§ 3.4. Годовой расход теплоты

Для определения расхода топлива, разработки режимов работы и ремонта оборудования необходимо знать годовой расход теплоты на теплоснабжение и его распределение по сезонам и месяцам года.

Годовой расход теплоты на теплоснабжение района равен

, (3.21)

где и  – годовые расходы теплоты соответственно на отопление, вентиляцию, ГВС и технологические нужды.

1) Отопление

а) Для жилых и общественных зданий рассчитывается по формуле

(3.22)

где n_от – продолжительность отопительного периода, ч/год (с/год);

 – средний расход теплоты на отопление за отопительный период (внутренние тепловыделения не учитываются), Дж/ч.

 q₀V (t_в – t_н.р) . (3.23)

Здесь t_в, t_н.р, t_{н.ср.от.} – соответственно температура внутреннего воздуха, расчетная температура наружного воздуха (для проектирования отопления) и средняя температура отопительного периода, ^○С.

б) Для промышленных зданий при наличии тепловыделений Q_тв

. (3.24)

Здесь  – длительность работы дежурного отопления, ч/год; t_в.д = 5 ^○C – температура внутреннего воздуха при работе дежурного отопления.

Формула (3.24) учитывает, что при наличии внутренних тепловыделений продолжительность работы системы отопления меньше n_от.

Средняя температура наружного воздуха за любой интервал отопительного периода равна, например

t_{н.ср.от.} = (n₁ t_н1.ср+ n₂ t_н2.ср+…+ n_m t_нm.ср)/ (n₁+ n₂ +…+ n_m). (3.25)

2) Вентиляция

Годовой расход теплоты на вентиляцию равен

, (3.26)

где  – расчетный расход теплоты на вентиляцию, Дж/ч ( определяется по формуле (3.14) при t_н = t_н.в);

n_в – продолжительность отопительного периода, когда вентиляция не работает, т.е. при t_н < t_х.п, ч/год; t_н.в – температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, ^○С; t_н.ср.в – средняя температура наружного воздуха в интервале от начала отопительного периода t_н = t_н.к до t_н = t_н.в. t_н.к = 8 ^○C.

В общем случае среднесуточная температура наружного воздуха, соответствующая началу и концу отопительного сезона промышленных зданий равна

 ≤ 8 ^○С. (3.27)

где  – расчетные теплопотери, Вт.

Если t_н.к > 8 ^○С, то принимают t_н.к = 8 ^○С.

3) Горячее водоснабжение. Годовой расход теплоты на ГВС равен

, (3.28)

где  – средненедельный расход теплоты на ГВС, Дж/с (кДж/ч);

n_г, n_от – длительность работы системы ГВС и продолжительность отопительного периода с/год (ч/год);

 = 0,8 – коэффициент снижения часового расхода воды на ГВС летом.

t_г, t_х.з, t_х.л – соответственно температура горячей воды и холодной водопроводной воды зимой и летом, ^○ С. Принимают t_г = 60; t_х.з = 5 ^○С; t_х.п = 15 ^○С.

4) Годовой расход теплоты на технологические нужды определяют по мощности соответствующего оборудования.

§ 3.5. Графики тепловых нагрузок систем теплоснабжения

1) Тепловые нагрузки отопления и вентиляции зависят в основном от температуры наружного воздуха. Следовательно, в течение суток они изменяются незначительно, но в течение года претерпевают большие изменения. 2) Графики нагрузок ГВС имеют большую неравномерность в течении суток, но относительно равномерны в течение года. 3) Технологическая нагрузка характеризуется равномерным годовым графиком, но менее равномерным суточным.

На рис. 3.1 приведен суточный график изменения расхода теплоты на ГВС жилого района. График ГВС для отдельного дома более остропиковый. Объединение потребителей сглаживает график благодаря неодновременности потребления горячей воды разными потребителями. График имеет два пика: утренний и вечерний. В течение недели (по дням) также наблюдается неравномерность потребления. В выходные дни (суббота, воскресенье) расход увеличивается.

Летняя тепловая нагрузка ГВС составляет 70÷85 % от зимней.

На рис. 3.2 представлены графики зависимости расходов теплоты на отопление и вентиляцию в зависимости от t_н для промышленных, жилых и общественных зданий. Линия 1 имеет кривизну с выпуклостью вниз в связи с тем, что построена с учетом изменения коэффициента инфильтрации . Он изменяется пропорционально корню квадратному из разности температур (t_в – t_н). Часть тепловых потерь промышленных зданий компенсируется внутренними тепловыделениями (кривая 2). Поэтому отопление промышленных зданий включается при t_н = +3 ^○С. Суммарный график расхода теплоты на отопление и вентиляцию (кривая 6) имеет точку перегиба при t_н = +3 ^○С. Кривые 4 и 6 имеют точку перегиба также при t_н = t_н.в. При более низких температурах t_н наружного воздуха расход теплоты Q_в на вентиляцию остается постоянным.

На рис. 3.3 представлен график изменения среднемесячных тепловых нагрузок в течение года одного из городов европейской части России. При построении графика расходы теплоты на отопление и вентиляцию определяются по среднемесячным наружным температурам. В летний период тепловая нагрузка значительно снижается, так как отопление и вентиляция не работают; теплота расходуется на горячее водоснабжение и технологическими потребителями.