Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Энергоэффективность объектов строительства. Курс лекций по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»
.pdf
KL
L
K
x
где
над
длина отдельного
ij
над
Q =
о
j-го участка трубопровода i-го диаметра в од-
над над 6
qL
о
iij
11
ij
, (5.41)
·1 0
нотрубном исполнении, м;
–
– число участков i-го диаметра;
L – число j-х участков сети, имеющих трубопроводы i-го диа-
метра.
Удельные часовые тепловые потери подающего и обратного трубопро-
водов
i-го диаметра определяются по зависимостям:
над
q =
п
над
q =
о
ннад
qk ; (5.42)
п п
i
i
i
ннад
qk . (5.43)
о о
i
Коэффициенты пересчета находятся по формулам
ср ср
tt
пн
ср.год ср.год
пн
ср ср
tt
он
ср.год ср.год
tt
он
; (5.44)
, (5.45)
где
ср.год
t ,
п
ср.год
t
о
y
ср.год
,
t –
н
над
k =
п
tt
над
k =
о
среднегодовые температуры соответственно теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети и наруж-
ср
t ,
п
ср
t ,
о
ср
t –
н
ного воздуха,
средние температуры за нормируемый пе-
риод,
С.
С;
Если в качестве нормируемого периода принимается год (для отопительных систем – отопительный период), то формулы (5.44) и (5.45) преобразуются к виду:
где
ср.год
н
ср.год
t
н.табл
ср.год ср.год
tt
над
k =
п
tt
tt
над
k =
о
tt
среднегодовая температура воздуха для расчетных усло-
t
пн
ср.год ср.год
п.табл н.табл
ср.год ср.год
он
ср.год ср.год
о.табл н.табл
; (5.46)
, (5.47)
вий;
среднегодовая температура воздуха, принятая при расчете
норм, приводимых в таблицах.
81
Среднегодовые температуры теплоносителя в подающем
ном
ср.год
t трубопроводах водяной тепловой сети находятся осреднением
о
ср.год
t и обрат-
п
среднемесячных значений температур теплоносителя по действующему в
системе теплоснабжения температурному графику регулирования тепловой
нагрузки. Для паровых сетей среднегодовая температура теплоносителя
определяется как средняя по длине паропровода и максимальная по времени
температура пара, для конденсатопроводов – как максимальная температура
конденсата.
Среднемесячные температуры наружного воздуха
ср.год
н
t и грунта
ср.год
t
гр
находятся осреднением среднемесячных температур наружного воздуха и
грунта за последние 5 лет. При этом используются данные местной гидрометеорологической станции о статистических климатологических значениях температур наружного воздуха и грунта на глубине заложения трубопроводов тепловых сетей. При отсутствии таких данных используются сведения из [2] для соответствующего климатического района функционирования тепловой сети.
За расч
ет
ную среднегодовую температуру наружного воздуха принимают ее среднее за год значение, а для трубопроводов тепловых сетей, работающих только в отопительный период, – среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период. Для трубопроводов, проложенных в
помещениях, при отсутствии информации о фактической температуре в ка-
честве расчетной принимают температуру 20
С. При подземной прокладке
трубопроводов в полупроходных каналах и при бесканальном способе прокладки температура окружающей среды принимается равной среднегодовой
температуре грунта на глубине заложения трубопроводов (для отопительных систем
средней за отопительный период).
–
Нормирование эксплуатационных тепловых потерь через изоляционные
конструкции на расчётный период производится исходя из часовых тепловых потерь при среднегодовых условиях функционирования тепловой сети.
При нормировании эксплуатационных часовых потерь необходимы данные обо всех участках тепловой сети, включая конструктивные и эксплуатационные.
Конструктивные данные – это тип прокладки (подземная бесканаль-
ная или в каналах, на открытом воздухе); диаметры трубопроводов и длина
участков сети.
