2

26ALIMENTRI CU CLDUR

SARCINA TERMIC A SAC

25

2. SARCINA TERMIC A SACPrin sarcina termic a SAC se nelege totalitatea cererilor de cldur ale consumatorilor unui sistem de alimentare cu cldur.

2.1. STRUCTURA SARCINII TERMICE SACn cazul cel mai general, sarcina termic a unui SAC are structura din relaia 2.1:

,(2.1)

n care este consumul de cldur c.c. pentru nclzirea incintelor; c.c. pentru ventilarea incintelor; c.c. pentru climatizarea spaiilor; c.c. pentru sere legumicole i/sau floricole; c.c. pentru prepararea apei calde de consum (a.c.c.) n scopuri sanitare i/sau menajere; c.c. n scopuri tehnologice, pentru realizarea diverselor produse cu caracter n general industrial.

Cldura livrat de o surs de cldur a unui SAC, este dat de relaia:

,(2.2)

unde reprezint pierderile de cldur n reeaua termic de transport i distribuie a cldurii.

inndu-se seama de destinaia consumurilor de cldur ale SAC, prezentate n relaia (2.1) i de principalele elemente care le caracterizeaz, se poate spune c:

,(2.3)

n care reprezint suma c.c. dependente de condiiile climaterice i sunt c.c. care nu depind de condiiile climaterice.

Plecndu-se de la relaia (2.1), se poate deci scrie:

(2.4)

i

.(2.5)

C.c. din relaia (2.4) depind de condiiile climaterice, avnd un caracter sezonier: sunt caracteristice perioadei de iarn, iar este un consum de cldur caracteristic perioadei de var.

C.c. din relaia (2.5), practic, nu depind de condiiile climaterice. Ele au caracter permanent n cursul anului, sau sezonier, n funcie strict de natura consumatorului.

Ca urmare a caracterului sezonier i a faptului c unele consumuri pot avea un caracter intermitent chiar n cursul sezonului respectiv (cazul lui ), plecnd de la relaiile (2.1) i (2.3), structura sarcinii termice a SAC, se poate considera, n funcie de cele dou sezoane anuale caracteristice iarn/var , dat de:

iarna:

,(2.6)

vara:

,(2.7)

unde reprezint c.c. pentru prepararea apei calde iarna, respectiv vara; c.c. n scopuri tehnologice iarna, respectiv vara.

Sarcina termic a sursei/surselor de cldur care asigur alimentarea cu cldur a SAC, conform relaiei generale (2.2) va fi:

iarna:

,(2.8)

vara:

,(2.9)

unde reprezint pierderile de cldur ale reelei termice de transport i distribuie, n perioada de iarn, respectiv de var.

2.2. CALCULUL VALORILOR CARACTERISTICE ALE SARCINII TERMICE A SACPrin valorile caracteristice ale sarcinii termice a SAC se neleg:

valorile debitelor de cldur specifice SAC, pentru diversele regimuri caracteristice: maxime, medii, minime, nominale i/sau de calcul, pentru perioadele sezoniere considerate, iarn/var;

valorile cantitilor de cldur consumate, sezonier (iarn/var) i anual, sau pentru orice alte perioade caracteristice considerate: zi, sptmn, lun etc.Valorile caracteristice ale diverselor c.c. ce compun sarcina termic a SAC, conform relaiei (2.1), se stabilesc pe baza celor indicate n [B.1-4].

2.2.1. Notaii folositen continuare se vor utiliza urmtoarele notaii caracteristice:

cererea de cldur (c.c.): valorile momentane debite de cldur : , n kWt;

valorile caracteristice unei perioade cantiti de cldur (energii) : , n kWht/perioada de referin;

indici utilizai: indicii inferiori, caracterizeaz tipul c.c.: i pentru nclzire (); v pentru ventilare (); cl pentru climatizare (); s pentru sere (); a pentru apa cald de consum (); t pentru consumul tehnologic (); urb. pentru consumul cu caracter urban (); ind. pentru consumul cu caracter industrial (), etc;

indicii superiori, caracterizeaz valoarea c.c. momentan debit sau pentru o perioad considerat cantitate de cldur (energie):

a) valorile momentane caracteristice (debitele de cldur): M maxim (); md mediu (); m minim (); n nominal (); c valoare de calcul (); i valori de iarn (); v valori de var ();

b) valorile cantitilor de cldur, pentru diversele perioade caracteristice: i iarna (); v vara (); an anual (); zi zilnic (); l lunar (); spt sptmnal ().

Exemple:

debit maxim al c.c. pentru nclzire: ;

valoarea de calcul a debitului c.c. pentru prepararea apei calde: ;

cantitatea anual de cldur pentru ventilare: ;

cantitatea de cldur de iarn, pentru consumul tehnologic: .

2.2.2. Valorile maxime, nominale i de calcul Valoarea maxim reprezint cea mai mare valoare posibil avut n vedere pentru c.c. considerat. Ea este determinat, pentru fiecare tip de consum, n funcie de elementele caracteristice de care depinde.

