1. Характеристика природных условий, места строительства и потребителей тепла

Строительство теплосети осуществляется в городе Алматы. Необходимо провести прямой и обратный трубопровод для отопления и горячего водоснабжения от котельной и до теплопунктов в данных микрорайонах.

Для заданного района строительства принимаем следующие климатические данные:

1. Расчетная температура наружного воздуха для отопления -25С.

2. Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции -10С.

3. Продолжительность отопительного периода 166 дней.

4. Средняя скорость ветра в январе 0,6 м/с.

Источником тепла является котельная, от которой и будет осуществляться транспортировка теплоносителя до теплопунктов. Теплоноситель - вода.

2 Определение тепловых потоков

2.1 Определим объемы всех зданий, расположенных в районе строительства. Результаты сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Объемы зданий

	А,м	B,м	C,м	V=ABH,м³
потребители тепла	длина здания	ширина здания	высота здания	Объём здания по наружному обмеру
5-этажный дом	84	16	15	20160
2-этажный дом	42	15	6	3780
4-этажный дом	56	16	12	10752
кинотеатр	90	20	10	18000
кафе	35	15	4	2100

Определим удельные теплопотери и расчетные теплопотери через наружные ограждения данных зданий. Коэффициент остекления (отношение поверхности окон к общей поверхности вертикальных наружных ограждений) ϕ=0,2. Коэффициенты теплопередачи стен, окон, потолка и пола: ψст=ψок=1; ψпт=0,8; ψпл=0,6. Расчетная внутренняя температура отапливаемых зданий составляет:

а) tвр = +18оС – жилые здания;

б) tвр = +16оС – кафе;

в) tвр = +15оС – кинотеатр.

Расчетная температура для отопления наружного воздуха tн.о.=-25 оС.

Определим поверхности стен, окон, потолка и пола:

1. для 5-этажного дома:

Fст=(84+16)*2*15=3000м²;

Fок=(84+16)*2*15*0,2=600м²;

Fпт=Fпл=84*16=1344м².

Удельные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

q˳==0,304 ккал/(м³*ч*).

Расчетные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

2. для 2-этажного дома:

Fст=(42+15)*2*6=684м²;

Fок=(42+15)*2*6*0,2=136,8м²;

Fпт=Fпл=42*15=630м².

Удельные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

q˳==0,456 ккал/(м³*ч*).

Расчетные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

3)для 4-этажного дома:

Fст=(56+16)*2*12=1728м²;

Fок=(56+16)*2*12*0,2=345,6м²;

Fпт=Fпл=56*16=896м².

Удельные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

q˳==0,259 ккал/(м³*ч*).

Расчетные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

4. для кинотеатра:

Fст=(90+20)*2*10=2200м²;

Fпт=Fпл=90*20=1800м².

Поверхности окон в данном случае не учитываем, так как у кинотеатра окна не имеются.

Удельные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

q˳==0,22 ккал/(м³*ч*).

Расчетные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

4. для кафе:

Fст=(35+15)*2*4=400м²;

Fок=(35+15)*2*4*0,2=80м²;

Fпт=Fпл=35*15=525м².

Удельные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

q˳==0,55 ккал/(м³*ч*).

Расчетные теплопотери теплопередачей через наружные ограждения здания:

2.2. Определяем внутренние тепловыделения, теплопотери за счет инфильтрации и расчетную нагрузку отопления. Для определения внутренних тепловыделений принять объемный коэффициент здания Коб=V/Fж=6,4 м³/м²(Fж-жилая площадь,м²), а удельные тепловыделения (на 1 м² жилой площади) qтв=20 Вт/м².

Для определения отношения теплопотерь инфильтрацией к теплопотерям теплопередачей через наружные ограждения воспользоваться приближенной формулой:

,

Где Qи-теплопотери инфильтрацией, Вт; Qт-теплопотери теплопередачей через наружные ограждения, Вт; Н-высота здания ,м; L=0,25H- расчетная высота для среднего этажа здания (L=0,25*20=5м); Tв=273+tв и Тн=273+tн – температура внутреннего и наружного воздуха, K; w-cкорость ветра,м/с (w=5м/с); Kаэр=0,6; β-поправочный коэффициент,учитывающий несовпадение во времени принятых в расчете скорости ветра и температуры наружного воздуха (по СНиП для нашего региона β=0,6); b-постоянная величина (b=0,035 c/м при ρн=1,42 кг/м³ и коэффициенте воздухопроницаемости окон для наиболее простого уплотнения их притворов); ρн-плотность воздуха при температуре tн, кг/м³.

В наших расчетах имеем:

V, м³	Q'т, МВт
20160	0.307
3780	0.086
10752	0.139
18000	0.16
2100	0.048

1. Жилая площадь здания

Fж=V/Kоб=20160/6,4=3150 м².

Внутренние тепловыделения

Qтв=qтвFж=20*3150=63000 Вт.

Теплопотери инфильтрацией в долях от :

Теплопотери инфильтрацией при tн.о=-25:

Тепловая нагрузка отопления:

2. Жилая площадь здания

Fж=V/Kоб=3780/6,4=590.62 м².

Внутренние тепловыделения

Qтв=qтвFж=20*590.62=11812.5 Вт.

Теплопотери инфильтрацией в долях от :

Теплопотери инфильтрацией при tн.о=-25:

Тепловая нагрузка отопления:

3. Жилая площадь здания

Fж=V/Kоб=10752/6,4=1680 м².

Внутренние тепловыделения

Qтв=qтвFж=20*1680=33600 Вт.

Теплопотери инфильтрацией в долях от :

Теплопотери инфильтрацией при tн.о=-25:

Тепловая нагрузка отопления:

4. площадь кинотеатра:

Fж=V/Kоб=18000/6,4=2812,5 м².

Внутренние тепловыделения

Qтв=qтвFж=20*2812.5=56250 Вт.

Теплопотери инфильтрацией в долях от :

Теплопотери инфильтрацией при tн.о=-25:

Тепловая нагрузка отопления:

5. площадь кафе:

Fж=V/Kоб=2100/6,4=328.12 м².

Внутренние тепловыделения

Qтв=qтвFж=20*328.12=6562.5 Вт.

Теплопотери инфильтрацией в долях от :

Теплопотери инфильтрацией при tн.о=-25:

Тепловая нагрузка отопления:

Приведенный расчет показывает, что расчетные теплопотери инфильтрацией не особенно сильно отличаются от внутренних тепловыделений. В связи с этим для упрощения в дальнейших расчетах по определению тепловой нагрузки отопления жилых зданий будем принимать и. Приtн>tн.о разницу в значениях Qи и Qтв для упрощения расчетов также учитывать не будем.