Сурет 2.8 -  Жылыту жүктемесінің интегралды графигін құрастыру

 

ЖЫЛУДЫ ПАЙДАЛАНУ. ЖЫЛУЛЫҚ ЖҮКТЕМЕЛЕРДІҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

 

Орталықтандырылған жылужабдықтау жүйелерінде (ЖОЖ) жылу желілері бойынша әртүрлі тұтынушыларға жылу беріледі. Жылулық жүктеменің аздаған әртүрлілігіне қарамастан, оны белгілі бір уақыт аралығында ағу сипаттамасы бойынша екі топқа бөлуге болады: 1) мезгілдік; 2) жылдық.

Мезгілдік жүктеме өзгерісі, ең алдымен климаттық жағдайларға байланысты: сыртқы ауаның температурасы, жел жылдамдығы мен бағыты, күндік сәулелену, ауа ылғалдығы және т.б. негізінен сыртқы температурға байланысты. Мезгілдік жүктеме салыстырмалы тұрақты тәуліктік графигі және жүктеменің ауыспалы жылдық графигіне ие. Мезгілдік жылу графигіне желдету, кондиционерленген ауа, жылытулар жатады. Жоғарыда көрсетілген жүктемелердің ешқайсысы жылдық сипаттамаға ие бола алмайды. Жылыту және желдету қыстық жылулық жүктеме болып табылады. Жазғы мезгілде кондиционерленген ауа үшін жасанды суыту қажет болады. Егер бұл жасанды суыту абсорбцияланған немесе эжекционды әдіспен өңделсе, онда ЖЭО қосымша жазғы жылулық жүктемені алады, бұл жылуфиксациясының тиімділігін арттырады.

    Жылдық жүктемеге технологиялық жүктеме және ыстық суменқамтамасыздандыру жатады. Негізгі ерекшелік болып жұмыстары мезгілге байланысты өзгеріп отыратын ауылшаруашылық шикізатты өңдеумен ( мысалы, қант) байланысты өнеркәсіптің тек кейбір салалары саналады.

Жүктеменің технологиялық графигі өндірістік кәсіпорындардың профиліне және олардың жұмыс істеу тәртібіне, ал ыстық сумен қамтамасыздандыру жүктемесінің графигі – тұрғылықты және қоғамдық ғимараттардың абаттандырылуына және оның жұмыс күнінің тәртібіне, сондай –ақ коммуналдық кәсіпорындардың жұмыс тәртіптеріне (монша, киімтазалағыш) байланысты. Бұл жүктемелер ауыспалы тәуліктік графикке ие. Технологиялық жүктеменің жылдық графиктері және ыстық сумен қамтамасыздандыру жүктемелері жыл мезгіліне байланысты болмақ. Әдеттегідей, жазғы жүктемелер қысқыларға қарағанда төмен болғандықтан, өңделген шикізаттың және суөткізгіш судың жоғары температурасына ие, сонымен қатар жылуөткізгіштердің және өндірістік жылуөткізгіштердің аз жылужоғалтуларына байланысты.

Орталықтандырылған  жылумен қамтамасыздандыру жүйелерін пайдалану тәртібін өңдеу және жобалау кезінде ең алғашқы тапсырмалардың бірі болып жылулық жүктемелердің сипаттамалары және анықталған мәндері табылады.

Егер орталықтандырылған жылумен қамтамасыздандыру қондырғыларын жобалау кезінде абоненттердің жылутұтынушылық қондырғыларының жобаларында негізделген жылу шығындарының есептеулері, жылу жүктемелерінің жүктемелері ұсақталған көрсеткіштер негізінде жүргізіледі.

Пайдалану кезінде есептік жылу жүктемелерінің мәндері шынайы шығындар бойынша түзетіледі. Уақыт өте келе бұл әрбір тұтынушыға тексерілген жылу сипаттамасын орнатуға мүмкіндік береді.

 

2.2 МЕЗГІЛДІК ЖҮКТЕМЕ

Жылытудың негізгі тапсырмасы ғимараттардың артқы деңгейіндегі ішкі температураларын қолдауына негізделген. Бұл үшін ғимараттардағы жылу жоғалтулар мен жылу ағыстары арасындағы теңдікті сақтау қажет. ғимараттардың жылулық теңдіктерінің шарты теңдік ретінде көрсетілуі мүмкін 

Q = Q_T ⁺ Q _И = Qo ⁺ Q _TВ

мұндағы Q — ғимараттардың соммалы жылулық жоғалтуы; Q_T —-сыртқы кедергілер арқылы жылуберілістерінің ылулық жоғалтулары; Q _И — сыртқы кедергілердің тығыз еместігінен суық ауаның ғимаратқа түсуінен инфильтрациялардың жылулық жоғалтулары; Q_Q — жылыту жүйесі арқылы ғимаратқа жылудың берілуі;  Q _TВ— ішкі жылушығарулары.