Valoarea nominal este asociat n general valorii maxime, cnd se pune problema stabilirii unei anume capaciti instalate sau disponibile.

Valoarea de calcul este o valoare convenional de referin a mrimii respective, determinat de aa-zisele condiii de calcul vezi de exemplu la etc. Importana cunoaterii valorilor corecte reale ale c.c. maxime, nominale, sau de calcul, este determinat de faptul c aceste valori stau la baza dimensionrii tuturor subansamblelor din amontele instalaiilor consumatoare: surse de cldur i sistemul de transport i distribuie a cldurii. Din acest punct de vedere utilizarea n acest scop a unor valori incorecte, vor conduce fie la supradimensionri, fie la subdimensionri. supradimensionarea subansamblelor componente ale SAC va avea urmtoarele efecte principale:

a) investiii iniiale mai mari dect cele necesare;

b) funcionarea ulterioar a instalaiilor subansamblelor componente va conduce la o ncrcare medie anual parial redus, cu efecte negative asupra randamentelor de funcionare i n final vor conduce la creterea costurilor specifice aferente producerii, transportului i distribuiei cldurii;

subdimensionarea subansamblelor componente ale SAC va conduce la imposibilitatea asigurrii consumurilor de cldur, corespunztor condiiilor impuse de consumatori.

Principiul stabilirii valorilor maxime, nominale sau/i de calcul este: de la simplu la complex, adic de la fiecare aparat consumator n parte ctre sursa de cldur, innd seama de:

natura i parametrii agenilor termici utilizai pentru alimentarea cu cldur a diverilor consumatori;

simultaneitatea valorilor maxime ale c.c. componente.

Pe baza acestor principii, inndu-se seama de structura sarcinii termice a SAC, prezentat n 2.1, valorile maxime ale c.c. vor fi date de:

pentru perioada de iarn:

,(2.10)

pentru perioada de var:

,(2.11)

valoarea maxim de dimensionare:

.(2.12)

Relaiile (2.10) i (2.11) se bazeaz pe urmtoarele:

a) c.c. pentru nclzire, ventilare i sere, au caracter sezonier de iarn depinznd n principal de aceiai factori climaterici exteriori (temperatura exterioar, viteza vntului, umiditate, radiaia solar, etc.) i de factori interiori de microclim ai incintei consumatorilor respectivi (temperatur interioar, umiditate relativ interioar etc.). De asemenea, c.c. respective variaz, practic, n acelai fel fa de variaia factorilor climaterici exteriori. Ca urmare, valorile maxime ale fiecrui c.c. n parte, ale consumurilor respective, pot fi considerate simultane, putndu-se deci nsuma, conform relaiei (2.10).

b) C.c. pentru prepararea apei calde, practic nu depinde de temperatura exterioar. Ca urmare, valoarea maxim a acestui consum are o mare probabilitate s nu fie simultan cu valorile maxime pentru iarna, respectiv vara. De aceea s-a considerat c valorile medii sunt simultane cu valorile maxime ale consumurilor sezoniere: iarna , vara .

c) C.c. n scopuri tehnologice, este independent practic de condiiile climaterice, putndu-se considera deci c valorile maxime aferente sunt simultane cu valorile maxime ale celorlalte c.c. componente.

n ceea ce privete valorile de calcul, relaiile (2.10) i (2.11), devin:

pentru perioada de iarn:

,(2.13)

pentru perioada de var:

,(2.14)

unde valorile de calcul se stabilesc conform standardelor respective n vigoare, iar se determin pentru fiecare caz consumator n parte.

Valorile se stabilesc ca valori medii zilnice sptmnale ale c.c. pentru prepararea apei calde de consum, plecndu-se de la consumurile de calcul stabilite conform standardului.

n general, se pot considera urmtoarele legturi ntre valorile de iarn i cele de var:

(2.15)

i

(2.16)

respectiv

(2.17)

unde reprezint valoarea medie, de iarn i respectiv de var, a debitului de ap cald consumat, n kg/s; temperatura de calcul considerat pentru apa cald de consum, n ; temperatura medie iarna, respectiv vara, considerat pentru apa rece consumat ca ap cald. n condiiile standardului valabil n Romnia, , iar pentru n mod convenional se consider: i .

