Исходные данные для расчета:

• район строительства: г. Архангельск;

• температура наружного воздуха (расчетная): t^р_н.о.= -32 °С;

• температура наружного воздуха (средняя): t^ср_н.о.= -4,4°С;

• количество суток отопительного сезона: z_оп = 253 суток.

Система теплоснабжения закрытая, двухтрубная, радиальная.

В первом районе полностью централизованное теплоснабжение. Все дома 12-ти этажные, имеют высоту 37м. Имеется 11 микрорайонов общей площадью 150,1 га. Плотность населения в районе 300 чел/га. Численность жителей по районам сведена в табл.1.

Во втором районе на 75% централизованное теплоснабжение. Все дома 5-ти этажные, имеют высоту 16м. Имеется 12 микрорайонов общей площадью 185,3 га. Плотность населения в районе 180 чел/га. Численность жителей по районам сведена в табл.1.

ТАБЛ.1

N мкрайона	Площадь района, га	Число жителей, чел.
1	5,9	1770
2	10,3	3090
3	8,8	2640
4	15,4	4620
5	16,8	5040
6	18	5400
7	11,9	3570
8	14,5	4350
9	15,4	4620
10	15,4	4620
11	17,7	5310
1рн	150,1	45030
12	16,8	3024
13	12,6	2268
14	15,5	2790
15	15,4	2772
16	15,4	2772
17	11,9	2142
18	19,7	3546
19	13,7	2466
20	16	2880
21	17,6	3168
22	16,8	3024
23	13,9	2502
2рн	185,3	33354
Итого	335,4	78384

Расчет тепловых нагрузок для двух районов города

Необходимо определить часовые и годовые расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для жилых и общественных зданий в соответствии с климатическими данными района строительства.

Расходы тепла жилыми зданиями

Q^ж_от= 1,1*(Q_но+ Q_в - Q_вн), Вт, где

• 1,1 - дополнительные потери тепла в местной системе отопления;

- Q_но - потери тепла через наружные ограждения здания;

• Q_в - расход тепла на вентиляцию;

• Q_вн - внутренние тепловыделения.

а) Потери тепла через наружные ограждения: Q_но = N_чел*f_жил*К₂*q_но*( t_вн - t^р_н.о), Вт, где

• f_ж - норма жилой площади [1218 м²/чел;

• N_чел -количество людей в районе соответственно;

• К₂ - объемный коэффициент здания [6,27,3 м³/м²;

• q_но -удельная отопительная характеристика здания, рассчитывается по формуле:

q_но =1,06*Р/S*К_ст+d*( К_ок - К_ст)+1/Н*(К_ч*φ_ч+К_п*φ_п), Вт/(м³*°С), где

• Р - периметр здания, м;

• S - площадь здания (пола), м²;

• Н - высота здания, м;

• d=0,3 - степень остекления здания;

• К_ст - коэффициент теплопередачи стен, Вт/(м²*°С);

• К_ок - коэффициент теплопередачи окон, Вт/(м²*°С);

• К_ч - коэффициент теплопередачи чердака, Вт/(м²*°С);

• К_п - коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м²*°С);

• φ_ч [0,750,9 поправочные коэффициенты на расчетный перепад температуры для

• φ_п [0,50,7 горизонтальных ограждений;

Коэффициенты теплопередачи рассчитываем следующим образом:

1. По СНиП 2-3-79* ищем ГСОП=( t_вн - t^ср_н.о)* z_оп - градусо-сутки отопительного периода, °С*сут;

2. По табл. 1б СНиП 2-3-79* находим приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций -R, (м²*°С)/Вт;

3. К=1/R.

б) Расход тепла на вентиляцию рассчитывается:

Q_в = N_чел*f_жил *q_в*( t_вн - t^р_н.о), Вт,

где q_в=1 Вт/(м²*°С) - вентиляционная характеристика здания.

в) Внутренние тепловыделения:

Q_вн = N_чел*f_жил *q_вн, Вт, где q_вн =26 Вт/м².

Расчет:

а) Потери тепла через наружные ограждения:

Примем:

- f_жил =18м2/чел ( для города с численностью жителей свыше 50000 чел.)

• К₂=7 м³/м²;

• t_вн=18°С;

• φ_ч=0,9;

• φ_п=0,6.

По заданным чертежам:

• N₁=45030 чел - количество человек в первом районе;

• N₂=43354 чел - количество человек во втором районе;

• Р=96 м;

• S=432 м²;

• Н₁=37 м - для зданий первого района,

• Н₂=16 м - для зданий второго района.

Коэффициенты теплопередачи ограждений:

1) ГСОП=(18+4,4)*253=5667 °С*сут,

2) По данным табл.1б СНиП II-3-79 (1998): R_ст =3,39 (м²*°С)/Вт;

R_ок =0,58 (м²*°С)/Вт;

R_ч =4,46 (м²*°С)/Вт;

R_п =4,46 (м²*°С)/Вт.

3) К_ст=1/3,39=0,29 - коэффициент теплопередачи стен, Вт/(м²*°С);

К_ок =1/0,58=1,7 - коэффициент теплопередачи окон, Вт/(м²*°С);

К_ч =1/4,46=0,22 - коэффициент теплопередачи чердака, Вт/(м²*°С);

К_п =1/3,75=0,22 - коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м²*°С).

Расчет удельной отопительной характеристики здания:

1) Для первого района:

0,17.

2) Для второго района:

а) Потери тепла через наружные ограждения:

Q_но1=N₁*f_жил*К₂*q_но*(t_вн-t^р_н.о)=45030*18*7*0,17*(18+32)=48,3 МВт.

Q_но2=N₂*f_жил*К₂*q_но*(t_вн-t^р_н.о)=33354*18*7*0,175*(18+32)=36,8 МВт.

б) Расход тепла на вентиляцию:

Q_в1=N₁*f_жил*q_в*(t_вн-t^р_н.о)=45030*18*1*(18+32)=40,53 МВт.

Q_в2=N₂*f_жил*q_в*(t_вн-t^р_н.о)=33354*18*1*(18+32)=30,02 МВт

в) Внутренние тепловыделения:

Q_вн1=N₁*f_жилq_вн=45030*18*26=21,07 МВт.

Q_вн2=N₂*f_жилq_вн=33354*18*26=15,61 МВт.

г) Расход тепла жилыми зданиями:

Q^ж_от1= 1,1*(Q_но1+ Q_в1 - Q_вн1)=1,1*(32,15+40,53-21,07)=67,5 МВт.

Q^ж_от2= 1,1*(Q_но2+ Q_в2 - Q_вн2)=1,1*(24,5+30,02-15,61)= 51,2 МВт.