7.2 Определение расхода теплоты на нетехнологические нужды

К нетехнологическим тепловым нагрузкам относятся: отопление зданий, нагревание в холодный период года приточного воздуха в установках вентиляции и кондиционирования, горячее водоснабжение для хозяйственно-бытовых нужд.

7.2.1 Определение расхода теплоты на отопление

Задача отопления - компенсировать потери теплоты через наружные ограждения помещений.

Ориентировочная оценка расчетного расхода теплоты на отопление Q_o^p, кВт, может быть проведена по укрупненным показателям с использованием формулы вида:

Q_o^p=q_оV_зд(t_в.р^ср–t_н.о) [13], (7.4)

гдеq_о– удельная отопительная характеристика здания, т.е. удельные

теплопотери через наружные ограждения в единицу времени при разности внутренней и наружной температур воздуха 1К (или, что то же 1°С), отнесенные к 1м³наружного объема здания, кВт/(м³К) (в расчётах примем равной 0,4010^-3);

V_зд– объем здания по наружному обмеру, м³;

t_в.р^ср– среднеобъемная расчетная температура воздуха внутри

отапливаемых помещений здания, С;

t_н.о– расчетная температура наружного воздуха для проектирования

систем отопления, °С.

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t_н.опринимается в зависимости от географического места расположения проектируемого объекта. Для Краснодараt_н.оимеет значение, равное минус 19 °С.

Расчетная температура воздуха внутри отапливаемого помещения t_в.рподдерживается на уровне, соответствующем комфортным условиям, принимается согласно технологическому регламенту. Для отапливаемых складских помещений характерно постоянство расчетной температуры внутреннего воздуха как в течение суток, так и в течение всего отопительного периода. Температуру воздуха внутри подсобно-производственных и административно-бытовых помещений в расчетах принимаем равной 23 °С. В нерабочее время внутри помещений производственных и административных зданий поддерживается, как правило, дежурное отопление при температуреt_в.д= +5 °С.

Средняя температура воздуха в рабочие сутки внутри отапливаемых помещений производственных и административных зданий определяется:

t_в^ср= (t_в.р^срm_р+t_в.дm_д)/m_о[13], (7.5)

где m_риm_д– суточная продолжительность работы системы отопления, соответственно приходящаяся на рабочее и нерабочее время суток, с/сут;

m_о= (m_р+m_д) – продолжительность работы системы отопления в течение суток, принимаемая в расчетах равной 86400 с/сут (24 ч/сут).

В данном проекте m_р= 83600 = 28800 с/сут;

m_д= 163600 = 57600 с/сут.

Рассчитаем среднюю температуру воздуха в рабочие сутки внутри отапливаемых помещений производственных зданий:

t_в^ср= (16,628800 + 557600)/86400 = 8,86С

Рассчитаем среднюю температуру воздуха в рабочие сутки внутри отапливаемых административно-бытовых помещений и зданий:

t_в^ср= (2328800 + 557600)/86400 = 11С

Исходные данные и результаты расчета t_в^срсведём в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 – Средняя температура воздуха в рабочие сутки внутри отапливаемых помещений здания

Здание	Vn, м3	tв.р, °С	mр, с/сут	mд, с/сут	tвср, °С
Производственные цеха
Цех переработки винограда	57070	17	–	–	–
Цех розлива	36288	16	–	–	–
Спиртохранилище	684	14	–	–	–

Окончание таблицы 7.2

Здание	Vn, м3	tв.р, °С	mр, с/сут	mд, с/сут	tвср, °С
Мехмастерские	2266	18	–	–	–
Электроцех	1728	18	–	–	–
Итого	98036	16,6	28800	57600	8,86
Административно-бытовые помещения
Административный корпус	1276	23	–	–	-
Проходные	147	23	–	–	–
Итого	1423	23	28800	57600	11

Средний расход теплоты на отопление в рабочие сутки отопительного периода Q_o^cp.p, кВт, определяют из выражения:

Q_o^cp.p=Q_o^p(t_в^ср–t_н^ср)/ (t_в.р^ср–t_н.о^ср) [13], (7.6)

где t_н^ср– средняя температура наружного воздуха в отопительный период,С; для Краснодараt_н^ср= 2С.

В расчетах принимаем, что в нерабочие сутки отопительного периода температура внутреннего воздуха во всех помещениях предприятия поддерживается одинаковой и равной t_в.д. При этом средний расход теплоты на дежурное отоплениеQ_o^cp.д, кВт, может быть определен из выражения:

Q_o^cp.д=Q_o^p(t_в.д–t_н^ср)/ (t_в.р^ср–t_н.о^ср) [13], (7.7)

Годовой расход теплоты на отопление Q_o^г, кДж/год, определяется из выражения:

Q_o^г= (Q_o^ср.рn_р.о+Q_o^ср.дn_д.о)/m_о[13], (7.8)

где n_р.оиn_д.о– количество соответственно рабочих и не рабочих суток отопительного периода, сут/год. Суммаn_р.оиn_д.опредставляет собой продолжительность отопительного периода п , т.еn_р.о+n_д.о=n_о. Для Краснодара, согласно справочным данным,n_о= 149 сут/год,n_о= 125 сут/год. Тогдаn_р.о= 149 – 125 = 24 сут/год.