Valorile maxime (sau de calcul) ale c.c. n scopuri tehnologice se stabilesc pentru fiecare consumator (instalaie consumatoare j n parte). Pentru mai muli consumatori tehnologici alimentai din acelai SAC, consumul maxim total se calculeaz inndu-se seama de consumurile maxime componente i de simultaneitatea acestora: ,(2.18)

sau

,(2.19)

inndu-se seama c:

,(2.20)

bazat pe faptul c:

(2.21)

n careeste coeficientul de simultaneitate al consumului maxim cu consumul total maxim de calcul ; coeficientul global de simultaneitate al consumurilor maxime componente , cu consumul total maxim .

n cazul n care consumurile tehnologice ale celor j consumatori sunt simultane: i ca urmare . Coeficienii de simultaneitate, i respectiv , se determin astfel vezi fig. 2.1 :

Pentru cei trei consumatori, cu regimuri diferite (nesimultane) de consum, cererea maxim total este dat de:

.(2.22)

inndu-se seama de curbele i notaiile din fig. 2.1, relaia (2.22) se mai poate scrie:

,(2.23)

Atunci, din partea a doua a relaiei (2.22) rezult , dat de:

(2.24)

iar din relaia (2.23):

.(2.25)

Deci, reprezint participaia simultan a fiecrui consumator la consumul maxim total .

Cunoaterea valorilor ct mai corecte ale i/sau , aa cum s-a artat mai sus, este deosebit de important, pentru faza de dimensionare a unui SAC. Ea este important i n faza unui SAC n funciune, unde fie de la an la an, fie din alte cauze, consumurile maxime ale consumatorilor s-au modificat, sau curbele de variaie simultan au alte aluri.

Valorile lui i/sau se pot determina n mai multe feluri, n funcie de elementele iniiale cunoscute:

a) pentru un SAC existent, i/sau se pot calcula pe baza cunoaterii valorii maxime totale i a structurii sale , pentru , sau a valorilor , pentru determinarea lui .

n general, este mai uoar determinarea lui care presupune numai cunoaterea valorilor nregistrate ale i respectiv .

Determinarea valorilor presupune, n mod suplimentar, cunoaterea structurii simultaneitii lui , adic valorile , ceea ce presupune determinarea prealabil a simultaneitii curbelor de variaie a consumurilor componente, sau cel puin structura valoric a lui .

b) pentru dimensionarea (proiectarea) unui SAC nou, este mult mai uoar cunoaterea valorii lui :

fie pe baza datelor de proiect, care n mod normal trebuie s pun la dispoziie valorile respective;

fie pe baza datelor cunoscute pentru consumatori cazuri similare, n funciune; similitudinea referindu-se la simultaneitatea consumurilor.

Valorile orientative ale lui sunt: pentru consumatori cu regim zilnic continuu de funcionare, , iar pentru cei cu consum intermitent zilnic, .

2.2.3. Valorile medii Principiul stabilirii valorilor medii ale consumurilor de cldur componente const n:

1. stabilirea duratei de referin pentru care se calculeaz valoarea medie respectiv. n cazul mai multor consumuri nesimultane sau/i cu perioade anuale diferite de consum (cazul consumurilor sezoniere), calculul valorilor medii ale consumurilor se face separat pentru cele dou/trei sezoane caracteristice: iarna (perioada de nclzire, ventilare etc.), vara (restul perioadei anului fa de perioada de nclzire) i eventual de intersezon (perioadele de timp dintre nclzire i climatizare). n orice caz, pentru consumurile aferente aceleiai perioade (sezoniere sau anuale), durata de referin pentru calculul valorii medii totale a consumurilor componente se va considera durata de consum cea mai mare dintre duratele consumurilor respective.

Exemplul 1: este cazul a 3 consumuri pe durata unui an, cu duratele anuale efective ale consumurilor: , n care . Durata de referin pentru calculul consumului mediu anual va fi: .

Exemplul 2: este cazul a 3 consumatori, dintre care doi au caracter sezonier: unul numai iarna, cu durata , al doilea numai vara, cu durata. Al treilea consumator are durata pe tot anul (iarn i var). Duratele de referin se vor stabili separat pentru cele dou perioade anuale distincte:

perioada de iarn:

EMBED Equation.3 ;

perioada de var:

EMBED Equation.3 ;

cu condiia ca: .

Dac , atunci se consider ca referine:

EMBED Equation.3 i .

2. stabilirea simultaneitii anuale i/sau sezoniere a consumurilor componente. Dac toi consumatorii sunt simultani ca durate de consum pe perioada anului, atunci valoarea medie a consumului total se va determina avndu-se n vedere ntregul an, cu durata de referin cea mai mare dintre cele ale consumurilor componente vezi exemplul 1 de mai sus. n cazul n care unii din consumatori au un caracter sezonier, calculul valorii medii a consumului total se va face separat pentru cele 2 perioade sezoniere ale consumurilor componente vezi exemplul 2 de mai sus.

Valoarea medie a consumului, la nivelul unui SAC, este dat de: ,(2.26)

n care i sunt calculate pentru aceeai durat de referin , stabilit n condiiile de mai sus.

