X-PDF

Расчетные тепловые нагрузки

Поделиться статьей

В системах централизованного тепло­снабжения (СЦТ) по тепловым сетям пода­ется теплота различным тепловым потреби­телям. Несмотря на значительное разнооб­разие тепловой нагрузки, ее можно разбить на две группы по характеру протекания во времени: 1) сезонная . 2) круглогодовая.

Изменения сезонной нагрузки зависят главным образом от климатических усло­вий: температуры наружного воздуха, на­правления и скорости ветра, солнечного из­лучения, влажности воздуха и т.п. Основ­ную роль играет наружная температура. Се­зонная нагрузка имеет сравнительно посто­янный суточный график и переменный го­довой график нагрузки. К сезонной тепло­вой нагрузке относятся отопление, вентиля­ция, кондиционирование воздуха. Ни один из указанных видов нагрузки не имеет круг­логодового характера. Отопление и венти­ляция являются зимними тепловыми на­грузками. Для кондиционирования воздуха в летний период требуется искусственный холод. Если этот искусственный холод вы­рабатывается абсорбционным или эжекционным методом, то ТЭЦ получает дополни­тельную летнюю тепловую нагрузку, что способствует повышению эффективности теплофикации.

К круглогодовой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водо­снабжение. Исключением являются только некоторые отрасли промышленности, глав­ным образом связанные с переработкой сельскохозяйственного сырья (например, сахарная), работа которых имеет обычно се­зонный характер.

График технологической нагрузки зави­сит от профиля производственных предпри­ятий и режима их работы, а график нагруз­ки горячего водоснабжения — от благоуст­ройства жилых и общественных зданий, со­става населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммуналь­ных предприятий — бань, прачечных. Эти нагрузки имеют переменный суточный гра­фик. Годовые графики технологической на­грузки и нагрузки горячего водоснабжения также в определенной мере зависят от вре­мени года. Как правило, летние нагрузки ниже зимних вследствие более высокой температуры перерабатываемого сырья и водопроводной воды, а также благодаря меньшим теплопотерям теплопроводов и производственных трубопроводов.

Одна из первоочередных задач при про­ектировании и разработке режима эксплуа­тации систем централизованного тепло­снабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

В том случае, когда при проектировании установок централизованного теплоснаб­жения отсутствуют данные о расчетных расходах теплоты, основанных на проектах теплопотребляющих установок абонентов, расчет тепловой нагрузки проводится на ос­нове укрупненных показателей. В процессе эксплуатации значения расчетных тепло­вых нагрузок корректируют по действительным расходам. С течением времени это дает возможность установить проверенную тепловую характеристику для каждого по­требителя.

Сезонная нагрузка

Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплоприто-ком. Условие теплового равновесия здания может быть выражено в виде равенства

(4)

где Q – суммарные тепловые потери зда­ния . QT – теплопотери теплопередачей че­рез наружные ограждения . QH – теплопо­тери инфильтрацией из-за поступления в помещение через неплотности наружных ограждений холодного воздуха . Qo – подвод теплоты в здание через отопи­тельную систему . QTB – внутренние тепло­выделения.

Тепловые потери здания в основном за­висят от первого слагаемого Qr Поэтому для удобства расчета можно тепловые поте­ри здания представить так:

(5)

где μ= Q и/QT – коэффициент инфильтра­ции, представляющий собой отношение теп-лопотерь инфильтрацией к теплопотерям те­плопередачей через наружные ограждения.

Источником внутренних тепловыделе­ний QТВ, в жилых зданиях являются обычно люди, приборы для приготовления пищи (газовые, электрические и другие плиты), осветительные приборы. Эти тепловыделе­ния носят в значительной мере случайный характер и не поддаются никакому регули­рованию во времени.

Кроме того, тепловыделения не распре­деляются равномерно по зданию.

Для обеспечения в жилых районах нор­мального температурного режима во всех отапливаемых помещениях обычно уста­навливают гидравлический и температур­ный режим тепловой сети по наиболее не­выгодным условиям, т.е. по режиму отопле­ния помещений с нулевыми тепловыделе­ниями (QTB = 0).

Для предупреждения существенного по­вышения внутренней температуры в поме­щениях, в которых внутренние тепловыде­ления значительны, необходимо периоди­чески выключать часть отопительных при­боров или снижать расход теплоносителя через них.

Качественное решение этой задачи воз­можно лишь при индивидуальной автомати­зации, т.е. при установке авторегуляторов непосредственно на нагревательных прибо­рах и вентиляционных калориферах.

Источник внутренних тепловыделений в промышленных зданиях – тепловые и си­ловые установки и механизмы (печи, суши­ла, двигатели и др.) различного рода. Внут­ренние тепловыделения промышленных предприятий довольно устойчивы и неред­ко представляют существенную долю рас­четной отопительной нагрузки, поэтому они должны учитываться при разработке режима теплоснабжения промышленных районов.

