K. Lavrent'ev, A. M. Andreev // Nauchno-tekhnicheskie problemy sovershenstvovaniya i razvitiya sistem gazoenergosnabzheniya. — 2017. — № 1. — S. 134—139.
8. Matsko, I. I. Analiz effektivnosti skhem podklyucheniya sovremennykh vodopodogrevatelei sistem goryachego vodosnabzheniya / I. I. Matsko // Vestnik Gomel'skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. P. O. Sukhogo. — 2008. — № 3—4 (34—35). — S. 59—64.
9. Mel'kumov, V. N. Energoaudit kak osnova planirovaniya sanatsii ob'ektov sotsial'noi sfery / V. N. Mel'kumov, R. L. Kochetov // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2014. — № 4 (36). — S. 74—83.
10. Panferov, V. I. Effektivnye energosberegayushchie resheniya pri teplosnabzhenii zdanii / V. I. Panferov, E. Yu. Anisimova, S. V. Panferov // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2015. — Vol. 15, № 4. — S. 40—48.
11. Panferov, V. I. Ob osobennostyakh vyvoda uravnenii regulirovaniya sistem tsentralizovannogo teplosnabzheniya / V. I. Panferov, S. V. Panferov // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Komp'yuternye tekhnologii, upravlenie, radioelektronika. — 2016. — Vol. 16, № 1. — S. 21—30.
12. Rafal'skaya, T. A. Nizkotemperaturnye rezhimy raboty teplovykh setei pri kachestvenno — kolichestvennom regulirovanii / T. A. Rafal'skaya // Novaya nauka: Teoreticheskii i prakticheskii vzglyad. — 2016. — № 10 (2). — S. 141—143.
13. Sister, V. G. Matematicheskaya model' teplovoi seti i razrabotka rekomendatsii po raschetu kpd dlya proizvol'nogo temperaturnogo grafika / V. G. Sister, A. I. Yamchuk, F. A. Polivoda // Izvestiya Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta MAMI. — 2012. — Vol. 4, № 2 (14). — S. 318—324.
14. Smorodova, O. V. Sravnitel'nyi analiz metodov regulirovaniya teplosnabzheniya / O. V. Smorodova, S. V. Kitaev, N. F. Useev // Norwegian Journal of Development of the International Science. — 2018. — № 17—1. — S. 54—58.
15. Stroi, A. F. Raschet i proektirovanie teplovykh setei / A. F. Stroi, V. L. Skal'skii. — Kiev: Budivel'nik, 1981. — 144 s.
16. Khismatullin, Sh. Kh. O temperaturnom grafike raboty teplovykh setei g. Kazani / Sh. Kh. Khismatullin, U. B. Ucharov, V. P. Kashitsyn, S. A. Chulkova // Energetika Tatarstana. — 2011. — № 2 (22). — S. 39—43.
17. Sharapov, V. I. Regulirovanie nagruzki sistem teplosnabzheniya / V. I. Sharapov, P. V. Rotov. — M.: Novosti teplosnabzheniya, 2007. — 164 s.
18. Akhmetova, I. Revisiting Heat Losses Calculation At District Heating Network / I. Akhmetova, N. Chichirova, O. Derevianko // International Journal of Civil Engineering and Technology. — 2017. — Vol. 8, № 12. — P. 694—702.
19. Martynenko, G. N. Prospects for the Development of the Gas Supply System of the City District of Voronezh for the Period Till 2035 / G. N. Martynenko, D. N. Kitaev, A. A. Sedaev // Russian Journal of Building Construction and Architecture. — 2018. — № 4 (40). — P. 26—39.
20. Melkumov, V. N. Criteria of Optimality and Condition of the Comparison of Design Solutions of Systems of Heat Supply / V. N. Melkumov, K. A. Sklyarov, S. G. Tulskaya, A. A. Chuikina // Russian Journal of Building Construction and Architecture. — 2018. — № 1 (37). — P. 18—28.
21. Melkumov, V. N. Reliability Monitoring of Heat Supply Networks / V. N. Melkumov, S. N. Kuznetsov, K. A. Sklyarov, A. A. Gorskikh // Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. — 2011. — № 1 (9). — P. 42—49.
22. Shan, X. The Reliability and Availability Evaluation of Repairable District Heating Networks Under Changeable External Conditions / X. Shan, P. Wang, W. Lu // Applied Energy. — 2017. — Vol. 203. — P. 686—695.
23. Sharapov, V. I. The Improvement Technologies of the Thermal Load Regulation for Cogeneration Systems in Urban Areas / V. I. Sharapov, P. V. Rotov, M. E. Orlov // Transactions of Academenergo. — 2010. — № 4. — P. 70—83.



 
Об издателе · Диссоветы при ВГТУ · Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS