ами.
В якості першого наближення до аналітичного вирішення завдання, приймемо ряд припущень. Зміна потужності ЦТП (кількість ЦТП) мало позначається на витрати по магістральному транспорту теплоносія. Змінюються в основному кількість і сумарна протяжність відгалужень ЦТП. Практично не змінюється діаметр, протяжність з цього витрати в магістральний транспорт приймемо постійний і виключимо з цільової функції.
З = Е н (Кцтп + Кс) + Іцтп + Іс (1.1.2)
Аналіз джерел показує, що в загальному випадки питомі капітальні вкладення на одиницю тепло потужності ЦТП та мережі залежать від багатьох чинників у тому числі від потужності ЦТП Q, від щільності теплоспоживання в житловому масиві q, схеми теплопостачання, способу прокладки теплопроводу, характеру забудови житлового масиву, географічного клімату та інших умов. Однак визначальну роль відіграє параметр Q, тому можна записати
, (1.1.3)
де О± і ОІ - коефіцієнти пропорційності, чисельні значення яких залежать від схеми тепло постачання і способу прокладки тепло дроти. p> Розпишемо експлуатаційні витрати
Іцтп = П†цтп * Кцтп + З п цтп , (1.1.4)
Іс = П†сКс + Е + Ітр + З п з , (1.1.5)
де П† цтп , П†с - частка річних відрахувань на експлуатацію ЦТП та розподілу мережі.
Зх п цтп = З п з - Питома вартість обслуговування ЦТП та розподільчих мереж. p> Е і Ітр - залежать від потужності Q і від щільності тепло споживання q, однак у загальному обсязі витрат, ці компоненти складають другу величину в порядки малості, приймемо їх постійними, також виключимо з цільової функції, тоді остаточно функція витрат наступний вигляд:
(1.1.6)
Для знаходження мінімуму витрат диференціюємо останнє рівність і прирівнюємо до нуля.
(1.1.7)
Перепишемо отриманий вираз.
(1.1.8)
Помножимо обидві частини вирази (1.8) на
(1.1.9)
звідки
(1.1.10)
Після зведення в ступінь -1,52 знаходимо
(1.1.11)
Рівняння (1.11) в силу прийнятих припущень носить досить наближений характер. p> Визначимо оптимальну потужність центрального теплового пункту для житлового масиву міста.
1. Щільність тепло споживання q = 72,5 ГДж/(год га). p> 2. Споживачі підключені до теплової мережі по залежній схемі О± = 7,3.
3. Прокладка теплопроводів канальна ОІ = 3,47.
4. Річні відрахування від капітальних вкладень на експлуатацію П†цтп = 4,553 1/рік, П†с = 2,088 1/рік. p> 5. Коефіцієнт ефективності кап вкладень Е н = 0,12 1/рік. p> У результаті маємо
В
Вибір оптимальної питомої втрати тиску в трубопроводах теплової мережі.
Методику розрахунку завдання розглянемо на прикладі транзитної теплової мережі. Із збільшенням питомої втрати тиску зменшуються капітальні вкладення в теплову мережу втрати тепла за рахунок зменшення діаметрів трубопроводів. У місці з тим зростає витрата електроенергії на роботу мережних насосів.
Завдання зводиться до мінімізації функції виду
З = (П† + Е н ) Ктс + Е + ІТП , (1.2.1)
де Е н - Нормативний коефіцієнт ефективності кап вкладень, що дорівнює 0,12 1/рік;
Е - вартість електроенергії, що витрачається мережевими насосами, руб/рік;
ІТП - річна вартість тепловтрат трубопроводами, руб/рік;
Кт.с. - капітальні вкладення в теплову мережу, руб.
П† - частка річних відрахувань на реновацію, ремонти та обслуговування теплової мережі.
Капітальні вкладення в теплову мережу
Кт.с = (а + в О‡ d) l = a О‡ l + b О‡ d О‡ l, (1.2.2.) p> де а, в - вартісні параметри 1 м теплової мережі;
l - довжина теплової мережі, м;
d - діаметр теплової мережі, м.
Позначимо:
М = d О‡ l, (1.2.3.) p> де М - матеріальна характеристика теплової мережі, м ВІ.
Тоді рівняння (1.2.2.) Прийме вид:
Кт.с. = A О‡ l + b О‡ M (1.2.4.) p> Зі зміною питомої втрати тиску змінюється діаметр трубопроводу і її матеріальна характеристика.
К'т. С = у О‡ М (1.2.5.) p> Діаметр теплової мережі знаходиться по формулою:
В , (1.2.6.) p> де К - коефіцієнт пропорційності, чисельні значення якого визначаються величиною абсолютної шорсткості внутрішньої поверхні трубопроводів;
G - витрата теплоносія, кг/с;
ПЃ - щільність теплоносія, кг/м Ві;
О”P - втрати тиску в тепловій мережі, Па.
Висловимо втрати тиску в мережі О”P через питому лінійну втрату тиску R і довжину трубопроводу l:
О”P = R О‡ l О‡ (1 + m), (1.2.7.) p> де m - частка втрати тиску в місцевих опорах теплової мережі:
m = Z, (1.2.8.) p> де Z - коефіцієнт пропорційності:
В· для водяних мереж Z = 0,02;
В· для парових мереж Z = 0,1.
Тоді рівняння (1.2.6) прийме наступ...