Эксплуатационные данные паровых сетей включают в себя: давление
пара у потребителей; среднее давление и температуру пара в сети за нормируемый период; температуру возвращаемого конденсата; расчетную тепловую нагрузку сети; продолжительность работы сети в году. Эксплуатационные данные водяных сетей представляют собой температурный график теплоснабжения; данные о средней температуре воды в подающем и обратном
82
трубопроводах за нормируемый период, расчетной тепловой нагрузке сети,
продолжительности работы сети в году.
Для расчета необходимы климатологические данные о среднегодовой и
средней за нормируемый период температуре окружающей среды (грунта
или наружного воздуха).
Нормы эксплуатационных часовых тепловых потер определяются в зависимости от времени проектирования сети. Различают четыре периода, в
течение которых действовали различные нормы проектирования сетей: с
1959 по 1990 г.; с 1990 по 1998 г.; с 1998 по 2003 г.; с 2004 г. по настоящее
время.
Нормируемые те
плов
ые потери определяются при условии, что конструктивные характеристики сети на период их функционирования соответствуют нормам проектирования тепловых сетей. В противном случае вводятся корректирующие коэффициенты, определяемые по результатам тепловых испытаний участков тепловой сети и вычисляемые
по формулам:
– при подземной прокладке
под
Q
под
k
исп
, (5.48)
под
Q
– при надземной прокладке
где
под
Q
исп
тепловые потери каждого испытанного участка тепловой сети, определенные в результате тепловых испытаний и пересчитанные на фактические среднегодовые
условия, ГДж/ч или Гкал/ч;
под
Q
тепловые потери, рассчитанные по проектным нормам
для участков, имеющих те же конструктивные и эксплуатационные параметры, ГДж/ч или Гкал/ч;
над
Q и
п.исп
над
Q
о.исп
тепловые потери надземной прокладки, определённые в
результате тепловых испытаний и пересчитанные на
фактические среднегодовые условия, ГДж/ч или Гкал/ч;
над
Q и
п
над
Q
о
тепловые потери, рассчитанные по проектным нормам
тепловых потерь по формулам (8.35) и (8.36).
над
Q
Q
Q
Q
п.исп
, (5.49)
над
п
над
о.исп
, (5.50)
над
о
над
k
п
над
k
п
83
Максимальные значения корректирующих коэффициентов не должны
H
быть больше значений, приведенных в методических указаниях по составлению энергетических характеристик тепловых сетей.
Нормирование эксплуатационных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов за расчётный период, ГДж, проводится исходя из часовых тепловых потерь, определяемых по (5.30), (5.35), (5.36), при среднегодовых условиях функционирования тепловой сети по формуле
пот под под под над над над над 6
QqqLq qLn
пер п о п о
n
где
() Д 10
i j ij ij
i i ij i ij i ij
1 1 11 11
время работы тепловой сети за нормируемый период, ч.
(5.51)
N M KL KL
К утечке теплоносителя относятся технически неизбежные в процессе
передачи и распределения тепловой энергии потери теплоносителя через неплотности в арматуре и трубопроводах тепловых сетей.
Норма среднегодовой утечки теплоносителя
, м3/(чм3), установлен-
ут
ная Правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок,
должна быть не выше 0,25 % среднегодового объема теплоносителя в трубопроводах тепловой сети.
Применительно к тепловым сетям нормируемые годовые потери теплоносителя при его утечке, м
где
V
ср.год
n
год
среднегодовой объем теплоносителя в тепловой сети, м
продолжительность функционирования тепловой сети в те-
3
, определяются по формуле
н
G
=(
ут
/ 100)HVn
ут ср.год год
, (5.52)
3
;
чение года, ч.
