1. Расчет тепловых нагрузок

Для определения расхода топлива, разработки режимов использования оборудования и графика его ремонта, загрузки и графика отпусков обслуживающего персонала, необходимо знать часовой и годовой расходы теплоты на теплоснабжение, а также его распределение по сезонам (зима, лето) или по отдельным месяцам.

Тепловые нагрузки

Тепловые нагрузки (тепловые потоки) при отсутствии проектов ОВ и ГВС зданий и сооружений определяются:

а) для предприятий – по укрупненным ведомственным нормам, утвержденным в установленном порядке, либо по проектам аналогичных предприятий,

б) для жилых районов городов и других населенных пунктов – по формулам:

1. Максимальная тепловая нагрузка, Вт, на:

- отопление Q_{О мах} = q_о A ( 1 + k₁ ), (1.10)

- вентиляцию Q_{В мах} = k₁ k₂ q_о A, (1.11)

- ГВС Q_{ГВ мах} = 2,4 QГВ _ср, (1.12)

где q_о - укрупненный показатель максимальной тепловой нагрузки на отопление жилых зданий 1 м² общей площади, Вт/м²; A – общая площадь жилых зданий, м²; k₁ - коэффициент, учитывающий тепловую нагрузку на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным 0,25; k₂ - коэффициент, учитывающий тепловую нагрузку на вентиляцию общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985г. – 0,4, после 1985г. – 0,6.

2. Средняя тепловая нагрузка, Вт, на:

- отопление Q_{O ср} = Q_{О мах} , (1.13)

- вентиляцию Q_{В ср} = Q_{В мах∙} , (1.14)

- ГВС в межотопительный период Q ГВср = Q_{ГВ ср} ß, (1.15)

где tвн – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, °С; tот - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С; tно – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С; tхл – температура холодной (водопроводной) воды в летний период, °С; tхз – температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период, °С; ß - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в летний период по отношению к отопительному периоду, принимается при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора равным 0,8 (для курортных и южных городов ß = 1,5), для предприятий – 1,0;

- ГВС в отопительный период Q_{ГВ ср} = c, (1.16)

где m – число жителей; a – норма расхода воды в л на ГВС при температуре 55°C для жилых зданий на одного человека в сутки, которая принимается в соответствии со СНиП 2.04.01 «Внутренний водопровод и канализация зданий»; b – то же, для общественных зданий; при отсутствии данных принимается равной 25 л в сутки на одного человека.

Потери теплоты в тепловых сетях следует определять расчетом с учетом тепловых потерь через изолированные поверхности трубопроводов и со среднегодовыми утечками теплоносителя.

Годовые расходы теплоты и топлива

1. Годовые расходы теплоты, кДж, жилыми и общественными зданиями:

- на отопление

Q = 3,6 · 24 QОср n_от ; (1.17)

- на вентиляцию общественных зданий

Q В = 3,6 z Q_{В ср} nот ; (1.18)

- на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Q = 86,4 Q_{ГВ ср} nот + 86,4 Q (350 – n_от); (1.19)

- суммарный расход

∑Qг = Q о + Q в + Q гв,

где n_от - продолжительность отопительного периода, сут.; z – усредненное за отопительный период число часов работы систем вентиляции общественных здании в течение суток (при отсутствии данных принимается равным 16 ч). Годовые расходы теплоты предприятиями определяются исходя из числа дней работы предприятия. Для действующих предприятий годовые расходы допускается определять по эксплуатационным данным или по ведомственным нормам.

2.Годовая потребность источника теплоснабжения в топливе для покрытия тепловых нагрузок потребителей определяется по формулам:

- в натуральном топливе, т или нм³

Вн = ∑Qг /( Qн ηка); (1.20)

- в условном топливе, т у.т. (1.21)

Ву = ∑Qг /( Qу ηка),

где Qн - теплотворная способность топлива, кДж/кг или кДж/нм³, ηка - коэффициент полезного действия котлоагрегата источника тепла, Qу – теплотворная способность условного топлива, Qу = 20330 кДж/кг.

График продолжительности тепловых нагрузок. Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя, а также для других плановых и технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой нагрузки. Метод построения графика показан на рис. 1.1.

Рис. 1.1. График продолжительности сезонной тепловой нагрузки

1 – Qо = f(tн); 2 – Qв = f(tн); 3 – (Qо + Qв) = f(tн); 4 - n = f(tн); 5 – график продолжительности сезонной тепловой нагрузки

Построение ведется в четырех квадрантах. В левом верхнем квадранте построены графики зависимости тепловых нагрузок от наружной температуры tн. В нижнем левом квадранте приведена кривая длительности стояния n в течение отопительного периода наружных температур tн, равных данной температуре или ниже. График продолжительности тепловой нагрузки 5 строится для разных наружных температур по точкам пересечения штриховых линий, определяющих тепловую нагрузку и длительность стояния нагрузок, равных или больше данной. Площадь под кривой 5 равна расходу теплоты на отопление и вентиляцию зо отопительный сезон.