Теплопотери теплопередачей через наружные ограждения, Дж/с или ккал/ч, мо­гут быть определены расчетным путем по формуле

(6)

где F — площадь поверхности отдельных наружных ограждений, м . к — коэффици­ент теплопередачи наружных ограждений, Вт/(м2 • К) или ккал/(м2 • ч • °С) . Δt — раз­ность температур воздуха с внутренней и наружной сторон ограждающих конст­рукций, °С.

Для здания объемом по наружному измерению V, м, периметром в плане Р, м, площадью в плане S, м, и высотой L, м, уравнение (6) легко приводится к фор­муле, предложенной проф. Н.С. Ермолае­вым:

  (7)

где кс, к, кпл, кпт — коэффициенты тепло­передачи стен, окон, пола нижнего этажа, потолка верхнего этажа . φ — коэффициент остекления, т.е. отношение площади окон к площади вертикальных ограждений (стен) . Ψ1 и Ψ2 -поправочные коэффици­енты на расчетный перепад температур для верхнего и нижнего горизонтальных ограж­дений здания . tB — усредненная температу­ра внутреннего воздуха отапливаемых по­мещений, °С . tH — температура наружного воздуха, °С.

Для определения расчетного расхода те­плоты на отопление в (7) принимают tB = tв.р., где tв.р — усредненная расчетная температура внутреннего воздуха в отапли­ваемых помещениях.

Представленная информация была полезной?
ДА
58.58%
НЕТ
41.42%
Проголосовало: 985

Ниже приведены рекомендуемые сани­тарными нормами значения tв.р, °C, для зда­ний разного назначения:

Назначение здания Жилые здания, гостиницы, общежития, административные здания. +18

Учебные заведения, общеобразователь­ные школы, школы-интернаты, предприятия общественного питания, клубы, дома культуры +16

Театры, магазины, прачечные, пожар­ные депо +15

Кинотеатры. +14

Гаражи +10

Детские ясли-сады, поликлиники, амбу­латории, диспансеры, больницы +20

Бани +25

Вентиляция

Расход теплоты на венти­ляцию предприятий, а также обществен­ных зданий и культурных учреждений со­ставляет значительную долю суммарного теплопотребления объекта. В производст­венных предприятиях расход теплоты на вентиляцию часто превышает расход на отопление.

Расход теплоты на вентиляцию прини­мают по проектам местных систем вентиля­ции или по типовым проектам зданий, а для действующих установок — по эксплуатаци­онным данным.

Ориентировочный расчет расхода теп­лоты на вентиляцию, Дж/с или ккал/ч, мож­но проводить по формуле

где QB — расход теплоты на вентиляцию . т — кратность обмена воздуха, 1/с или 1/ч . Vв — вентилируемый объем здания, м . св — объемная теплоемкость воздуха, рав­ная 1,26 кДж/(м3-К) = 0,3 ккал/(м3 • °С) . tв.п. -температура нагретого воздуха, пода­ваемого в помещение, °С . t н — температура наружного воздуха, °С.

Для удобства расчета данную формулу приводят к виду

где qВ — удельный расход теплоты на вен­тиляцию, т.е. расход теплоты на 1 м3 вентилируемого здания по наружному обмеру и на 1 °С разности между усредненной рас­четной температурой воздуха внутри венти­лируемого помещения и температурой на­ружного воздуха . V — наружный объем вен­тилируемого здания . tв — усредненная внутренняя температура, °С.

Для снижения расчетного расхода теп­лоты на вентиляцию минимальная наруж­ная температура, по которой рассчитывают­ся вентиляционные установки, tн.в., прини­мается, как правило, выше расчетной тем­пературы для отопления tн.о.. По действую­щим нормам расчетная температура наруж­ного воздуха для проектирования вентиля­ции определяется как средняя температура наиболее холодного периода, составляюще­го 15 % продолжительности всего отопи­тельного периода. Исключением являются только промышленные цехи с большим вы­делением вредностей, для которых tн.в. при­нимается равной tн.о.

Расчетный расход теплоты на венти­ляцию

где tв.р. — усредненная расчетная внутрен­няя температура, °С.

Когда температура наружного воздуха становится ниже tв.р, расход теплоты на вентиляцию не должен выходить за преде­лы расчетного расхода.

Суммарная сезонная тепловая нагруз­ка

Отопительная нагрузка имеет, как пра­вило, круглосуточный характер. При неиз­менных наружной температуре, скорости ветра и облачности отопительная нагрузка жилых зданий практически постоянна. Ото­пительная нагрузка общественных зданий и промышленных предприятий имеет непо­стоянный суточный, а часто и непостоян­ный недельный график, когда в целях эконо­мии теплоты искусственно снижают подачу теплоты на отопление в нерабочие часы (ночной период и выходные дни).

Значительно более резко изменяется как в течение суток, так и по дням недели венти­ляционная нагрузка, так как в нерабочие ча­сы промышленных предприятий и учрежде­ний вентиляция, как правило, не работает.

Суммарный расход теплоты на отопле­ние и вентиляцию по району представляет собой сумму расходов отдельных абонен­тов.


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.58%
НЕТ
41.42%
Проголосовало: 985

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет