Список условных обозначений и индексов. Список сокращений и аббревиатур. Классификация СГВ, страница 7

Расход топлива определяется по следующим формулам. Количество теплоты, требующееся для нагрева воды в количестве G_в, кг/ч, составляет

Q_гв = G_в×c_в×(t_г – t_х), ккал/ч,                                                          (6.1)

где с_в – теплоемкость воды (в СГВ с_в принимается равной 1 ккал/(кг×°С), независимо от температуры воды). 

Необходимое для этого количество топлива составляет

G_т = Q_гв /, кг/ч,                                              (6.2)

где - теплотворная способность топлива, ккал/кг; h_к, h_А, h_тп – КПД котла, аккумулятора и трубопроводов, во многом зависящие от теплоизоляции этих устройств, эффективности сжигания топлива и текущего водоразбора G_гв.        

6.2. Нагрев воды газами

Горючие газы  очень удобны  для нагрева воды в индивидуальных установках. Количество сжигаемого газа легко регулируется в зависимости от потребности в горячей воде и отоплении (Рис.6.1б). Газовые водонагреватели (колонки) выпускаются промышленностью с автоматикой.

С точки зрения годовой равномерности нагрузки в системах газоснабжения использование газа как топлива для СГВ, имеющего круглогодичное потребление, более рационально, чем для отопления, имеющего сезонную нагрузку.

Автономные газовые водонагревательные приборы разделяются на 2 типа: емкие (АГВ-80, -120 на 80 или 120 л и др.) и проточные (КГИ, ГВА и др.). Наиболее компактными и удобными в пользовании являются проточные газовые водонагреватели. Схемы подключения газовых водонагревателей аналогичны Рис.6.1.б.

Конструкции, особенности и установки газовых водоподогревателей будут подробно изучаться в дисциплине «Газоснабжение».

6.3. Нагрев воды при помощи электричества

Электричество как источник теплоты  в СГВ весьма привлекателен высоким КПД,  отсутствием копоти и грязи при эксплуатации водонагревателей, а также чрезвычайной простотой обслуживания. К недостаткам электронагревателей следует отнести высокую стоимость электроэнергии и большие единовременные затраты, связанные с прокладкой электропроводов большого сечения. Недостатком является также повышенное количество накипи на нагревательном элементе из-за высокой температуры его поверхности. В последнее время получили распространение электроводонагреватели с элементами другого типа – емкостными.

Расход энергии и сила тока определяется из следующих соображений. Затраты электроэнергии 1эквивалентны 860 ккал, поэтому полное количество получаемой тепловой энергии равно:

,  ,                                                                  (6.3)

, ,                                                                  (6.4)

где  N - мощность нагревательного элемента, кВт;

t - число часов работы, ч;

Часть этой работы передается нагреваемой воде:

 , ,                                       (6.5)

где G_в - количество нагреваемой воды, л/ч;

h - КПД электронагревателя,

Мощность нагревателя:

,,                                                       (6.6)

где U – напряжение на клеммах аппарата, В;

I  – сила тока, А;

R –электросопротивление нагревателя, Ом.

При электронагреве стоимость S топливной слагаемой на Х,ккал выработанного тепла при стоимости Ц, руб./кВт×ч, будет:

 , ,                                                                   (6.7)

Эта величина всегда много выше, чем при нагреве воды твердым, жидким или газовым топливом.

6.4. Использование ВЭР для горячего водоснабжения

В промышленности имеется большое количество нагретых технологических газов, выбрасываемых в атмосферу. Использование теплоты отходящих газов осуществляется относительно просто и заключается в установке теплообменников на пути отходящих газов. Затраты на установку подобных нагревателей (котлов-утилизаторов, экономайзеров) окупаются очень быстро.

Количество теплоты, переданное в СГВ “сбросным” теплом при падении температуры газов в утилизаторе от t_г1до t_г2

,,                                    (6.8) где 0,25 – удельная теплоемкость газов (ориентировочно),   ккал/(); G_г – количество газов, прошедшее через утилизатор; – КПД утилизатора.