1.3 Расчет тепловых потерь

В задачу теплового расчета входит решение следующих вопросов:

1.  определение тепловых потерь теплопровода;

2.  расчет температурного поля вокруг теплопровода, т.е. определение температур изоляции, воздуха в канале, стен канала, грунта;

3.  расчет падения температуры теплоносителя вдоль теплопровода;

4.  выбор толщины тепловой изоляции теплопровода.

Тепловые потери сети слагаются из двух частей:

1)  теплопотери участков трубопровода, не имеющих арматуры и фасонных частей, – линейные теплопотери;

2) теплопотери фасонных частей, арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. – местные теплопотери.

Тепловые сети предусматриваются наружные на низких опорах.

Суммарные тепловые потери теплопровода:

кВт [1, ф.(10.37)], (2.11)

где – удельные тепловые потери, Вт/м;

– длина теплопровода, м;

– коэффициент, учитывающий местные потери; [1, с.348].

Годовые тепловые потери теплопровода:

Гкал/год (2.12)

где 860 – переводной коэффициент из кВт в ккал/ч;

– продолжительность отопительного периода, сут; сут [3, с.12].

Удельные тепловые потери:

Вт/м [5, ф.(17)], (2.13)

где  – коэффициент дополнительных потерь, учитывающий теплопотери через теплопроводные включения в теплоизоляционных конструкциях, обусловленных наличием в них крепежных деталей и опор; [5, табл.1];

– температура теплоносителя внутри трубопровода, °С; для подающего трубопровода °С и для обратного трубопровода °С [5, табл.5];

– средняя температура окружающей среды за отопительный период, С; С [3, с.12];

– полное линейное термическое сопротивление кондуктивному переносу теплоты n-слойной цилиндрической изоляции, (м^.0С)/Вт;

– линейное термическое сопротивление теплоотдаче наружной изоляции, (м·⁰С)/Вт.

Термическое сопротивление цилиндрической изоляции:

(м·⁰С)/Вт [5, ф.(6)], (2.14)

где – коэффициенты теплопроводности изоляции, Вт/(м·С);

для пенополиуретана Вт/(м·С) [7, табл.6];

для оцинкованной стали Вт/(м·С) [6, с.31];

– наружный диаметр изоляции, м;

– наружный диаметр стенки, м.

Термическое сопротивление теплоотдачи:

(м·⁰С)/Вт [5, ф.(6)], (2.15)

где – коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности изоляции, Вт/(м²·С); Вт/(м²·С) [5, табл.2].

Пример расчета тепловых потерь для участка №1:

Суммарные тепловые потери теплопровода:

Годовые тепловые потери теплопровода:

Удельные тепловые потери:

Термическое сопротивление цилиндрической изоляции:

Термическое сопротивление теплоотдачи:

Проводим аналогичные расчеты для других объектов по формулам (2.11-2.15).

В качестве тепловой изоляции используется пенополиуретан. Потери тепла в тепловых сетях составили 0,008 Гкал/ч, а это 1,23% от теплопотребления (0,647 Гкал/ч). Итого тепловая нагрузка + потери тепла составляет 0,655 Гкал/ч. Годовые потери в тепловых сетях составляет 42,06 Гкал/год.