2.5. Расчет и выбор бака-аккумулятора

Переменная тепловая нагрузка системы горячего водоснабжения жилого дома усложняет эксплуатацию и вызывает удорожание оборудования, которое должно быть рассчитано на покрытие максимума тепловой нагрузки. Для снижения начальных затрат на сооружение систем горячего водоснабжения применяются специальные аккумуляторы тепла, которые устанавливаются у абонентов или в отдельных узлах системы теплоснабжения.

Рис. 2.2. График расхода теплоты по часам суток

Требуемую емкость бака-аккумулятора для выравнивания заданного графика тепловой нагрузки удобно определять графическим методом. Для этого необходимо построить график суточного теплопотребления системой горячего водоснабжения (рис. 2.2).

По оси ординат откладывается величина теплопотребления, %, а по оси абсцисс – время суток в часах. определяется по формуле (2.10).

Таблица 2. 4

Интегральный расход тепла в течение суток

Часы суток	%	Часовой расход тепла, кДж/ч	Интегральный расход тепла, ГДж
0-1	80
1-6	4
6-7	60
7-9	100
9-13	140
13-16	80
16-18	100
18-20	120
20-22	240
22-23	200
23-24	140

На основе суточного графика расхода тепла по частям (рис. 2.2) строится интегральный (суммарный) график поданного и израсходованного количе­ства теплоты (рис. 2.3). Каждая ордината интегрального графика равна сум­марному расходу тепла от начала суток до момента, соответствующего ука­занной ординате. Интегральным графиком подачи, при суточном выравнива­нии расхода тепла, является прямая 1, соединяющая начало координат с ко­нечной ординатой суточного интегрального графика расхода тепла.

Интегральная линия расхода тепла 2 строится на основании значений, указанных в табл. 2.3. Тепловая мощность аккумулятора Q_ак, требуемая для указанного выравнивания тепловой нагрузки, равна максимальной разности ординат интегральных линии подачи 1 и расхода тепла 2 (рис. 2.3).

Объем бака-аккумулятора определяется из выражения

, (2.16)

где Q_ак – тепловая мощность аккумулятора, ГДж, с = 4,19 кДж/(кг град) теплоемкость воды; ρ = 985,65 кг/м³ – плотность воды при t = 55°С; t_г = 55 °С – температура горячей воды в баке-аккумуляторе; t_х = 5 °С – температура холодной воды.

Для установки баков-аккумуляторов в систему горячего водоснабжения принимают 2 штуки (по 50 % производительности каждый). Для верхней раз­водки используют прямоугольные баки, для нижней – цилиндрические, т.к. они работают под избыточным давлением. Габаритные размеры баков-аккумуляторов приведены в [9].

Баки-аккумуляторы устанавливают на специальных поддонах. Они должны иметь:

-переливную трубу на высоте наивысшего допустимого уровня;

-спускную трубу с задвижкой, присоединенной к днищу бака и к переливной трубе;

-водомерное стекло для контроля уровня воды в баке.

Цилиндрические баки при нижней разводке должны иметь предохра­нительные клапаны для сброса давления выше допустимого.

Рис. 2.3. Интегральный график теплопотребления:

1 – интегральная линия подачи теплоты;

2 – интегральная линия потребления теплоты;

Q_ак – тепловая нагрузка бака-аккумулятора