Средневзвешенное значение среднегодового объема воды в тепловых
сетях находится по формуле
V
ср.год
MK MK
11 11
jj ij
от л
Vn Vn
ij ij
от л
nn
от л
, (5.53)
где
от
V
ij
л
V
ij
K
М
объем воды в трубопроводах
период, м
то же в неотопительный период, м
3
;
i-го диаметра в отопительный
3
;
число участков тепловой сети с трубопроводами i-го диаметра;
число типоразмеров трубопроводов;
84
и
P
p
n
от
n
л
продолжительность функционирования тепловой сети в отопительный и неотопительный периоды, ч.
Объем воды в трубопроводах
i-го диаметра рассчитывается по формуле
, (5.54)
i-го диаметра, м
3
i-го диаметра.
где
v
i
L
i
VvL
iii
удельный объем воды в трубопроводах
длина отдельного участка трубопровода
Нормируемые потери пара, т, могут быть определены по формуле
где
ρ
п
п
V
ср.год
н
G
=(
ут.п
плотность пара при его средних давлении и температуре в маги-
/ 100) 10HVn
ут ср.год год п
стралях от источника теплоты до потребителя, кг/ м
среднегодовой объем пара в сетях, м
п 3
3
.
, (5.55)
3
;
Средние давление и температура пара в магистралях от источника теп-
лоты до потребителя составляют:
N
ср год
tnn
i
1
N
ср год
i
1
pp
ii
н к
nn
2
tt
ii
н к
2
const
i
const
i
/,
/
(5.56)
, (5.57)
/м;
где
н i
,
p
к i
начальное и конечное давление пара у источника теплоты
и у потребителей для каждой паровой магистрали по пе-
риодам работы
const
n , ч, с относительно постоянными зна-
i
чениями давления;
,
t
t
н i
к i
начальная и конечная температура пара у источника теплоты и у потребителей;
N
число паровых магистралей.
Нормируемые потери конденсата для паровых тепловых сетей состав-
ляют 0,0025 среднегодового объема его в конденсатопроводах.
Нормируемые значения годовых технологических потерь с утечкой теплоносителя из трубопроводов тепловых сетей, ГДж или Гкал, рассчитываются по формуле
Q
ут
пер
MK MK
11 11
ij ij
H
/100)
ут год
= (
ct t t n
p
ср.год ср.год ср.год 6
пох.вгод
от л
vL n vL n
iij iij
110
от л
nn
от л
ср
(5.58)
85
где
ср.год
t и
п
ср
год
ср.год
t
о
ср.год
t
х.в
c
p
среднегодовая плотность теплоносителя, кг/ м
3
;
среднегодовые температуры теплоносителя в подаю-
щем и обратном трубопроводах тепловой сети,
С;
среднегодовая температура подпиточной воды источника теплоснабжения,
удельная теплоёмкость сетевой воды, кДж/(кг·
С;
С);
доля утечки теплоносителя из подающего трубопровода, принимается в пределах 0,5-0,75.
Среднегодовая температура холодной воды определяется как средне-
взвешенная температура холодной воды в отопительный (
л
неотопительный (
15 Сt ) периоды по формуле
х.в
от л
ср.год
t
х.в
tn tn
х.вот х.вл
nn
от л
. (5.59)
от
х.в
5 С) t и
Нормативные потери тепловой энергии, ГДж или Гкал, вычисляются по
формулам:
– с утечками пара
Q
н
ут.п
=(
/100) 10HVnhh
ут ср.год п год п х.в
пср.год ср.год 6
, (5.60)
– с утечками конденсата
где
ср.год
h
п
н
Q
ут.к
=(
/ 100) 10
HVnctt
ут ср.год к год к х.в
энтальпия пара при его средних давлении и температуре,
кср.год ср.год 6
p
, (5.61)
кДж/кг или ккал/кг;
ср.год
h
х.в
среднегодовая энтальпия холодной воды при ее средней
температуре, кДж/кг или ккал/кг;
ср.год
t
к
c
среднегодовая температура конденсата,
удельная теплоёмкость конденсата, кДж/(кг·
p
ккал/(кг·
С).
