Расчетную тепловую нагрузку для отопления зданий Qо принимают в соответствии с типовым или индивидуальным проектом здания или системы отопления. В случае проведения энергетических обследований и оформления энергетических паспортов,  принимают по данным паспорта (постановление Губернатора автономного округа от 24 июня 2002 года № 215 «О проведении энергетических обследований и введения энергетических паспортов для организаций, финансируемых за счет средств окружного бюджета»).
Пересчет расхода тепловой энергии для конкретного здания при наличии типового проекта, производят по формуле (Гкал/ч):
(1.3)
|
- проектная тепловая нагрузка на отопление здания, Гкал/ч;
|
 ,
|
- расчетные температуры внутри отапливаемых помещений соответственно по
типовому проекту и для конкретного здания, С, [Приложение 1, табл.1.6];
|
 ,
|
- расчетные температуры наружного воздуха для отопления соответственно проектная и для конкретного здания,С, [Приложение 1, табл.1.4].
|
где
Формула 1.3 справедлива при отклонении расчетных температур от принятых в типовом проекте в пределах 5С, при больших отклонениях расчетное значение отопительной нагрузки следует согласовать с разработчиками типового проекта.
Потребное количество тепловой энергии на отопление за рассматриваемый период (месяц, квартал, отопительный период, год), определяют по формуле (Гкал):
(1.4)
|
- средняя температура наружного воздуха за рассматриваемый период для данной местности,С, [Приложение 1, табл.1.4, 1.5];
|
|
- продолжительность работы систем отопления за рассматриваемый период, сут.
|
где
При наличии в зданиях и сооружениях приборного учета тепловой энергии – подключенную нагрузку можно определить по показаниям счетчика, при условии его непрерывной работы не менее 3-х лет.
При отсутствии проектных данных расчетную нагрузку здания на отопление вычисляют по формуле укрупненных расчетов (Гкал/ч):
(1.5)
|
- наружный строительный объем здания, м3;
|
|
- удельная отопительная характеристика здания при  = 30С, ккал/(м3чС), принимаемая по [Приложение 1, табл.1.2, 1.3];
|
|
- поправочный коэффициент, принимаемый по таб. [Приложение 1, табл.1.1]
|
где
Соответственно, потребное количество тепловой энергии на отопление за рассматриваемый период (месяц, квартал, отопительный период, год), определяют по формуле (Гкал):
(1.6)
Удельная отопительная характеристика здания любого назначения может быть определена по формуле (ккал/чм3°С):
(1.7)
|
- периметр здания, м;
|
|
- площадь застройки, м2;
|
|
- высота здания, м;
|
|
- коэффициент остекления, т.е. отношение площади остекления к площади стен;
|
|
- коэффициент теплопередачи соответственно стен, окон, потолка, пола согласно СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».
|
где
Наружный строительный объем здания принимают по данным типовых и индивидуальных проектов здания или по данным бюро технической инвентаризации.
Для зданий с чердачным перекрытием наружный строительный объем определяется умножением площади горизонтального сечения, взятого по внешнему (наружному) обводу здания на уровне первого этажа выше цоколя на полную высоту здания, измеренную от уровня чистого пола первого этажа до верхней плоскости теплоизоляционного слоя чердачного покрытия; при плоских, совмещенных крышах – до средней отметки верха крыши.
Строительный объем подземной части здания определяется умножением горизонтального сечения по внешнему обводу здания на уровне первого этажа выше цоколя на высоту, измеренную от уровня чистого пола первого этажа до уровня пола подвала и цокольного этажа.
При измерении наружного строительного объема не учитываются выступающие архитектурные детали и конструктивные элементы, портики, террасы, балконы, объемы проездов и пространства под зданием на опорах (в чистоте), а также проветриваемые подполья под зданиями, проектируемые для строительства на вечномерзлых грунтах.
Величина удельной отопительной характеристики при укрупненных расчетах может быть увеличена:
для зданий облегченного (барачного) типа и сборно-щитовых домов – до 15%;
для каменных зданий в первый сезон отопления, законченных строительством в мае-июне – до 12%, в июне-августе – до 20%, в сентябре – до 25%, в течение отопительного сезона – до 30%;
для зданий, расположенных на возвышенностях, у рек, озер, на берегу моря, на открытой местности, не защищенной от сильных ветров, при их средней скорости за три наиболее холодных месяца от 3 до 5 м/сек – до10%, от 5 до 10 м/сек – до 20%, более 10 м/сек – до 30%; средняя скорость ветра за отопительный период принимается по СНиП 23-01-99 или по данным местной метеостанции.
Ограждение помещения считается защищенным от ветра, если расстояние между ним и ближайшим ограждением защищающего строения превышает разность между уровнем кровли защищающего его строения и уровнем перекрытия помещения не более чем в пять раз.
Для помещений, расположенных на первом этаже, отличающихся по высоте от остальных помещений здания, расход тепловой энергии определяют пропорционально объемам помещений здания. При наличии в жилом здании ряда частных организаций (квартир, предприятий) расход тепловой энергии для каждого определяют пропорционально занимаемой общей площади здания или объема.
Климатические параметры холодного периода года, а также среднюю месячную и годовую температуру воздуха, для населенных пунктов, принимают по данным СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», ТСН 23-334-2002 Ямало-Ненецкого автономного округа «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по энергосберегающей теплозащите» или по показателям местной метеостанции [Приложение 1, табл.1.4;1.5]. Среднюю температуру наружного воздуха за неполный месяц принимают по средним показателям метеостанции для данной местности.
Расчетные значения усредненных температур внутреннего воздуха при укрупненных расчетах для учреждений обслуживания населения и общественных зданий принимают по типовому проекту, при отсутствии проекта - [Приложение 1, табл.1.6].
В районах с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления -31С и ниже - температуру внутреннего воздуха для жилых зданий следует принимать равной 20С (СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания»).
Расход тепловой энергии на отопление для промышленных, общественных, сельскохозяйственных объектов (гаражи, сушилки, теплицы, подземные отапливаемые переходы, плавательные бассейны, остекленные встроенные или пристроенные к зданию магазины, аптеки, киоски и т.п.) при отсутствии проектных тепловых нагрузок определяют по установленной поверхности нагревательных приборов. Все исходные данные для расчета определяются представителями теплоэнергетического предприятия в присутствии потребителя с составлением акта.
Если часть жилого здания занята общественными учреждениями (магазины, аптеки, конторы и т.п.), то расчетная годовая нагрузка на отопление для каждой части здания определяется по проекту. При наличии проектной нагрузки на отопление только в целом на здание или при определении ее по укрупненным показателям расчетная часовая нагрузка помещений, занятых общественными учреждениями, определяется по установленной поверхности нагревательных приборов. При схеме подключения полотенцесушителей в зданиях к системе отопления, расход тепла в них определяют так же по установленной поверхности нагрева.
К приборам отопления конвективно-излучающего действия относятся:
радиаторы чугунные секционные;
радиаторы стальные штампованные панельные и листотрубные;
трубы чугунные ребристые;
трубы стальные гладкие и регистры их гладких труб;
конвекторы напольные, настенные, плинтусные и т.д.
Расчетная тепловая нагрузка отопительного прибора конвективно-излучающего действия в общем случае определяется по формуле (Гкал/ч):
(1.8)
|
- коэффициент теплопередачи прибора, ккал/(м2чС), [Приложение 1, табл.1.7];
|
|
- площадь поверхности нагрева прибора, экм;
|
|
- температурный напор, С.
|
где
(1.9)
|
- расчетные температуры греющей воды соответственно на входе в прибор и выходе из него, С;
|
|
- расчетная температура воздуха в помещении, С [Приложение 1, таб.1.6].
|
где
Коэффициент теплопередачи отопительных приборов конвективно-излучающего действия зависит от температурного напора. Значения коэффициентов теплопередачи различных видов отопительных приборов приведены в [Приложение 1, табл.1.7].
По действующим стандартам площадь поверхности нагрева отопительных приборов конвективно-излучающего действия исчисляется в эквивалентных квадратных метрах (экм): 1 экм для чугунных радиаторов представляет собой площадь поверхности нагрева, теплоотдача которой при температурном напоре 64,5С и расходе воды 17,4 л/ч равна 435 ккал/ч.
Данные об отопительных приборах конвективно-излучающего действия для их расчета приведены в [Приложение 7, табл.7.1-7.18].
Потребность в тепловой энергии сельскохозяйственных объектов на технологические нужды, обслуживаемых теплоэнергетическим предприятием, определяется в соответствии с утвержденными нормами расхода тепловой энергии в сельскохозяйственном производстве, представляемых потребителем.
Количество тепловой энергии, расходуемое на технологические нужды теплиц и оранжерей, определяется по формуле (Гкал):
(1.10)
|
- количество тепловой энергии на i-е технологические операции, Гкал;
|
n
|
- количество технологических операций.
|
где
(1.11)
|
- соответственно потери тепловой энергии через ограждения, потери тепловой энергии при воздухообмене, количество тепловой энергии для подогрева поливочной воды и для пропарки почвы, Гкал;
1,05 – коэффициент, учитывающий расход тепловой энергии на обогрев бытовых помещений.
|
где
Потери тепловой энергии через ограждения (Гкал):
(1.12)
|
- площадь поверхности ограждения, м2;
|
|
- коэффициент теплопередачи, принимается для одинарного остекления равным 5,5ккал/м2чС, для одинарного пленочного ограждения 7,0 ккал/м2чС;
|
|
- соответственно технологическая температура в оранжерее, средняя температура наружного воздуха за отопительный период,С;
|
|
- продолжительность отопительного периода, суток.
|
где
Потери тепловой энергии за счет воздухообмена в отопительный период (Гкал):
(1.13)
- для оранжерей со стеклянным покрытием:
- для оранжерей с пленочным покрытием:
(1.14)
|
- инвентарная площадь оранжереи, м2;
|
|
- коэффициент объема, равный  , характеризует высоту сооружения и лежит в пределах 0,24 – 0,5 малогабаритных сооружений и достигает 3 м и более для ангарных теплиц, м.
|
где
(1.15)
Количества тепловой энергии на подогрев поливочной воды определяется по соотношению (Гкал):
|
- полезная площадь оранжереи, м2.
|
где
(1.16)
Количество тепловой энергии на пропарку почвы (Гкал):
Пример 1. Определить годовое количество тепловой энергии на отопление жилого 5-этажного дома объемом 22000 м3 (в том числе подвала 1900 м3) постройки 1995 г. Здание расположено в г. Салехарде. Основные исходные данные: расчетная температура наружного воздуха для отопления равна –42 оС; средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон равная –11,4 оС; продолжительность отопительного сезона 292 дня.
Пример 2. Определить годовой расход тепловой энергии для встроенного магазина, расположенного на первом этаже жилого здания в г. Лабытнанги. Климатические данные: tр.о. = -42 °С; tср.= -11,4 °С; Zот=292сут.
Встроенные помещения первого этажа обслуживаются самостоятельной системой отопления, которая подключена непосредственно к узлу управления параллельно системе отопления жилой части здания. Параметры теплоносителя при tср.= -11,4 °С в подающем трубопроводе 61°С, в обратном 48°С. В магазине установлены конвекторы ''Комфорт'' (Ду=20 мм) длиной 1300 мм – 4 шт., 1200 мм – 1шт., 1000 мм – 2шт., 8500 мм – 2шт., с общей поверхностью 29,9 экм.
Пример 3. Определить расход тепловой энергии на отопление за октябрь месяц административного здания объемом 5100 м3, расположенного в п. Новый Порт.
Исходные данные: средняя температура наружного воздуха за октябрь месяц равна –4,9°С; внутренняя температура воздуха отапливаемого помещения равна 18°С.
ЛИТЕРАТУРА
«Правила учета тепловой энергии и количества теплоносителя». Москва, 1995 г.
В.М. Кузовков. Температура холодной воды и Теплосчетчики. «Энергосбережение». № 4. 2001 г.
Малафеев В.А. Что продается в системах теплоснабжения и как правильно
это измерить? Коммерческий учет энергоносителей: Труды 17-й Междуна-
родной научно-практической конференции. СПб., Борей-Арт, 2003 г.
Практическая работа №3
Тема: Технико-экономическое сравнение вариантов схем питания объектов
Задание
1. Выполнить технико-экономическое сравнение вариантов питания цеховых подстанций по магистральной и радиальной схемам. Подстанции двухтрансформаторные, мощность каждого трансформатора составляет 1000 кВА. Распределительная сеть выполнена кабелем марки АСБ-10, проложенным в траншее. Расчетные электрические схемы приведены на рис. 4 и рис. 5. Необходимые значения для технико-экономического сравнения схем приведены в табл. 1.
Таблица 1. Данные расчета двухтрансформаторных подстанций
Параметры
|
Значения параметров, согласно варианта
|
Длина участков кабеля, :
РП – ТП-1
ТП-1 – ТП-2
РП – ТП-2
|
125
75
175
|
Загрузка трансформаторов в нормальном режиме (в% от номинальной)
|
65
|
Стоимость потерь электроэнергии,
|
1,6
|
Годовое число максимума нагрузки, 10
|
485
|
Установившийся ток КЗ,
Приведенное время КЗ,
|
13
0,22
|
2. По данным для каждого варианта следует определить потери мощности и напряжения в трехфазном симметричном токопроводе. Рассматривается два вида токопроводов: токопровод с круглым сечением и токопровод, состоящий из двух швеллеров. Сечение токопровода из швеллеров показано на рис. 3. Необходимые параметры для решения задачи приведены в табл. 2.
Таблица 2. Расчетные параметры к выбору схем питания подстанций
Параметры
|
Значения параметров, согласно варианта
|
Сечение токопровода, состоящего из двух швеллеров,
|
|
Среднее геометрическое расстояние между площадями сечений двух фаз
|
1000
|
Отклонение напряжения от номинального в начале токопровода
|
7
|
Окружающая температура
|
27
|
Длина токопровода
|
3500
|
Коэффициент добавочных потерь
|
1,09
|
Коэффициент мощности
|
0,85
|
Напряжение,
|
10
|
Ток нагрузки,
|
2000
|
Практическая работа №4
|
