ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 4 (60), 2020


Моделирование среднегодовых значений температур воды в тепловых сетях


Китаев Д. Н., Курносов А. Т., Гасанов З. С., Харин С. О.


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

Курносов А. Т., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473) 271-53-21, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Гасанов З. С., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473) 271-53-21, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Харин С. О., аспирант. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7-900-304-62-51, e-mail: kharin_sergey.93@mail.ru 

 
 
Состояние проблемы. При проведении проектных расчетов тепловых сетей (в частности, расчетов толщины теплоизоляционных конструкций, удлинений при тепловом расширении, нормативных потерь при транспортировке тепловой энергии) потребителю часто приходится пользоваться проектными значениями среднегодовых температур теплоносителя, указанными в зависимости от проектного температурного графика в современных нормативах. По мнению ряда исследователей, рекомендуемые значения среднегодовых температур теплоносителя не учитывают климатологические характеристики, и их использование может приводить к значительным ошибкам. Кроме того, за последние несколько лет значения рекомендуемых температур изменились, и наблюдается противоречие в нормативах. В настоящее время отсутствуют обоснованные значения проектных среднегодовых температур теплоносителя в тепловой сети, учитывающие климатологические данные. 
Результаты. Для проектных температурных графиков центрального качественного регулирования 95/70-150/70 для населенных пунктов территории центрального федерального округа, представленных в последней редакции строительной климатологии, определены значения среднегодовых температур воды в подающей магистрали тепловой сети. Получены осредненные значения температур для рассмотренных температурных графиков. 
Выводы. Для большинства температурных графиков установлены значительные расхождения между полученными расчетными значениями среднегодовых температур воды в тепловой сети и рекомендуемыми СП «Тепловые сети» последней редакции. Максимальная разница наблюдается для графика 150/70 и составляет 12 °С. 
 
Ключевые слова: тепловая сеть; температурный график; среднегодовая температура теплоносителя.


DOI: 10.36622/VSTU.2020.60.4.004

 

Библиографический список

1. Бадах, В. Ф. Расчет нормативных потерь тепла через изоляцию трубопроводов тепловых сетей / В. Ф. Бадах, А. Д. Кузнецова // Технико-технологические проблемы сервиса. – 2011. – № 4 (18). – С. 60-72.
2. Басс, М. С. Проблемы нормирования тепловых потерь в водяных тепловых сетях и котельных / М. С. Басс, А. А. Середкин, С. Г. Батухтин // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов. XVIII Международная научно-практическая конференция. Отв. ред. А. В. Шапиева. – 2018. – С. 57-61.
3. Воеводин, А. Г. Анализ расчетов нормативных значений технологических потерь при передаче тепловой энергии по сетям систем теплоснабжения потребителей с целью снижения эксплуатационных затрат / А. Г. Воеводин // Транспортные системы. – 2016. – № 2. – С. 31-41.
4. Громов, Н. К. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию / Н. К. Громов, Е. П. Шубин.М. // Энергоатомиздат. – 1988. – 376 с.
5. Жутаева, Е. Н. Оптимизация затрат предприятия (на примере исследования рынка теплоснабжения) / Е. Н. Жутаева, Т. Е. Давыдова, Т. Н. Дубровская // ФЭС: Финансы. Экономика. – 2017. – № 5. – С. 29-38.
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. Китаев, Д. Н. Современные отопительные приборы и их показатели /Д. Н. Китаев // Сантехника, отопление, кондиционирование, энергосбережение. – 2014. – № 1. – С. 48 – 49.
8. Кононова, М. С. О влиянии температуры теплоносителя на технико-экономические показатели проектируемых тепловых сетей / М. С. Кононова // Известия вузов. Строительство. – 2012. – № 10. - С. 67-73.
9. Нуров, М. Ш. Оптимизация схемы теплоснабжения по критерию минимума потерь при транспортировке энергии до потребителя / М. Ш. Нуров, С. А. Гордин // Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований. Материалы II всероссийской национальной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – 2019. – С. 392-395.
10. Панферов, В. И. Эффективные энергосберегающие решения при теплоснабжении зданий / В. И. Панферов, Е. Ю. Анисимова, С. В. Панферов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: 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. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. – 2016. – Т. 16. – № 1. – С. 21-30.
12. Практическое применение энергосберегающих технологий: учебное пособие / Д. Н. Китаев, П. Новаковски, Э. В. Сазонов и др.; под общ. ред. В. Н. Семенова и Н. С. Попова. - Тамбов: Изд-во Першина Р.В. – 2014. – 193 с.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
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.: Издательство «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. – Т. 8. – № 12. – С. 694- 702.
19. Kitaev, D. Modeling the work of a steam-water injector in a heat supply system / E. Aralov, D. Bugaevsky, A. Makarov // E3S Web of Conferences. Key Trends in Transportation Innovation, KTTI 2019. – 2020. – С. 06037.
20. Martynenko, G. N. Prospects for the development of the gas supply system of the city district of voronezh for the period till 2035 / Martynenko G. N., Kitaev D. N., Sedaev A. A.// Russian Journal of Building Construction and Architecture. – 2018. – № 4 (40). – С. 26-39.
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). – С. 42-49.
22. 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). – С. 18-28.
23. 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. – Т. 203. – С. 686-695.
24. 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. Моделирование среднегодовых значений температур воды в тепловых сетях / Д. Н. Китаев, А. Т. Курносов, З. С. Гасанов, С. О. Харин // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 4 (60). - С. 43-50. - DOI: 10.36622/VSTU.2020.60.4.004.