2.2.4. Valorile minime Importana cunoaterii valorilor corecte reale ale c.c. minime este determinat de faptul c aceste valori indic ncrcarea minim a instalaiilor tuturor subansamblelor componente ale SAC, de la consumatori la sursa/sursele de cldur.n funcie de starea SAC, valorile minime ale consumului la nivelul SAC condiioneaz urmtoarele:

a) n situaia unui SAC existent, valoarea minim a consumului () arat care este ncrcarea minim a instalaiilor subansamblelor componente, fa de valoarea minimului tehnic a acestora, sub care ele nu mai pot funciona;

b) n cazul proiectrii unui SAC nou, valoarea minim a consumului (), determin capacitatea nominal i numrul echipamentelor instalate, de acelai tip, astfel nct ncrcarea acestora s fie peste minimul lor tehnic;

c) n cazul reelelor pentru vehicularea agenilor termici, apar nite condiionri tehnice suplimentare, determinate de viteza minim admis a fluidului i de o serie de alte fenomene cum ar fi apariia condensrii vaporilor, n cazul vehiculrii aburului, sau a condensrii vaporilor de ap din aer, n cazul vehiculrii aerului. n plus, odat cu reducerea debitului de cldur transportat, cresc valorile relative ale pierderilor de cldur, nrutind eficiena tehnic i economic a reelei termice.

Principiul stabilirii valorilor minime ale consumurilor, la nivelul SAC, este acelai cu cel aplicat n cazul determinrii valorilor maxime. Ca urmare valorile minime ale c.c. sunt date de:

pentru perioada de iarn:

,(2.27)

pentru perioada de var:

,(2.28)

valoarea minim-minim:

,(2.29)

Relaiile (2.27) i (2.28) au la baz ipotezele de simultaneitate ale consumurilor minime componente, prezentate i n cazul consumurilor maxime.

n ceea ce privete efectele simultaneitii consumurilor minime componente , asupra consumului total minim la nivelul SAC , acestea sunt similare ca tratare celor avute n vedere la stabilirea valorii maxime :

,(2.30)

n care: reprezint valorile minime nesimultane ale celor j c.c. (n kWt); participaia simultan a celor j consumuri la consumul total minim ; coeficienii de simultaneitate ai fiecrui consum minim la consumul total minim, respectiv coeficientul global minim de simultaneitate, dai de:

,(2.31)

i

,(2.32)

n care .

Determinarea practic a valorilor concrete ale lui se face dup aceeai metodologie de principiu ca i n cazul valorilor lui .

2.2.5. Valorile anualeValorile c.c., pentru o perioad de timp " de referin (zilnic, sptmnal, lunar, sezonier sau anual), se determin nsumnd valorile c.c. componente pentru perioada respectiv, inndu-se seama de structura la nivel SAC (conform relaiei generale (2.1.) ):

.(2.33)

Cantitatea de cldur livrat de o surs de cldur (SC) este:

,(2.34)

unde reprezint cantitile de cldur respective, pentru perioada de referin, avut n vedere la calcule.

Determinarea unei c.c. pentru o perioad de referin se face cu relaia urmtoare, n funcie de elementele de calcul cunoscute:

,(2.35)

n care este valoarea curent a debitului de cldur al consumatorului j n kWt; valoarea medie pe durata a consumului j cu kWt; durata consumului j n h/durata j; durata de utilizare a valorii maxime a c.c. j n h/durata j.

Valoarea este una din mrimile de baz cunoscute, indiferent de situaia de calcul avut n vedere: proiectarea (dimensionarea) SAC, sau existena sa. Valoarea medie a consumului, pe intervalul de timp de referin , , este cunoscut de asemenea indiferent de situaia avut n vedere pentru SAC considerat. n cazul n care valoarea nu este cunoscut n mod direct, ea se poate determina n raport cu , pentru o situaie similar a unui SAC dat. Aceasta presupune cunoscut gradul de neuniformitate , sau de aplatisare , al unui consum, sau SAC, similar celui analizat, unde:

(2.36)

i

.(2.37)

Valorile i se pot cunoate din datele concrete pentru consumatorul j, sau se aleg pe baze statistice pentru consumatori asemntori ca tip i regimuri de funcionare.

2.3. VARIAIA SARCINII TERMICE A SACVariaia n timp a sarcinii termice a SAC reprezint suma variaiilor consumurilor de cldur componente conform relaiei generale a structurii SAC (relaia 2.1) n condiiile simultaneitii acestora. innd seama de structura general a , rezult c alura variaiei consumului de cldur, , depinde de simultaneitatea celor dou categorii principale:

a) consumul tehnologic i cel pentru prepararea apei calde de consum, care sunt independente practic de condiiile climaterice exterioare i depind numai de condiiile concrete de consum ale consumatorilor respectivi;

b) consumurile sezoniere (de iarn i respectiv var) care depind, n principal, de temperatura exterioar i de simultaneitatea cu aceasta a celorlali factori climatici specifici fiecrui consum n parte, expui n detaliu n [B.1-4]

Pentru stabilirea variaiei sarcinii termice a SAC este necesar, deci, cunoaterea urmtoarelor elemente:

1) structura sarcinii termice ;

2) curbele de variaie simultan, specifice fiecrei categorii de consum component al , pe perioadele specifice necesare;

3) mrimea consumurilor de cldur componente.

n final, se vor obine curbele simultane ale variaiei consumurilor de cldur componente i curba sum , pentru perioadele caracteristice necesare (zile, sptmni, luni, sezoane, anual).

