Розділ 4. Теплопостачання

Опалення житлових і адміністративних будинків, сфери обслуговування, навчальних і дошкільних дитячих закладів є складовою частиною діяльності держкомунгоспу.

Робота починається з проектування житлового кварталу, тобто його планування при забудові будинками. Після визначення тепловтрат по всіх будинках в зимовий період розраховується теплова мережа від котельні до житлового масиву, а також розраховується і підбираються нагрівальні прилади і насосно-силове обладнання.

4.1. Планування житлового масиву і загальних розмірів будинків

Спочатку визначаємо площу, яка буде зайнята житловими будинками (F_ж.б.) за формулою:

F_ж.б.=P×F_ж.м. ,

де Р — щільність житлового фонду нетто, %.

F_ж.м – площа житлової забудови, га

F_ж.б.=0,4×14=56000м²=5,6 га

Використовуючи свої знання про будову житлових споруд та зробивши певні заміри встановлюємо розміри окремих елементів будинків.

Будинок семиповерховий і має шість під’їздів.

Ширина – 15 м

Довжина – 90 м

Зробивши заміри висоти житлових кімнат з урахуванням товщини міжповерхового покриття (0,3...0,4), визначимо загальну висоту будинку.

h_буд=(2,5+0,4)×7=20,3 м

Площа одного будинку: S=15×90=1350 м²

За отриманими даними визначимо кількість житлових будинків на масиві:

будинків

Отриману кількість будинків схематично розміщуємо на схемі в масштабі 1:1000.

4.2. Визначення витрат тепла

Теплові витрати приміщенням визначають як суму тепловитрат крізь окремі огорожі (підлогу, стелю і стіни) за такою формулою:

,

де: F - поверхня огорожі, м² ;

R₀ - загальний опір теплопередачі, ;

t_в і t_з - внутрішня та зовнішня температура, °С.

Витрати тепла через стіни:

Спочатку визначимо загальний опір теплопередачі за формулою:

,

де R_в - опір теплосприйманню (R_в = 0,133);

R_н - опір тепловіддачі (R_н = 0,05 )

- термічний опір огорож, який визначається за формулою:

,

де:  - товщина шару огорожі, м;

λ - коефіцієнт теплопровідності, .

Оскільки, стіни цегляно-пористі (товщина 775 мм), то шар пінопласту (товщина 0 мм) та два шари штукатурки товщиною 4 см.

Отже, для цегла-глина: ₁=0,775 м, λ₁=0,55 ;

для пінопласту: ₂=0 м, λ₂=0,1 ;

для штукатурки: ₃=0,04 м, λ₃=0,7 .

Загальна площа:

F=(15+90)×2×20,3=4263 м²

Витрати тепла:

ккал/год

Для всіх вертикальних огорож, які орієнтовані на північ та схід застосовують добавку до основних тепловитрат у розмірі 10%.

Отримані дані зведемо у таблицю 5.

Таблиця 5

Розрахунок тепловитрат по стінам з додатками на орієнтацію

Загальна площа	Площа стін, м2 орієнтована на:				Товщина,мм			Опір теплопередачі				Темпе-ратура, оС		Витрати тепла, ккал/год	Додаткові витрати на орієнтацію
	Захід	північ	схід	південь	цегла	Пенопласт	Штукатурка	Rк	Rпен	Rшт	R0	внутрішня	зовнішня		Загальна площа, м2	Витрати тепла, ккал-год
4263	304,5	1827	304,5	1827	775	0	0,04	1,41	0	0,057	1,65	+25	-26	3764,73	4263	213,5

Витрати тепла через підлогу:

Для визначення витрат тепла через утеплену підлогу - площу в безпідвальних приміщеннях розбивають на 4 зони, тобто смуги шириною 2 м, які йдуть паралельно фундаменту будинку. Перша смуга прилягає безпосередньо до фундаменту, інші поступово наближаються до середини підлоги. Якщо ширина будинку невелика, третя і, особливо, четверта зони можуть бути відсутні.

Для неутеплених підлог коефіцієнт опору теплопровідності R_н.п. приймають слідуючими:

перша зона-2,5;

друга зона - 5,0;

третя зона- 10,0;

четверта зона - 16,5.

Для утеплених підлог коефіцієнт опору теплопровідності дорівнює:

,

де:  - товщина утепленого шару(20 мм), м;

λ - коефіцієнт теплопровідності утепленого шару (орієнтовано

можна вважати рівним 0,1 ).

І зона.

F=(15×90)-(11×86)=1350-946=404 м²

ккал/год

ІІ зона.

F=(11×86)-(7×82)=946-574=372 м²

ккал/год

ІІІ зона.

F=(7×82) – (3×78)=574-234=340 м²

ккал/год

ІVзона.

F=(3×78) =234 м²

ккал/год

F_{заг під} = F₁ + F₂ + F₃ + F₄ = 404+372+340+234=1350 м²

Q_{заг під} =7629,6+3648,03+1730,43+714,61 =13722,67 ккал/год

Витрати тепла через стелю:

Стеля розраховується із умов товщини залізобетонної плити перекриття  = 150...200 мм і теплозахисного шару товщиною 20 мм, за методикою встановленою для підлог.

І зона.

F=(15×90)-(11×86)=404 м²

ккал/год

ІІ зона.

F=(11×86)-(7×82)=372 м²

ккал/год

ІІІ зона.

F=(7×82)- (3×78)=340 м²

ккал/год

ІVзона.

F=(3×78) =234 м²

ккал/год

F_{заг ст} = F₁ + F₂ + F₃ + F₄ = 404+372+340+234=1350 м²

Q_{заг ст} = 6822,52+3443,2+1649,85+568,02=12483,59ккал/год

Витрати тепла через зовнішні двері:

Для зовнішніх одностворчастих дверей з тамбуром до витрат тепла крізь стіни в 5 поверхових будинках слід додати величину 0,6×Q.

Q_дв=1,2*131763,6=67765,52 ккал/год

Витрати тепла через вікна:

Тепловитрати крізь вікна, площа яких включена в загальну площу стін визначають за формулою:

, ккал/год

де: F_вік - загальна площа вікон, м;

К_вік -коефіцієнт теплопровідності вікон ;

К_с - коефіцієнт теплопровідності стін, який визначається як:

Вікна на сходинкових клітках: розмір - 1 м×1,5 м, кількість – 42 вікна.

F_вік=(1×1,5)×42=63 м²

К_вік =2,5

, ккал/год

Кімнатні вікна: розмір – 1,4 м×1,6 м, кількість – 126 вікон.

F_вік=(1,4×1,6)×126=282,24 м²

К_вік=2,3

, ккал/год

Кухонні вікна (подвійні з розділеним переплетом): розмір – 1,2 м×1,4 м, кількість – 42 вікон.

F_вік=(1,2×1,4)×42=70,56 м²

К_вік=2,3

, ккал/год

Q_{заг вік} =6072,57+24326,26+6081,56 =36480,39 ккал/год

Витрати крізь підвал

І зона.

F=15*90=1350

ккал/год

ІІ зона.

F=(15+90)*2=210 м²

F=(11+86)*2=194 м²

F= (210+194)*2/2=404

ккал/год

ІІІ зона.

F=(11+86)*2=194 м²

F=(7+82)*2=178 м²

F=(194+178)*2/2=372

ккал/год

ІVзона.

F=7*82=574 м²

ккал/год

Q_{заг підв} =21857,14+3646,72+1781,41+1706,94 =28992,21 ккал/год

Таблиця 6