К выводу уравнений регулирования и анализу особенностей гидравлических режимов открытых систем теплоснабжения без регуляторов расхода на абонентских вводах

Проблемы энергосбережения и повышения качества в жилищно-коммунальной сфере в настоящее время являются весьма актуальными. Решение этих задач возможно прежде всего за счет внедрения автоматизированных систем управления и реализации в этих системах оптимальных алгоритмов контроля и регулирования процессов отопления и теплоснабжения в целом. Рассматривается задача изучения особенностей гидравлического режима открытых систем теплоснабжения без регуляторов расхода на абонентских вводах. Задача достаточно актуальная, так как заметное количество тепловых сетей является открытым, запрет на их эксплуатацию отменен Федеральным законом № 438-Ф3 от 30.12.2021 года. Выполнен анализ и обобщение литературных данных по проблеме открытых тепловых сетей. Указано, что их гидравлический режим отличается большой сложностью, его характерные особенности в известных литературных источниках недостаточно подробно и недостаточно отчетливо разъясняются, что не способствует повышению как качества эксплуатации открытых сетей, так и качеству учебного процесса в вузах. В данной работе приведен детальный вывод основных соотношений, характеризующих гидравлический режим, при этом предполагалось, что анализируемая тепловая сеть настроена по так называемому принципу «горизонтальной дорожки С.А. Чистовича». Это позволяет свести расчет реальной сети к расчету гидравлического режима одноконтурной эквивалентной тепловой сети, причем при этом использовали законы Кирхгофа для гидравлических цепей, которые, в отличие от электрических цепей, являются всегда нелинейными цепями. Проведен анализ полученных решений для некоторых конкретных случаев, в частности, исследовано влияние величины водоразбора на режим отопления абонентов при различных характеристиках системы теплоснабжения и температуры наружного воздуха. Приведенные алгоритмы могут быть использованы как в составе алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления теплоснабжением, так и в учебных целях.