С;
С) или
К потерям теплоты с утечкой теплоносителя из тепловой сети следует
добавить потери с утечкой его из внутренних сетей систем теплоснабжения
зданий, присоединенных к тепловым сетям.
Нормативные значения годовых технологических тепловых потерь с
утечкой теплоносителя из трубопроводов систем теплоснабжения зданий,
присоединенных к тепловым сетям, рассчитываются по удельному объему
теплоносителя во внутренних сист
емах.
86
Удельный объем теплоносителя (при отсутствии информации о кон-
структивных характеристиках системы) для жилых зданий допускается при-
3
нимать равным 30 м
на 1 Гкал/ч расчетной тепловой нагрузки по отоплению
здания, присоединенного к сети.
Нормативные значения годовых технологических тепловых потерь с
утечкой теплоносителя, ГДж или Гкал, определяются по зависимости
ср.год ср.год
Q
н
ут.к
= (
HvQnc t
/ 100) 10
ут уд о год год х.в
рср ср.год 6
tt
p
по
2
, (5.62)
где
v
уд
р
Q
о
c
p
удельный объем теплоносителя, м
расчетная отопительная нагрузка, ГДж/ч или Гкал/ч;
удельная теплоёмкость теплоносителя, кДж/(кг·
ккал/(кг·
С).
3
/(ГДж/ч) или м3/(Гкал/ч);
С) или
Представленную методику определения нормативных технологических
потерь при передаче тепловой энергии допускается применять для следующих тепловых сетей:
паровых вне зависимости от присоединенной расчётной тепловой
нагрузки потребителей;
водяных с присоединенной расчетной тепловой нагрузкой менее
50 Гкал/ч (58 МВт);
водяных с присоединенной расчетной тепловой нагрузкой более
50 Гкал/ч (58 МВт) в случае временного (но не более 2 лет) отсутствия нормативных энергетических характеристик тепловых сетей.
Контрольные вопросы
1. На какой удельный показатель рассчитываются нормативы потребления
тепла в жилых зданиях?
Что такое энергоаудит?
2.
Как осуществляется регулирование подачи тепла в жилые здания и мик-
3.
рорайоны?
Что такое нормирование энергоресурсов?
4.
В отношении чего может проводиться энергетическое обследование?
5.
87
R
A
Лекция 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ
ЗДАНИЯ
При проектировании здания следует устанавливать согласно [1] класс
энергетической эффективности А, В или С, обеспечивающий заданный
расход тепловой энергии на поддержание параметров микроклимата помещений с учетом климатического района строительства. Контроль теплотехнических и энергетических показателей на их соответствие нормам [1] выполняется по данным энергетического паспорта.
Показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации является удельная характеристика расхода тепловой энергии на
отопление и вентиляцию здания, численно равная расходу тепловой энергии на 1 м3 отапливаемого объема здания в единицу времени при перепаде
температуры в 1 °С, q
от
Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания,
том климатических условий района строительства, выбранных объемно-
планировочных решений, ориентации здания, теплозащитных свойств
ограждающих конструкций, принятой системы вентиляции здания, а также
применения энергосберегающих технологий.
Расчетную удельную характеристику расхода тепловой энергии на
отопление и вентиляцию здания,
р
qkk k k
от об вент КПИ быт рад
где kоб, – удельная теплозащитная характеристика, Вт/(м3·°С),
3
·°С).
q , Вт/(м
от
р
q , Вт/(м
от
р
3
·°С), находим по формуле
3
·°С), определяется с уче-
, (6.1)
здесь
0,
пр
knКК
1
об комп общ
V
об
приведенное сопротивление теплопередаче i-го фрагмента
–
i
i
A
ф,
i
ti
пр
R
0,
i
; (6.2)
теплозащитной оболочки здания, м3·°С/Вт;
площадь соответствующего фрагмента теплозащитной
–
ф,i
оболочки здания, м;
отапливаемый объем здания, м3;
–
V
об
n
– коэффициент, учитывающий отличие внутренней или
t,i
наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП; градусо-сутки, Ссут, отопительного периода
88
следует определять по формуле
t
t
Z
К
A
А
L
t
L
ГСОП = (tв – toп)Zoп, (6.3)
здесь
общ
К
здесь
– температура внутреннего воздуха, °С;
в
–
oп
oп
средняя температура отопительного периода, °С, по 23;
–
продолжительность отопительного периода, сут, по 23;
– общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м3·°С),
Kn
– коэффициент компактности здания, м-1,
комп
сум
А – сумма площадей (по внутреннему обмеру всех наружных
н
общ ,
сум пр
AR
н 0,
K
комп
1
i
сум
н
; (6.5)
V
от
ti
ф
; (6.4)
i
ограждений теплозащитной оболочки здания, м2.
Удельная вентиляционная характеристика, Вт/(м3·°С), вычисляется по
формуле
вент
ρ (1 )
Кс
вент
0, 28
вент в вент эф инф инф
nkGn
, (6.6)
168
V
от
где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·°С),
вент
ρ –
в
средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м,
273 t
353
; (6.7)
от
здесь
вент
ρ
в
– средняя температура наружного воздуха отопительного пе-
от
риода, °C,
– количество приточного воздуха в здание, м3/ч, определяемое:
вент
для жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее
20 м2 общей площади на человека – 3Аж;
для других жилых зданий – 0,35·h
эт·Аоб
, но не менее 30m,
для общественных и административных зданий находят с учетом ба-
ланса приточного и вытяжного воздуха, в том числе при использовании
систем рециркуляции либо согласно [1, приложение И] с учетом количества человек в помещениях;
Аж – жилая площадь квартир, м2;
Аоб – общая площадь квартир, м2;
m – расчетное число жителей в здании;
hэт – высота этажа от пола до потолка, м;
n
– число часов работы механической вентиляции в течение недели
вент
(168 часов);
Количество инфильтрующегося воздуха в здание, кг/ч,
89
G
А
А
R
R
р
р
А pp
инф
тр тр
RR
и,ок и,дв
ок ок ок
2/3 1/2
10 10
А
дв
; (6.8)
здесь
ок
и
– суммарная площадь соответственно окон, балконных
дв
дверей и входных наружных дверей, м
2
;
тр
и,ок
и
тр
и,дв
требуемое сопротивление воздухопроницанию соответ-
–
ственно окон, балконных дверей и входных наружных
2
·ч/кг;
Δ
ок
и Δ
дверей, м
– соответственно расчетная разность давлений наруж-
дв
ного и внутреннего воздуха, Па, для окон, балконных
дверей и входных наружных дверей,
0,55 γ γ 0,03pH , (6.9)
нв н
2
где Н – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяж-
ной шахты),м;
,
γ
γ
н
в
удельный вес соответственно наружного и внутреннего воз-
, –
духа, Н/м3, определяемый по формуле
3463
, (6.10)
273 t
t – средняя температура за отопительный период, температура
0
внутреннего воздуха,
С;
ν – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь,
повторяемость которых составляет 16 % и более, принимается
по [2];n
– число часов учета инфильтрации в течение недели,
инф
ч, равное 168 для зданий со сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией, и (168 – n
) для зданий, в помещениях
вент
которых поддерживается подпор воздуха во время действия
приточной механической вентиляции;
β
– коэффициент полезного использования теплопоступлений,
кпи
К
рег
10,5
; (6.11)
n
в
здесь К
КПИ
– коэффициент эффективности регулирования подачи теплоты в
рег
системах отопления; рекомендуемые значения:
К
= 0,95 – в системе отопления с местными терморегуляторами и по-
рег
фасадным авторегулированием на вводе;
К
= 0,9 – в системе отопления с местными терморегуляторами и цен-
рег
тральным авторегулированием на вводе;
К
= 0,85 – в системе отопления без местных терморегуляторов и пофа-
рег
садным авторегулированием;
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]