По формуле (7.8) определим расчётный расход теплоты для отопления:

• Цеха переработки винограда:

Q_o^p= 0,4010^-357070(17 – (-19) = 821,8кВт.

• Цеха розлива:

Q_o^p= 0,4010^-336288(16 – (-19) = 508кВт.

• Спиртохранилище:

Q_o^p= 0,4010^-3684(14 – (-19) = 9,03кВт.

• Мехмастерские:

Q_o^p= 0,4010^-32266(18 – (-19) = 33,54кВт.

• Электроцех:

Q_o^p= 0,4010^-31728(18 – (-19) = 25,6кВт.

• Административно-бытовой корпус:

Q_o^p= 0,4010^-31276(23 – (-19) = 18,9кВт.

• Проходные

Q_o^p= 0,4010^-3147(23 – (-19) = 2,2кВт.

Определим средний расход теплоты на отопление в рабочие сутки отопительного периода для:

• Цеха переработки винограда:

Q_o^cp.p=0,5821,8= 410,9кВт.

• Цеха розлива:

Q_o^cp.p=0,5508 = 254кВт.

• Спиртохранилище:

Q_o^cp.p=0,59,03 = 4,5кВт

• Мехмастерские:

Q_o^cp.p= 0,533,54= 16,77 кВт.

• Электроцех:

Q_o^cp.p= 0,525,6=12,8кВт.

• Административно-бытовой корпус:

Q_o^cp.p= 0,518,9 =9,45кВт.

• Проходные

Q_o^cp.p= 0,52,2=1,1кВт.

Определим средний расход теплоты на дежурное отопление для:

• Цеха переработки винограда:

Q_o^cp.д = 821,8(5 – 2)/(17– ( -19)) = 68,5кВт.

• Цеха розлива:

Q_o^cp.д = 508(5 – 2)/(16– ( -19)) = 43,5кВт

• Спиртохранилище:

Q_o^cp.д = 9,03(5 – 2)/(14– ( -19)) = 0,82кВт

• Мехмастерские:

Q_o^cp.д = 33,54(5 – 2)/(18– ( -19)) =2,72 кВт

• Электроцех:

Q_o^cp.д = 25,6(5 – 2)/(18– ( -19)) =2,08 кВт

• Административно-бытовой корпус:

Q_o^cp.д = 18,9(5 – 2)/(23– ( -19)) =1,53 кВт

• Проходные

Q_o^cp.д = 2,2(5 – 2)/(23– ( -19)) =0,2 кВт

Используя формулу (7.8), определим годовой расход теплоты на отопление для:

• Цеха переработки винограда:

Q_o^г= (410,9125 +68,524)86400 = 4579,810⁶кДж/год.

• Цеха розлива:

Q_o^г= (254125 + 43,524)86400 = 2833,410⁶кДж/год.

• Спиртохранилище:

Q_o^г= (4,5125 + 0,8224)86400 = 50,310⁶кДж/год.

• Мехмастерские:

Q_o^г= (16,77125 + 2,7224)86400 = 186,810⁶кДж/год.

• Электроцех:

Q_o^г= (12,8125 + 2,0824)86400 = 142,610⁶кДж/год.

• Административно-бытовой корпус:

Q_o^г= (9,45125 + 1,5324)86400 = 105,210⁶кДж/год.

• Проходные

Q_o^г= (1,1125 + 0,224)86400 = 12,310⁶кДж/год.

Исходные данные и результаты расчета расхода теплоты на отопление сведём в таблицу 7.3

Таблица 7.3 – Расход теплоты на отопление

Отапливаемые здания	Vзд, м3	qо10-3, кВт/(м3К)	Qoр, кВт	Qoср.р, кВт	nр.о, с/сут	Qoср.д, кВт	nд.о, с/сут	Qoг106, кДж/г
Цех переработки винограда	57070	0,40	821,8	410,9	125	68,5	24	4579,8
Цех розлива	36288	0,40	508	254	125	43,5	24	2833,4
Спиртохранилище	684	0,40	9,03	4,5	125	0,82	24	50,3
Мехмастерские	2266	0,40	33,54	16,77	125	2,72	24	186,8
Электроцех	1728	0,40	25,6	12,8	125	2,08	24	142,6
Административно-бытовой корпус	1276	0,40	18,9	9,45	125	1,53	24	105,2
Проходные	147	0,40	2,2	1,1	125	0,2	24	12,3
Итого	99459		1419,07	709,52		119,35		7910,4