2. Определение величин тепловых нагрузок района

Для определения тепловых нагрузок при проектировании часто пользуются укрупненными измерителями. В этом случае расчет производится в следующей последовательности.

2.1 Определение общего объема жилых и общественных зданий

Определим общий объем жилых и общественных зданий V, м3:

(1)

,

где: n1, n2 – число жилых и общественных зданий;

Vж, Vo – объем одного жилого и общественного здания, соответственно, по наружному обмеру, м3;

2.2 Определение площади поселка

Определим площадь поселка S, м2:

(2)

,

где: Vуд – удельный объем зданий на 1 м2 территории, м3 (Vуд = 1,2 м3/м2);

По приложению 1/1/ определяем расчетную температуру наружного воздуха для отопления и вентиляции для города Москва:

tно = -250С; tнв = -140С.

2.3 Определение расчетного расхода тепла на отопление жилых и общественных зданий

Определим расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий и , кВт:

(3)

,

,

где: qoж и qoо – удельная теплопотеря жилых и общественных зданий, кВт/(м3·оС);

Определим величины qoж и qoо по приближенной формуле ВТИ, Вт/(м3·оС):

(4)

,

,

где: а = 1,52 – для кирпичных зданий;

,

.

Принимаем, что в поселке располагаются следующие общественные здания:

а) 2 школы;

б) 2 детских сада;

в) 2 магазин;

г) сельсовет;

д) больница.

Расчетная внутренняя температура отапливаемых зданий составляет:

а) tвр = +22оС – жилые здания;

б) tвр = +19оС – школа;

в) tвр = +15оС – магазин;

г) tвр = +22оС – детский сад;

д) tвр = +18 оС – сельсовет;

е) tвр = +20оС – поликлиника;

Определим расчетный расход тепла на отопление жилых зданий Q/ож, Вт:

;

Определим расчетный расход тепла на отопление школ, Q/ооШк, Вт:

;

Определим расчетный расход тепла на отопление магазинов, Q/ооМ, Вт:

;

Определим расчетный расход тепла на отопление детских садов, Q/ооДс, Вт:

;

Определим расчетный расход тепла на отопление сельсовета, Q/ооП., Вт:

Определим расчетный расход тепла на отопление поликлиники, Q/ооП., Вт:

Суммарный расчетный расход тепла на отопление общественных зданий составит, Q/оо, Вт:

(5)

;

Расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий составит Q/о, Вт:

(6)

,

Расход тепла на отопление Qо, Вт при любой температуре наружного воздуха определяется по формуле:

,

(7)

где: - температура внутреннего воздуха, оС;

- температура наружного воздуха, оС;

- самая холодная температура наружного воздуха за отопительный период, оС.

2.3.1) При температуре наружного воздуха tн = tно, получим:

а) расход тепла на отопление жилых зданий Qож, Вт:

;

б) расход тепла на отопление школ QоШк, Вт:

;

в) расход тепла на отопление магазинов QоП, Вт:

;

г) расход тепла на отопление детских садов QоДс., Вт:

;

д) расход тепла на отопление сельсовета QоП, Вт:

;

е) расход тепла на отопление поликлиники QоП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на отопление при tн = tно составит Qо, Вт:

(8)

;

2.3.2) При температуре наружного воздуха tн = 0оС, получим:

а) расход тепла на отопление жилых зданий Qож, Вт:

;

б) расход тепла на отопление школ QоШк, Вт:

;

в) расход тепла на отопление магазинов QоП, Вт:

;

г) расход тепла на отопление детских садов QоДс., Вт:

;

д) расход тепла на отопление сельсовета QоП, Вт:

;

е) расход тепла на отопление поликлиники QоП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на отопление при tн = 0оС составит Qо, Вт:

2.3.3) При температуре наружного воздуха tн = tнв = -14оС, получим:

а) расход тепла на отопление жилых зданий Qож, Вт:

;

б) расход тепла на отопление школ QоШк, Вт:

;

в) расход тепла на отопление магазинов QоП, Вт:

;