Ғимараттардағы жылулық жоғалтулар ең алдымен бірінші қосылғышқа байланысты Q_T. Сондықтан есептің ыңғайлылығы үшін ғимараттардың жылулық жоғалтуларын келесідей көруге болады:

Q= Q_T.(1+ ) (2.2)

мұндағы  = Q_И/Q_T — сыртқы кедергілер арқылы жылуберілістердің жылужоғалтуларына инфильтрация жылужоғалтуларына қатынасын көрсететін инфильтрация коэффициенті.

Ішкі жылубөлінулердің көзі болып g_TB, тұрғын үйлерде әдетте адамдар табылады, яғни тағам дайындауға арналған құрылғылар (газдық, электрлік және басқа да плиталар), жарық көрсету құрылғылары. Бұл жылубөлінулер кездейсоқ сипаттамаға ие және уақыт бойынша ешқандай реттеуге берілмейді.

Сонымен қатар жылубөліністер ғимарат бойынша тегіс жайылмайды. Үлкен тығыздығы бар ғимараттарда ішкі жылубөліністер қатысты үлкен, ал аз тығыздығы бар ғимараттарда үлкен мәнге ие емес.

Тұрғын үйлерде тұрақты температураларды қамтамасыз ету үшін барлық жылытылатын ғимараттарда әдетте тиімсіз шарттар бойынша жылулық желінің температуралық режимдері және гидравликалық режимдерін орнатады, яғни, нөлге тең жылубөлінулермен ғимараттарды жылыту режимдері бойынша (Q _TВ ).   

Ішкі жылубөлінулер мәнді болатын ғимараттардағы ішкі температураларының көтерілуінің алдын алу үшін жылыту құралдарының кейбіреулерін периодты түрде сөндіру немесе олар арқылы жылуқатынастарының шығынын төмендету қажет.

Бұл есептік сапалы шешімі тек жеке автоматтандыру кезінде ғана мүмкін, яғни автореттеулерді жылыту құралдарын және желдеткіш калорифтерді орнату кезінде.

Өнеркәсіптік ғимараттарда ішкі жылубөлінісінің көзі – әртүрлі жылулық және күштік орнатулар мен механизмдер (пештер, кептіргіштер, қозғалтқыштар және т.б.). Өнеркісіптік кәсіпорындардың ішкі жылубөліністері тұрақты және жиі есептік жылыту жүктемелердің үлесін көрсетеді, сондықтан олар өнеркәсіптік аймақтарда жылумен қамтамасыздандыру режимін өңдеу кезінде есепке алынуы тиіс.

Сыртқы кедергілер арқылы жылуберілістерінің жылу жоғалтулары, Дж/с немесе ккал/ч, формула бойынша есептік жолмен анықталуы мүмкін

Q_T = ,                    (2.3)

мұндағы F — жеке сыртқы кедергілер бетінің ауданы, м ;

к — сыртқы кедергілердің жылуберіліс коэффици­енті,Вт/(м • К) немесе ккал/(м • ч • °С);

 At — кедергілер құрылымының ішкі және сыртқы жақтарымен ауа температураларының әртүрлілігі, °С.  

Сыртқы өлшемі бойынша көлемді ғимарат үшін V, м , жоспардағы периметр Р, м, жоспардағы аудан S, м , және биіктігімен L, м, теңдеу (2.3) проф. Н.С.Ермолаев ұсынған формулаға оңай келтіріледі [34]:

где к_с, к_0К, k_njl,

 k_m —қабырға, терезе, төменгі қабат едені, жоғарғы қабат төбесінің жылуберілістерінің коэффициенттері;

ср — шынылау коэффициенті, яғни терезе ауданының тік кедергілер ауданына қатынасы (қабырғалардың);

 \j/] және \|/₂ — ғимараттардың жоғарғы және төменгі көлденең қоршаулары үшін температуралардың есептік өзгерісіне түзету коэффици­енттері;

/_в — жылытылатын ғимараттардың ішкі ауаларының орташаландырылған температурасы, °С;

/_н — сыртқы ауаның температурасы, °С.

Жылытуға есептік жылу шығынын анықтау үшін жылытылатын ғимараттарда ішкі ауаның есептік орташа температурасын қабылдайды (2.4).     

Әртүрлі пайдаланудағы ғимараттар үшін төменде санитарлы нормалармен ұсынылған мәндер келтірілген t_B , °C:

Ғимараттардың белгіленулері tв.р

Тұрғын үй ғимараттары, қонақ үйлер, жатақханалар, әкімшілік ғимараттар +18

Оқу ғимараттары, жалпы білім беретін мектептер, мектеп- интернаттар, зертханалар, қоғамдық тамақтандыру кәсіпорындары, мәдениет үйлері  +16

Театрлар, дүкендер, өрттік деполар, кір жуушы орындар                   +15

Кинотеатрлар ……………………………+14

Гараждар............................. +10

Бала- бақшалар, емханалар, амбулаториялар, диспансерлер, ауруханалар... +20

Моншалар.....................   +25

 (2.4) коэффициенттер \|/_} және  у₂ бірліктен аз, себебі ғимарат шатырындағы жылыту периодында ауа температурасы және төменгі қабаттың еденіндегі сыртқы температуралардан жоғары. Көптеген жаңғдайларда \\f_l = 0,75-0,9; \j/₂ = 0,5-0,7.

