1 Определение расходов тепла.

Расход тепла на теплоснабжение жилых районов города складывается из расходов тепла на отопление, вентиляцию воздуха и горячее водоснабжение зданий.

Отопление и вентиляция относятся к сезонной тепловой нагрузке и являются так называемыми зимними тепловыми нагрузками.

Горячее водоснабжение относится к круглогодичной нагрузке.

1.1 Расход тепла на отопление жилых и общественных зданий.

Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение теплового равновесия здания, то есть равновесия между притоком тепла и тепловыми потерями здания, Вт:

, (1) где Q_о – подвод теплоты в здание через систему отопления; Q_тв – внутренние тепловыделения; Q – тепловые потери здания:

, (2) где Q _т – теплопотери теплопередачей через наружные ограждения; Q _и – теплопотери инфильтрацией из-за поступления в помещение холодного воздуха через неплотности наружных ограждений.

Ориентировочные значения теплопотерь здания, Вт, определяют по формуле:

, (3) где а – поправочный коэффициент для жилых и общественных зданий, определяемый по формуле:

; (4) х – удельная тепловая характеристика здания (удельные теплопотери здания), Вт/(м³К); V – наружный (то есть по наружному обмеру) объём здания (или его отапливаемой части), м ³; t_н – наружная темература, С; t_в – усреднённая температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, С.

Для определения расчётного расхода теплоты на отопление в формуле (3) следует принимать t_в = t_в.р , где t_в.р – усреднённая расчётная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, значение которой для некоторых помещений приведено в приложении 1.

Удельная тепловая характеристика здания любого назначения может быть определена по формуле, предложенной Н.С.Ермолаевым:

, (5)

где Р – периметр здания в плане, м ; S – площадь здания в плане, м²; h – высота здания, м ; _о– коэффициент остекления, то есть отношение площади остекления к площади вертикальных наружных ограждений (то есть отношение площади окон к площади стен); – коэффициенты теплопередачи соответственно стен, окон, потолка верхнего этажа, пола нижнего этажа, Вт/(м²К); ₁ и  ₂ – поправочные коэффициенты на расчётный перепад температур для верхнего и нижнего горизонтальных ограждений здания.

Как правило, ₁ и  ₂ < 1, так как температура воздуха на чердаке здания и температура грунта под полом нижнего этажа выше расчётной температуры наружного воздуха. В большинстве случаев ₁= 0,750,79;  ₂ = 0,50,7.

Как видно из формулы (3), максимальные теплопотери соответствуют минимальному значению t_н , то есть наинизшей наружной температуре. Возникает вопрос, по какой наружной температуре следует определять расчётный расход тепла на отопление. Если этот расход определять по минимальной наружной температуре, когда-либо наблюдавшейся в данной местности, то получатся чрезмерно завышенные мощности тепловых установок, так как минимальная наружная температура имеет, как правило, весьма кратковременный характер.

Поэтому при определении расхода теплоты на отопление исходят не из минимального значения наружной температуры, а из другого, более высокого, так называемого расчётного значения наружной температуры для отопления t_н.о , равной средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период.

Климатологические данные для проектируемого города в зависимости от района строительства принимаются по СНиП 2.01.01-82 “Строительная климатология и геофизика”. Климатологические данные для некоторых городов приведены в приложении 2.