Сезонные тепловые нагрузки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сезонные тепловые нагрузки

Опубликовано 3 июля 2009 в разделе Потребление тепловой энергии

Для сезонного теплового потребления характерны следующие особенности: 1) в течение года тепловые нагрузки изменяются в зависимости от температуры наружного воздуха; 2) годовые расходы тепла, определяемые метеорологическими особенностями текущего года в районе теплоснабжения (холодная или теплая зима), имеют значительные колебания; 3) изменения тепловой нагрузки на отопление в течение суток в основном за счет теплоустойчивости наружных ограждений зданий незначительны; 4) расходы тепловой энергии для вентиляции по часам суток могут отличаться большим разнообразием в зависимости от сменности и режимов работы предприятий.

При проектировании систем теплоснабжения для существующих городов и поселков расчетные данные о сезонных тепловых нагрузках следует принимать из проектов отопления и вентиляции. Однако проектную документацию использовать удается далеко не всегда, так как проекты отопления и вентиляции зданий, построенных в разное время различными организациями, как правило, не сохраняются. При перспективном строительстве расчетные расходы тепла рекомендуется принимать из типовых проектов с соответствующей корректировкой по климатическим условиям района строительства. Если проектные материалы отсутствуют, то расходы тепла на отопление и вентиляцию допускается определять по укрупненным показателям.

Расчетную тепловую мощность (Вт) систем отопления жилых и общественных зданий определяют по формуле

где Q_о^ж=q_о F -- расчетная мощность систем отопления жилых зданий, Вт; q_о -- укрупненный показатель мощности системы отопления, приходящийся на 1 м² жилой площади, Вт/м² (принимают по приложению 1); F -- жилая площадь, м²; k -- коэффициент, учитывающий расход тепла на отопление общественных зданий (k?0,25).

Для определения жилой площади рекомендуется пользоваться данными о плотности жилого фонда на 1 га городской застройки, приведенными в приложении 2.

Если объемы зданий известны, то расчетные тепловые нагрузки (Вт) систем отопления определяют по укрупненным измерителям по формуле

где м -- коэффициент инфильтрации, учитывающий долю расхода тепла на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещение через неплотности ограждений; х_о -- удельная тепловая характеристика здания на отопление, Вт/м³·°С; V -- объем здания по наружному обмеру, м³; t_в -- температура воздуха в помещении, °С; t_р.о. -- расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления, °С.

Удельная тепловая характеристика здания х_о равна средним потерям тепла 1 м³ здания при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1°С. За расчетную температуру наружного воздуха при проектировании систем отопления принимают среднюю температуру самой холодной пятидневки, определенную из восьми наиболее холодных зим за 50 лет наблюдений. отопление вентиляция город проектирование

Для определения коэффициента инфильтрации можно пользоваться формулой

где b -- постоянная инфильтрации, учитывающая коэффициент остекления наружных стен и конструкцию оконных проемов, с/м; для отдельно стоящих промышленных зданий с большими световыми проемами b = (35-40)·10^-3, для жилых и общественных зданий с двойным остеклением b = (8-10)·10^-3; g -- ускорение силы тяжести, м/с2; H -- высота помещения, м; щ -- расчетная скорость ветра в холодный период года, м/с.

При расчетной температуре наружного воздуха, равной --30°С, величины удельных тепловых характеристик x_о в зависимости от объемов зданий различного назначения приведены в приложении 3. Так как коэффициенты теплопередачи наружных ограждений принимаются в зависимости от климатических условий, то значения удельных тепловых характеристик при расчетных температурах наружного воздуха, отличающихся от --30°С, должны корректироваться коэффициентом в.

Значения коэффициента в приведены ниже.

Для нетиповых зданий удельную тепловую характеристику на отопление с учетом теплотехнических свойств ограждений и конфигурации здания можно достаточно точно определить по формуле проф. Н.С.Ермолаева

где k_с, k_о, k_пл, k_пт: -- коэффициенты теплопередачи соответственно стен, окон, полов и потолков, Вт/м²·°С; д_о -- коэффициент остекления наружных стен; n_пл, n_пт --поправочные коэффициенты к расчетной разности температур для пола и потолка; P, H -- периметр и высота здания, м; S -- площадь здания в плане, м².

Габаритные размеры здания принимают по наружному обмеру.

Расчетную тепловую нагрузку на вентиляцию общественных зданий определяют по формуле

где k₁ -- коэффициент, учитывающий расход тепла на вентиляцию, принимают k₁=0,4.

Расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию отдельных зданий может быть найдена по укрупненным измерителям

где х_в -- удельный расход тепла на вентиляцию здания, Вт/м³·°С (принимают по приложению 4); t_{р в} -- расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, °С.

За расчетную температуру наружного воздуха для проектирования общеобменной вентиляции принимают среднюю температуру наиболее холодного периода, составляющего 15% от продолжительности отопительного сезона.

В системах кондиционирования воздуха, а также в системах вентиляции, предназначенных для борьбы с вредными веществами или при компенсации приточным воздухом вытяжки от местных отсосов, расчетную температуру наружного воздуха для проектирования вентиляции принимают равной расчетной температype наружного воздуха для проектирования отопления.

Расходы тепла на отопление и вентиляцию промышленных зданий определяют по тепловым балансам, учитывающим дополнительные потери тепла на нагревание холодных материалов и транспортных средств, поступающих в производственные помещения, а также тепловыделения от технологического оборудования. Поэтому при проектировании систем теплоснабжения промышленных предприятий расчетные расходы тепла следует принимать из проектных документов отопления и вентиляции. Ориентировочные данные о сезонных тепловых нагрузках промышленных зданий можно рассчитать по формулам (I.2), (I.6).

Сельскохозяйственные населенные районы отличаются малой плотностью застройки и небольшими объемами зданий. Поэтому тепловое потребление сельских объектов характеризуется небольшими масштабами, рассредоточенностью и малыми единичными мощностями. При проектировании крупных сельскохозяйственных комплексов тепловое потребление следует определять по типовым проектам и ведомственным нормам.

Текущие сезонные тепловые нагрузки при любых температурах наружного воздуха t_н отличающихся от расчетных t_н.р., определяют по формуле

Средние тепловые нагрузки за отопительный период рассчитывают по формулам:

для отопления

для вентиляции

где t_{ср о} -- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С.

Годовые расходы тепла (в кВт·ч) для жилых и общественных зданий определяют по формулам:

на отопление

на вентиляцию

где n_о -- продолжительность отопительного периода, сут.; z -- усредненное за отопительный период число часов работы вентиляции в течение суток (при отсутствии данных рекомендуется z=16 ч).

Продолжительность отопительного сезона для жилых и общественных зданий определяют числом дней с устойчивой температурой наружного воздуха ниже +8°С.

Из уравнения (I.7) следует, что зависимость сезонных тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха линейная. Графики часового расхода тепла на отопление и вентиляцию приведены на рис. 1.1.

Рис. I.1. График расхода тепла на отопление и вентиляцию

Минимальный расход тепла определяют при t_н = +8° С. Участок прямой соответствует тому случаю, когда максимальный расход тепла на вентиляцию определяется по расчетной температуре наружного воздуха для проектирования систем отопления.

Размещено на Allbest.ru