Utilitatea cunoaterii curbelor caracteristice de variaie a este: pe baza acestor curbe urmeaz a se stabili regimurile caracteristice de consum, cu efectele asupra funcionrii tuturor subansamblelor SAC, fie n condiiile proiectrii, fie n cele ale existenei acestuia.2.4. CURBELE CLASATE ALE SARCINII TERMICE A SAC2.4.1. Importana cunoaterii curbei clasateImportana cunoaterii curbei clasate a const nu att prin curba n sine, ca n cazul curbei de variaie, ci prin elementele indirecte rezultate pe seama sa, care ns, de la caz la caz, se pot obine i pe baza altor mrimi cunoscute prin calcule. Curba clasat este util mai mult sub aspect grafic, pentru c permite interpretarea alurii sale din diverse puncte de vedere.Ca urmare, curba clasat a sarcinii termice , avnd n vedere pentru clasare, durata (zilnic, sptmnal, lunar, sezonier, anual sau orice alt perioad caracteristic specific fiecrui caz concret), permite:

a) cunoaterea direct a duratei consumului () avut n vedere i valoarea maxim a acestuia;

b) determinarea indirect prin calcule a:

valorii medii , pe durata de referin avut n vedere la stabilirea curbei clasate:, ,(2.38)

unde: este valoarea cantitii de cldur consumat la nivelul SAC (n kWht/perioada ), n perioada de timp de referin , unde:

, [kWht/perioada ] ;(2.39)

durata de utilizare a consumului maxim :

, [h/durata considerat] ,(2.40)

unde este cantitatea de cldur consumat de SAC n perioada avut n vedere, n kWht/perioada considerat.

Mrimea acestei durate, care are un caracter convenional, arat n ct timp, n cursul perioadei considerate s-ar asigura ntregul consum anual , dac ar rmne constant la valoarea maxim, . Astfel se obin informaii asupra gradului de neuniformitate, sau de aplatisare, al consumului respectiv.2.4.2. Metode de obinere a curbei clasateMetodele de obinere a curbelor clasate ale sarcinii termice a SAC depind de tipul datelor iniiale avute la dispoziie.

2.4.2.1. n cazul unui SAC existent, curba clasat a sarcinii termice () pentru o perioad de referin dorit cel mai adesea aceea a unui an se poate obine prin:

a) prelucrarea statistic a valorilor, nregistrate la intervale regulate, ale mrimii urmrite, n intervalul de timp dorit. Aceasta nseamn, de fapt, ordonarea valorilor respective n ordine descresctoare, n intervalul de timp avut n vedere. Aceasta presupune cunoaterea valorilor mrimii respective, ca valori medii pentru intervalele de timp regulate avute la dispoziie orare, pe intervale orare de 2-4 ore, zilnice, etc.

Cu ct intervalele de timp ale valorilor medii, avute la dispoziie pentru construirea curbei clasate, sunt mai mici, cu att acurateea alurii finale a curbei clasate crete. Alegerea intervalului de timp este o problem de optim ntre: numrul de date necesare i precizia dorit n obinerea curbei clasate, n funcie de scopul utilizrii sale ulterioare;

b) metoda grafo-analitic de transformare a curbei de variaie a valorilor mrimii urmrite, n intervalul de timp ales, n curba clasat pe intervalul respectiv. Aceasta presupune cunoaterea grafic a variaiei mrimii analizate, pentru intervalul de timp ales. Datorit volumului mare de date iniiale necesare curbe de variaie care de cele mai multe ori rezult de fapt din prelucrarea unor valori statistice pentru intervale de timp regulate metoda respectiv este puin aplicat n practic. Ea se folosete totui, pentru curbele clasate pe intervale scurte zilnice, lunare pentru care se au la dispoziie direct alurile de variaie ale mrimii urmrite, rezultate de exemplu direct de la aparatele nregistratoare.2.4.2.2. n cazul proiectrii unui SAC nou, curba clasat a sarcinii termice () se poate stabili prin:

a) metoda analitic, bazat pe expresia analitic a curbei respective, pentru intervalul de timp dorit, . Aceasta pleac de la relaia general a lui Rossander de forma:, ,(2.41)

n care este durata curent, n ore; perioada de timp avut n vedere pentru curba clasat, n ore/perioada considerat; este dat de:

,(2.42)

unde:

(2.43)

i

(2.44)

reprezint valorile relative ale c.c. minim i respectiv mediu, raportate la valoarea maxim.