г) расход тепла на отопление детских садов QоДс., Вт:

;

д) расход тепла на отопление сельсовета QоП, Вт:

;

е) расход тепла на отопление поликлиники QоП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на отопление при tн=tнв = -14оС составит Qо, Вт:

2.3.4) При средней температуре наружного воздуха за отопительный период (при tн = tнср.о = -3,2оС) получим:

а) расход тепла на отопление жилых зданий Qож, Вт:

;

б) расход тепла на отопление школ QоШк, Вт:

;

в) расход тепла на отопление магазинов QоП, Вт:

;

г) расход тепла на отопление детских садов QоДс., Вт:

;

д) расход тепла на отопление сельсовета QоП, Вт:

;

е) расход тепла на отопление поликлиники QоП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на отопление при tн = tнср.о = -3,2оС составит Qо, Вт:

2.3.5) При температуре наружного воздуха tн = +8оС получим:

а) расход тепла на отопление жилых зданий Qож, Вт:

;

б) расход тепла на отопление школ QоШк, Вт:

;

в) расход тепла на отопление магазинов QоП, Вт:

;

г) расход тепла на отопление детских садов QоДс., Вт:

;

д) расход тепла на отопление сельсовета QоП, Вт:

;

е) расход тепла на отопление поликлиники QоП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на отопление при tн = +8оС составит Qо, Вт:

2.3.6) При температуре наружного воздуха tн = -30оС, получим:

а) расход тепла на отопление жилых зданий Qож, Вт:

;

б) расход тепла на отопление школ QоШк, Вт:

;

в) расход тепла на отопление магазинов QоП, Вт:

;

г) расход тепла на отопление детских садов QоДс., Вт:

;

д) расход тепла на отопление сельсовета QоП, Вт:

;

е) расход тепла на отопление поликлиники QоП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на отопление при tн = -30оС составит Qо, Вт:

2.4 Определение расчетного расхода тепла на вентиляцию с рециркуляцией

Определим расчетный расход тепла на вентиляцию с рециркуляцией, Qов, кВт:

(9)

,

где: qв – удельный расход тепла на вентиляцию, Вт/(м3·К).

Величина для зданий различного назначения по приложению 4 /1/, составит:

qвШк = 0,1– для школ;

qвДс. = 0,12– для детских садов;

qвП = 0,35– для поликлиники;

qвС = 0,21– для сельсовета;

qвМ = 0,12– для магазина.

Расчетный расход тепла на вентиляцию с рециркуляцией для школ, Q/вШк, Вт:

Расчетный расход тепла на вентиляцию с рециркуляцией для детских садов, Q/вДс., Вт:

Расчетный расход тепла на вентиляцию с рециркуляцией для магазинов, Q/вМ, Вт:

Расчетный расход тепла на вентиляцию с рециркуляцией для сельсовета, Q/вС, Вт:

Расчетный расход тепла на вентиляцию с рециркуляцией для поликлиники, Q/вП, Вт:

При любой температуре наружного воздуха (tн > tнв) расход тепла на вентиляцию определяется по формуле Qв, кВт:

(10)

,

2.4.1 При температуре наружного воздуха = = -14оС, получим:

а) расход тепла на вентиляцию школ QвШк, Вт:

;

б) расход тепла на вентиляцию для магазинов QвМ., Вт:

;

в) расход тепла на вентиляцию для детских садов QвДс., Вт:

;

г) расход тепла на вентиляцию для сельсовета QвС., Вт:

;

д) расход тепла на вентиляцию для поликлиники QвП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на вентиляцию при tн = -14оС составит Qв, Вт:

(11)

;

2.4.2 При средней температуре наружного воздуха за отопительный период (при tн = tнср.о = -3,2оС) получим:

а) расход тепла на вентиляцию школ QвШк, Вт:

;

б) расход тепла на вентиляцию для магазинов QвМ., Вт:

;

в) расход тепла на вентиляцию для детских садов QвДс., Вт:

;

г) расход тепла на вентиляцию для сельсовета QвС., Вт:

;