 
 
 
 

English version 

 

Modelling Annual Water Temperatures in Heat Networks

Kitaev D. N., Kurnosov А. Т., Hasanov Z. S., Kharin S. О.
 
 

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

Kurnosov А. Т., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel .: +7-906-671-02-84, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Hasanov Z. S., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel .: +7-906-671-02-84, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Kharin S. О., PhD student of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel .: +7-900-304-62-51, e-mail: kharin_sergey.93@mail.ru


 
Statement of the problem. When carrying out design calculations of heating networks, in particular, calculating the thickness of thermal insulation structures, thermal elongations during thermal expansion, standard losses during the transportation of thermal energy to the consumer, it is often necessary to use the design values of the average annual temperatures of the coolant indicated depending on the design temperature schedule in modern standards. According to a number of researchers, the recommended values of average annual coolant temperatures do not take into account climatological characteristics and their use can lead to significant errors. In addition, recommended temperatures have changed over the past few years and there has been a contradiction in regulations. Currently, there are no substantiated values of the design average annual temperatures of the heat carrier in the heating network taking into account climatological data. 
Results. For the design temperatures of the temperature graphs of the central quality regulation 95/70-150/70 for the settlements of the territory of the central federal district presented in the latest edition of building climatology the values of the average annual water temperatures in the supply line of the heating network have been determined. The averaged values of temperatures for the considered temperature graphs are obtained. 
Conclusions. For most of the temperature graphs, significant discrepancies have been established between the calculated values of the average annual water temperatures in the heating network and those recommended by the JV «Heating Networks» of the latest edition. The maximum difference is observed for the 150/70 graph and is 12 °C.
 
Keywords: heating network, temperature graph, average annual temperature of the heating medium. 