Expresia general (2.41) este valabil pentru orice tip de c.c. din cele care compun , inclusiv aceasta. n cazul particular al cererii de cldur pentru nclzire, dependent n principal de temperatura exterioar, expresiile analitice ale curbelor clasate au forma:

pentru curba clasat a temperaturii exterioare pe perioada de nclzire :, n [oC] ,(2.45)

n care:

(2.46)

unde:

, n [oC] ,(2.47)

pentru: temperatura exterioar de calcul pentru nclzire, specific zonei climaterice respective, n oC; temperatura exterioar convenional la care ncepe/se termin procesul de nclzire, conform normativelor specifice n vigoare, n oC; temperatura exterioar medie pentru perioada de nclzire, dat de relaia (2.46), n oC; temperatura interioar de calcul pentru incinta considerat, n oC; durata perioadei de nclzire, n zile/an; Nzi numrul de grade zile de nclzire, specifice zonei climaterice avut n vedere; pentru curba clasat a consumului de cldur pentru nclzire:, n .(2.48)

b) metoda similitudinii, bazat pe stabilirea curbei clasate relative dup o curb clasat relativ a unui c.c. similar, cu aceleai caracteristici calitative i aceeai durat anual de referin.

ntre cele dou metode, este recomandabil a fi aplicat aceea analitic, care ine seama de caracteristicile specifice consumului de cldur avut n vedere; ea conduce la erori foarte mici n stabilirea alurii curbei clasate. Metoda similitudinii este cea mai aproximativ; ea se recomand a fi aplicat numai pentru calcule care nu impun o precizie prea mare n stabilirea curbei clasate.2.4.3. Alura curbei clasate indicatori caracteristiciAlura curbei clasate a sarcinii termice a SAC arat gradul de neuniformitate (), sau de aplatisare () a sarcinii termice respective , n perioada avut n vedere , dup cum rezult din fig. 2.2:

Pentru curba 1

cantitatea de caldur consumat de SAC n perioada :

,

conform relaiei generale (2.38); pentru curba 2

,

pentru curba 3

,

conform relaiei generale (2.35).Din egalitile de mai sus, privind calculul lui , rezult:

gradul de neuniformitate al curbei clasate conform relaiei generale (2.36):

,(2.49)

i

- gradul de aplatisare al curbei clasate conform relaiei generale (2.37):

.(2.50)

Asociind expresiile (2.49) i (2.50), cu figura 2.2, se poate spune c: dac crete ( scade), curba clasat este cu att mai neuniform (mai neaplatisat) i invers.

Pentru o sarcin termic dat gradul de neuniformitate, , sau de aplatisare, , depinde de structura sa, conform relaiilor generale (2.1) i (2.3) i de ponderea diverselor consumuri de cldur componente, dup cum rezult din fig. 2.3.

Analiza alurii curbelor clasate anuale (pe perioada de iarn, respectiv var) n diverse structuri i ponderi ale sarcinii termice totale , conform fig. 2.3, conduce la urmtoarele constatri:

n cazul sarcini termice urbane, format din nclzire i a.c.c., creterea ponderii consumului de a.c.c. fa de nclzire (fig. 2.3.b fa de 2.3.a) conduce la aplatisarea curbelor clasate pe cele dou perioade, deci a curbei clasate anuale totale;

n cazul sarcinii termice urbane, apariia consumului de cldur pentru climatizarea incintelor (fig. 2.3.d, fa de 2.3.c), determin aplatisarea curbei clasate totale pe perioada de var, respectiv a curbei clasate anuale totale;

curba clasat anual total a sarcinii termice mixte (urban plus tehnologic industrial ) se aplatiseaz pe msur ce crete ponderea consumului tehnologic fa de cel urban (fig. 2.3.e fa de 2.3.f).

Fig. 2.3. Alurile curbelor clasate anuale ale sarcinii termice SAC, pentru diverse structuri ale sale i diferite ponderi ale consumurilor de cldur componente:

a, b curbele clasate urbane pentru nclzire i ap cald de consum, n dou variante de pondere a consumului pentru a.c.c.:

n fig. a ; n fig. b ;

c, d curbele clasate urbane pentru nclzire i a.c.c. (fig. c), respectiv, nclzire, a.c.c. i climatizare urban (fig. d);

e, f curbele clasate anuale pentru o sarcin termic urban, qu i tehnologic, qt, n dou variante de pondere a consumului tehnologic: n fig. e , iar n fig. f ;

1 curba clasat pe perioada de iarn, pentru nclzire i a.c.c.;

2 curba clasat pe perioada de var pentru a.c.c.;

3 curba clasat pe perioada de var pentru a.c.c. i climatizare;

4 curba clasat anual a consumului de cldur tehnologic;

5 curba clasat anual a consumului de cldur tehnologic i cu caracter urban (nclzire, a.c.c)

2.5. REDUCEREA SARCINII TERMICE A SACinndu-se seama de structura sarcinii termice a SAC, valoarea maxim a sa se reduce prin:

reducerea valorilor maxime simultane ale consumurilor de cldur componente;

decalarea (nesimultaneitatea) valorilor maxime ale consumurilor componente;

introducerea acumulatoarelor de cldur la nivelul consumatorilor.

Aplicarea celor trei posibiliti de mai sus, comport urmtoarele implicaii i restricii/condiionri, prezentate n tabelul 2.1.