д) расход тепла на вентиляцию для поликлиники QвП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на вентиляцию при tн = tнср.о = -3,2оС составит Qв, Вт:

2.4.3 При температуре наружного воздуха = = 0оС, получим:

а) расход тепла на вентиляцию школ QвШк, Вт:

;

б) расход тепла на вентиляцию для магазинов QвМ., Вт:

;

в) расход тепла на вентиляцию для детских садов QвДс., Вт:

;

г) расход тепла на вентиляцию для сельсовета QвС., Вт:

;

д) расход тепла на вентиляцию для поликлиники QвП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на вентиляцию при tн = -0оС составит Qв, Вт:

2.4.4 При температуре наружного воздуха = = +8оС, получим:

а) расход тепла на вентиляцию школ QвШк, Вт:

;

б) расход тепла на вентиляцию для магазинов QвМ., Вт:

;

в) расход тепла на вентиляцию для детских садов QвДс., Вт:

;

г) расход тепла на вентиляцию для сельсовета QвС., Вт:

;

д) расход тепла на вентиляцию для поликлиники QвП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на вентиляцию при tн = +8оС составит Qв, Вт:

2.4.5 При температуре наружного воздуха = = -25оС, получим:

а) расход тепла на вентиляцию школ QвШк, Вт:

;

б) расход тепла на вентиляцию для магазинов QвМ., Вт:

;

в) расход тепла на вентиляцию для детских садов QвДс., Вт:

;

г) расход тепла на вентиляцию для сельсовета QвС., Вт:

;

д) расход тепла на вентиляцию для поликлиники QвП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на вентиляцию при tн = -25оС составит Qв, Вт:

2.4.6 При температуре наружного воздуха = -30 оС, получим:

а) расход тепла на вентиляцию школ QвШк, Вт:

;

б) расход тепла на вентиляцию для магазинов QвМ., Вт:

;

в) расход тепла на вентиляцию для детских садов QвДс., Вт:

;

г) расход тепла на вентиляцию для сельсовета QвС., Вт:

;

д) расход тепла на вентиляцию для поликлиники QвП, Вт:

;

Суммарный расчетный расход тепла на вентиляцию при tн = -30оС составит Qв, Вт:

Полученные результаты сведем в таблицу 1.

2.5 Определение среднечасового расхода тепла на горячее водоснабжение

Определим среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение, , кВт:

,

(12)

где: т – число жителей, проживающих в поселке, чел.;

q – расход горячей воды на одного жителя в сутки, л/сут (q = 120 л/сут. (приложение 6 /1/));

с – теплоемкость воды, кДж/кг (с = 4,19 кДж/кг);

tг – температура воды горячего водоснабжения, оС (tг = 60оС);

tхз – температура холодной водопроводной воды в зимний и летний периоды, оС (tхз = 5оС, tхл = 15оС);

Число жителей, проживающих в поселке т, чел, определим по формуле:

(13)

,

Тогда, среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение зимой, , кВт составит:

Определим среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение летом , кВт:

Полученные результаты сведем в таблицу 1.

По полученным данным строим единый суммарный часовой график расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилого поселка:

; ; ; ;

На основании полученного суммарного часового графика расхода тепла строим годовой график по продолжительности тепловой нагрузки.

Таблица 1 – Зависимость расхода тепла от температуры наружного воздуха

Расход теплоты	tно= -25 оС	tнв= -14 оС	tнср.о=-3,2 оС	tн= 0 оС	tнк= +8 оС
, МВт	23,242	17,772	12,402	10,81	6,83
	1	0,765	0,534	0,465	0,294
, МВт	0,764	0,57	0,38	0,326	0,186
, МВт	9,762	9,762	9,762	9,762	9,762
, МВт	33,768	28,104	22,544	20,898	16,778

Составляем таблицу 2 согласно данным приложения 3/1/.

Таблица 2 – Климатические данные

Наименование параметров	Температура наружного воздуха tн , оС
	-30	-25	-15	-10	-5	0	+8
Время, ч	15	47	418	905	1734	3033	4910