Тепловой режим водяной системы теплоснабжения, отопительная нагрузка и вентиляционная нагрузка.

В системах централизованного теплоснабжения теплота расходуется на отопление зданий, нагрев приточного воздуха в установках вентиляции и кондиционирования, горячее водоснабжение, а также технологические процессы промышленных предприятий.

Тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию зависят от температуры наружного воздуха и других климатических условий района теплоснабжения (солнечной радиации, скорости ветра, влажности воздуха).

Если температура наружного воздуха равна или выше нормируемой температуры воздуха в отапливаемом помещении, то тепловая энергия для отопления и вентиляции не требуется.

Таким образом, в системах отопления и вентиляции тепло расходуется не непрерывно в течение года, а только при сравнительно низких температурах наружного воздуха. Поэтому таких потребителей тепловой энергии принято называть сезонными, а их тепловые нагрузки — сезонными.

Тепловая энергия в системах горячего водоснабжения и в технологических процессах промышленных предприятий расходуется непрерывно в течение года и мало зависит от температуры наружного воздуха. Поэтому тепловые нагрузки на горячее водоснабжение и технологические нужды считаются круглогодовыми тепловыми нагрузками.

Определение расчетных тепловых потоков на систему отопления необходимо для определения мощности источника и проектирования магистральных тепловых сетей в целом.

а) тепловой поток на отопление здания:

Q_o'=q_o×V×a× (tʹ_вн - tʹ_н)(1+k), Вт

где q_o - удельная отопительная характеристика здания, принимаемая по табл.1.7. [Манюк], зависит от объема здания, Вт/(м³×K);

V - наружный строительный объем здания, м³;

tʹ_вн, tʹ_н - расчетные внутренняя и наружная температуры воздуха при проектировании отопления, ^оС:

a- поправочный коэффициент на расчетную температуру наружного воздуха

a = 0,54 + 22 /(t_вн' - t_н')

k – расчетный коэффициент инфильтрации, определяемый по формуле:

где Н – высота здания, м;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

ω – расчетная скорость воздуха в январе (максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь).

б) тепловой поток на вентиляцию (только для общественных зданий, т.е. школы):

Q_v' = q_v×V× (tʹ_вн - tʹ_н), Вт

где q_v - удельная тепловая характеристика здания для вентиляции, принимаемая по табл.1.10 [Манюк], зависит от объема здания, Вт/(м³×К);

10. Тепловые режимы водяных систем теплоснабжения, бытовая нагрузка.

1) При определении мощности источника теплоснабжения и проектировании магистральных тепловых городских сетей следует определять расчетные нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

тепловой поток на горячее водоснабжения (среднесуточный):

Q_h'_ср =G_ср∙с∙(t_h - t_x)/3600, Вт

где G_ср – среднесуточный расход воды, кг/ч

G_ср=m∙a/24

m – Количество потребителей, чел,

Количество потребителей определяется по нормам строительного объема на одного человека: жилые здания - 56 м³ на человека, детские сады-ясли - 3 м³/чел, школы - 7 м³/чел, прочие общественные здания - 3.5 м³/чел. Однако, бывает удобно приводить количество потребителей в общественных зданиях к эквивалентному количеству жителей в жилом здании. Количество потребителей в одной квартире можно принимать приблизительно равным 3,5 чел., а норму потребления горячей воды «а» - как в жилых зданиях.

а – норма расхода воды на горячее водоснабжение при температуре 55 ^оС на одного человека в сутки, принимаемая в зависимости от степени комфортности зданий в соответствии с табл. 1.13 [Манюк]

с - удельная теплоемкость воды, принимается равной 4187 Дж / (кг×К);

t_h – температура горячей воды для подачи потребителю, t_h=60°C;

t_х - температура холодной водопроводной воды в отопительный период, при отсутствии данных принимается равной 5 ^oС;

г) тепловой поток на горячее водоснабжение (максимальный):

Q_h'_max = Q_h'_ср×k_ч×k_сут, Вт

где k_ч, k_сут - поправочные коэффициенты на суточную и часовую неравномерность потребления горячей воды, определяемые по формулам:

k_сут = 1 + 0,5/lg m

k_ч = 1 + 4/lg m