Posibiliti, implicaii, restricii/condiionri ale aplicrii metodelor de reducere a cererii maxime

Tabelul 2.1.

Metode de reducere

ImplicaiiRestricii/condiionri

12

Reducerea valorilor maxime simultane ale componentelor

- reducerea valorilor maxime (de calcul) ale consumurilor componente.- gradul de reducere, acceptabil/posibil depinde de fiecare caz concret, n funcie de condiiile impuse de consumatori;

- exist riscul:

a) n cazul consumatorilor cu caracter sezonier, dependente de condiiile climaterice, nu se vor mai asigura condiiile de calcul impuse prin standarde;

b) n cazul consumatorilor cu caracter tehnolo-gic (industrial) s reduc productivitatea i/sau calitatea produselor

Ca urmare metoda are un caracter foarte limitat pentru aplicarea concret. Ea poate fi aplicat mai ales n cazul SAC n curs de retehnologizare sau modificare structural a instalaiilor consumatoare de cldur, sau la cele urbane ca urmare a modificrii structurii cererii, sau a gradului de centralizare a producerii cldurii.

Decalarea valorilor maxime sau/i a consumurilor componente

- decalarea consumurilor maxime tehnologice de cele dependente de condiiile climaterice;- posibiliti tehnico-organizatorice i sociale reale de modificare a desfurrii n timp a proceselor tehnologice consumatoare de cldur;

Tabelul 2.1 (continuare)

12

- este cu att mai eficace, pe msur ce crete ponderea consumurilor tehnologice fa de cele cu caracter sezonier, dependente de condiiile climaterice;

- n industrie are implicaii sociale, prin trecerea la funcionarea n 2 sau/i 3 schimburi

- investiii suplimentare, la nivelul consuma-torilor, pentru instalarea local a acumulatoa-relor de cldur.- instalarea acumulatoarelor de cldur se face n baza calculelor tehnico-economice pentru stabilirea eficienei lor i a capacitii optime de acumulare.

Rspunsul la aceste dou ntrebri depinde de mrimea absolut a consumurilor maxime i de gradul final de aplatisare dorit a se realiza, fa de cel al consumurilor n situaia prezent.

B

A

EMBED Equation.3

Fig. 2.2. Curba clasat a EMBED Equation.3 pe perioada EMBED Equation.3 :

1 - curba clasat;

2,3 - suprafeele echivalente cu suprafaa curbei clasate.

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

80

60

40

20

0

(a)

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

1

2

3

EMBED Equation.3

0

F

Fig. 2.1: Determinarea coeficienilor de simultaneitate EMBED Equation.3 ai consumurilor maxime, pentru trei consumatori tehnologici:

1,2,3 curbele de variaie simultan a consumurilor celor 3 consumatori; 4 curba sum de variaie a consumului total:

EMBED Equation.3 - consumurile maxime ale celor 3 consumatori: EMBED Equation.3 - consumul total maxim; EMBED Equation.3 - participaia simultan a celor 3 consumuri, la consumul total maxim EMBED Equation.3 .

D

EMBED Equation.3

E

C

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

(c)

0

20

40

60

80

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

(e)

0

20

40

60

80

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

(b)

0

20

40

60

80

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

(d)

0

20

40

60

80

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

(f)