DOI: 10.36622/VSTU.2020.60.4.004

References

1. Badakh, V. F. Calculation of standard heat losses through insulation of pipelines of heating networks / V.F. Badakh, A.D. Kuznetsova // Technical and technological problems of service. - 2011. - No. 4 (18). - p. 60-72. 
2. Bass, M. S. Problems of rationing of heat losses in water heating networks and boiler rooms / M.S. Bass, A.A. Seredkin, S.G. Batukhtin // Kulagin readings: technique and technology of production processes. XVIII International Scientific and Practical Conference. Resp. ed. A. V. Shapieva. - 2018. - p. 57-61 
3. Voevodin, A. G. Analysis of calculations of normative values of technological losses in the transmission of heat energy through the networks of heat supply systems of consumers in order to reduce operating costs / A.G. Voevodin // Transport systems. - 2016. - No. 2. - p.31-41. 
4. Gromov, N. K. Water heating networks: A reference guide for design / N.K. Gromov, E.P. Shubin, M. Energoatomizdat. 1988 .-- 376 p. 
5. Zhutaeva, E. N. Optimization of enterprise costs (on the example of heat supply market research) / E.N. Zhutaeva, T.E. Davydova, T.N. Dubrovskaya // FES: Finance. Economy. - 2017. - No. 5. - p. 29-38.. 
6. Kitaev, D. N. Calculation of the outside air temperature at the break point of the temperature graph / D.N. Kitaev // Heat supply news. - 2012. - No. 10 (146). - p. 46-48. 
7. Kitaev, D. N. Modern heating devices and their indicators / D.N. Kitaev // Plumbing, heating, air conditioning, energy saving. - 2014. - No. 1. - p. 48 - 49. 
8. Kononova, M. S. On the influence of the coolant temperature on the technical and economic indicators of the projected heating networks. Kononov // Izvestiya vuzov. Construction, 2012. - No. 10. p. 67-73. 
9. Nurov, M. Sh. Optimization of the heat supply scheme according to the criterion of minimum losses when transporting energy to the consumer / M.Sh. Nurov, S.A. Gordin // Youth and Science: Actual Problems of Fundamental and Applied Research. Materials of the II All-Russian National Scientific Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists. - 2019 .-- p. 392-395. 
10. Panferov, V. I. Effective energy saving solutions for heat supply of buildings / V.I. Panferov, E.Yu. Anisimova, S.V. Panferov // Bulletin of the South Ural State University. Series: Building and architecture. - 2015. - T.15. - No. 4. - p. 40-48. 
11. Panferov, V. I. On the features of the derivation of the equations of regulation of centralized heating systems / V.I. Panferov, S.V. Panferov // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer technology, control, electronics. - 2016. - T. 16. - No. 1. - p. 21-30. 
12. Practical application of energy-saving technologies: textbook / D.N. Kitaev, P. Novakovski, E.V. Sazonov and others; under total. ed. V.N. Semenov and N.S. Popov. Tambov: Publishing house of Pershina R.V., 2014 .- 193 p. 
13. Rafalskaya, T. A. Low-temperature operating modes of heating networks with qualitative and quantitative regulation / T.A. Rafalskaya // New Science: Theoretical and Practical View. - 2016. - No. 10 (2). - p. 141-143. 
14. Sister, V. G. Mathematical model of a heating network and development of recommendations for calculating efficiency for an arbitrary temperature graph / V.G. Sister, A.I. Yamchuk, F.A. Polivoda // Bulletin of the Moscow State Technical University MAMI. - 2012. - T.4. - No. 2 (14). - p. 318-324. 
15. Smorodova, O. V. Comparative analysis of heat supply regulation methods / O.V. Smorodova, S.V. Kitaev, N.F. Useev // Norwegian Journal of Development of the International Science. - 2018. - No. 17-1. - p. 54-58. 
16. Khismatullin, Sh. Kh. On the temperature schedule of the heat networks in Kazan / Sh.Kh. Khismatullin, U.B. Ucharov, V.P. Kashitsyn, S.A. Chulkova // Energy of Tatarstan. - 2011. - No. 2 (22). - p. 39-43. 
17. Sharapov, V. I. Regulation of the load of heat supply systems / V.I. Sharapov, P.V. Rotov // M .: Publishing house "News of heat supply", 2007. - 164p. 
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. – Т.8. - №12. – p. 694-702. 
19. Kitaev, D. Modeling the work of a steam-water injector in a heat supply system / E. Aralov, D. Bugaevsky, A. Makarov // E3S Web of Conferences. Key Trends in Transportation Innovation, KTTI 2019. 2020. p. 06037. 
20. Martynenko, G. N. Prospects for the development of the gas supply system of the city district of voronezh for the period till 2035 / Martynenko G.N., Kitaev D.N., Sedaev A.A.// Russian Journal of Building Construction and Architecture. - 2018. - № 4 (40). - p. 26-39. 
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. 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. 
23. 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. – Т.203. – p.686-695. 
24. 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.



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