0

20

40

60

80

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

0

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Qi

Qa

qacc

1

2

Iarn Var

EMBED Equation.3

Qi

Qa

qacc

1

2

Iarn Var

Iarn Var

Iarn Var

Iarn Var

Iarn Var

EMBED Equation.3

qt

qu

5

4

1

2

qacc

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

qacc

EMBED Equation.3

Qi

Qa

qcl

Qcl

EMBED Equation.3

1

2

3

EMBED Equation.3

4

5

qt

qu

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_1158676854.unknown

_1159378512.unknown

_1159523917.unknown

_1159632713.unknown

_1159636582.unknown

_1174292368.unknown

_1175091997.unknown

_1175095117.unknown

_1175095514.unknown

_1175099299.unknown

_1175098994.unknown

_1175095451.unknown

_1175094781.unknown

_1174400255.unknown

_1174492070.unknown

_1174400361.unknown

_1174317150.unknown

_1174315369.unknown

_1159636689.unknown

_1159636772.unknown

_1159636794.unknown

_1159636873.unknown

_1159637777.unknown

_1159637794.unknown

_1159637606.unknown

_1159636845.unknown

_1159636789.unknown

_1159636713.unknown

_1159636716.unknown

_1159636706.unknown

_1159636657.unknown

_1159636676.unknown

_1159636684.unknown

_1159636667.unknown

_1159636618.unknown

_1159636655.unknown

_1159636609.unknown

_1159634028.unknown

_1159636372.unknown

_1159636445.unknown

_1159636510.unknown

_1159636541.unknown

_1159636478.unknown

_1159636417.unknown

_1159636442.unknown

_1159636403.unknown

_1159636244.unknown

_1159636278.unknown

_1159636288.unknown

_1159636252.unknown

_1159634731.unknown

_1159636226.unknown

_1159634715.unknown

_1159633226.unknown

_1159633390.unknown

_1159633989.unknown

_1159633990.unknown

_1159633976.unknown

_1159633265.unknown

_1159633327.unknown

_1159633234.unknown

_1159633063.unknown

_1159633141.unknown

_1159632963.unknown

_1159633007.unknown

_1159632999.unknown

_1159632805.unknown

_1159632822.unknown

_1159524529.unknown

_1159531521.unknown

_1159601035.unknown

_1159601802.unknown

_1159603398.unknown

_1159632656.unknown

_1159627674.unknown

_1159603319.unknown

_1159601241.unknown

_1159601710.unknown

_1159601629.unknown

_1159601649.unknown

_1159601453.unknown

_1159601192.unknown

_1159532305.unknown

_1159555642.unknown

_1159555782.unknown

_1159600880.unknown

_1159600911.unknown

_1159600849.unknown

_1159555722.unknown

_1159532448.unknown

_1159532115.unknown

_1159532210.unknown

_1159531915.unknown

_1159530587.unknown

_1159531342.unknown

_1159531445.unknown

_1159531222.unknown

_1159527869.unknown

_1159530332.unknown

_1159527759.unknown

_1159524155.unknown

_1159524211.unknown

_1159524424.unknown

_1159524163.unknown

_1159523945.unknown

_1159383687.unknown

_1159384351.unknown

_1159523598.unknown

_1159523671.unknown

_1159523831.unknown

_1159523640.unknown

_1159384589.unknown

_1159523124.unknown

_1159523470.unknown

_1159523587.unknown

_1159523418.unknown

_1159384598.unknown

_1159385816.unknown

_1159384392.unknown

_1159384545.unknown

_1159384207.unknown

_1159384254.unknown

_1159384278.unknown

_1159384232.unknown

_1159383990.unknown

_1159384002.unknown

_1159383827.unknown

_1159382896.unknown

_1159383328.unknown

_1159383332.unknown

_1159383590.unknown

_1159383025.unknown

_1159383095.unknown

_1159383253.unknown

_1159382965.unknown

_1159378569.unknown

_1159379380.unknown

_1159380703.unknown

_1159381293.unknown

_1159379323.unknown

_1159379175.unknown

_1159379301.unknown

_1159378617.unknown

_1159378522.unknown

_1158677699.unknown

_1159372290.unknown

_1159375569.unknown

_1159376948.unknown

_1159378367.unknown

_1159378398.unknown

_1159377768.unknown

_1159378304.unknown

_1159377363.unknown

_1159377300.unknown

_1159377326.unknown

_1159377144.unknown

_1159376545.unknown

_1159376558.unknown

_1159376662.unknown

_1159376175.unknown

_1159376264.unknown

_1159375021.unknown

_1159375368.unknown

_1159375537.unknown

_1159375342.unknown

_1159375366.unknown

_1159375201.unknown

_1159374573.unknown

_1159374829.unknown

_1159374936.unknown

_1159374775.unknown

_1159373343.unknown

_1159374393.unknown

_1159374162.unknown

_1159374191.unknown

_1159374126.unknown

_1159373374.unknown

_1159374087.unknown

_1159372419.unknown

_1159371986.unknown

_1159372083.unknown

_1159372169.unknown

_1159372012.unknown

_1158677795.unknown

_1158680165.unknown

_1158680195.unknown

_1158678254.unknown

_1158677745.unknown

_1158677330.unknown

_1158677510.unknown

_1158677572.unknown

_1158677646.unknown

_1158677537.unknown

_1158677453.unknown

_1158677484.unknown

_1158677428.unknown

_1158677172.unknown

_1158677262.unknown

_1158677287.unknown

_1158677236.unknown

_1158677094.unknown

_1158677134.unknown

_1158676903.unknown

_1158674403.unknown

_1158675344.unknown

_1158676735.unknown

_1158676789.unknown

_1158676822.unknown

_1158676762.unknown

_1158676638.unknown

_1158676692.unknown

_1158676247.unknown

_1158675018.unknown

_1158675216.unknown

_1158675261.unknown

_1158675079.unknown

_1158674849.unknown

_1158674929.unknown

_1158674651.unknown

_1158673204.unknown

_1158673572.unknown

_1158674045.unknown

_1158674081.unknown

_1158673760.unknown

_1158673495.unknown

_1158673560.unknown

_1158673216.unknown

_1158670159.unknown

_1158670339.unknown

_1158670421.unknown

_1158670251.unknown

_1158668912.unknown

_1158669957.unknown

_1158670061.unknown

_1158669865.unknown

_1157008668.unknown

_1157008975.unknown

_1157009083.unknown

_1157011779.unknown

_1157008958.unknown

_1157008551.unknown

_1157008607.unknown

_1156789505.unknown

_1156793330.unknown