Фигуралы жақшалары бар (2.4) қорытындыланған формула ішкі және сыртқы температуралардың әртүрлілігі кезінде сыртқы қоршаулар арқылы жылуберілістерінің жылу жоғалтуларын көрсетеді 1 °С,

Ол ғимараттың сыртқы көлеміне қатысты 1 м.

Бұл ғимараттардың меншікті жылу жоғалтулары деп аталатын шама,

мұндағы к_в — ғимараттардың тік қоршауларының жылу берілістерінің орташа коэффициенті (қабырғалардың), Вт/(м ■ К) немесе ккал/(м • ч • °С);

к_г — ғимараттардың көлденең қоршауларының жылуберілістерінің эквивалентті коэф­фициенті (жоғарға қабат беттері және төменгі қабат едені), Вт/(м • К) немесе ккал/(м • ч • °С);      

Ғимараттардың меншікті жылужоғалту өлшемдерінің бірліктері q_QV жылуберілістер коэффициенттерінің қабылданған өлшем бірліктеріне байланысты. к  кезінде Вт/(м * К), q_ov келесідей өлшенеді Дж/(с • м -К);

 к кезінде ккал / (ч • м • °С), q_ov келесідей өлшенеді ккал/(ч • м • °С).

(2.4) және (2.5) формулаларынан ғимараттардың меншікті жылужоғалтулары сыртқы қоршаулардың жылуберіліс коэфициентеріне байланысты ғана емес к_в және к_г сондай- ақ периметрі Р және ауданы S, сонымен қатар биіктігімен L сипатталатын ғимараттардың жоспардағы өлшемдерімен формаларына байланысты екенін аңғарамыз:

 

Құрылыс       МДж/(ста)

(сағ • га)

1-қабатты....... 0,175—0,23 0,15—0,20

2-қабатты........ 0,29—0,47 0,25—0,4

3- қабатты....... 0,47—0,64 0,40—0,55

4- қабатты....... 0,58—0,82 0,50—0,70

5- және 6- қабатты     0,75—0,92  0,65—0,80

12- қабатты және одан жоғары          1,1—1,7 0,95—-1,45

Жоспардағы периметрдің ауданға қатынасы келесі жалпы тәуелділікпен көрсетіледі:

P/S = Ф/JS

(2.7)

мұндағы Ф = Р/ JS — форманыі өлшемсіз параметрі, яғни жоспарда ғимараттың формасын сипаттаушы тұрақты өлшемсіз шама т.е.. дөңгелек үшін

Ф = 2/л/ = 3,54;

Шаршы үшін Ф = 4;

Тіктөртбұрыштың қысқаға ұзын жағына үшін.

Ғимарат ұзындығы келесідей болғандықтан L = VIS, онда бірлескен шешімнен (2.5) және (2.7):

 (2.8) теңдеуінен көрінгендей, ғимараттың өзгеріссіз сыртқы көлемі кезінде V= const оның биіктігінің өсуі немесе жоспардағы ауданның кішіреюі сыртқы тік қоршаулар арқылы жылулық жоғалтулардың ұлғаюына және кзлденең қоршаулар арқылы жылулық жоғалтулардың төмендеуіне әкеледі.

dq_ov/dL = 0 шартынан берілген көлемді ғимараттардың оптималды өлшемдерін есептеу үшін (ең аз жылуэжоғалту бойынша) автор ұсынған

теңдеу шығарылады V:

 

(2.9) формуласынан көрінгендей при снижении отношения к_в/к_р қатынасының төмендеуі кезінде сондай –ақ а также при снижении параметра формы Ф форма параметрі төмендеген кезінде увеличивается оптимальная высота сәйкесінше /__опт оптималды биіктік төмендейді және өзгеріссіз сыртқы көлемді ғимарат үшін жоспардағы оптималды аудан да төмендейді S_om.

Ғимараттардың оптималды өлшемдері тек ең аз жылу жоғалтуларда ғана таңдалмайдығ сонымен қатар жоспарлық, әлеуметтік, тұрмыстық, технологиялық және басқа да шарттарды есепке ала отыра да таңдалады. (2.9) формуласы тек жылужоғалтуды төмендету позициясымен мүмкін шешімдерді бағалау үшін пайдалануы мүмкін.

Мысал 2.1. оптималдыларды анықтау сыртқы көлеммен тұрғын үй жылужоғалтуларының ең азы бойынша V= 200 тыс. м , сонымен қатар оптималды өлшемдер кезінде меншікті жылужоғалтулар мәні. Берілгендер: тік қоршаулардың орташа жылуберу коэффици­енті к_в= 1,5 Вт/(м • К);

Көлденең қоршаулардың эквивалентті жылу берілу коэффициенті к_г = 1,0 Вт/(м • К);

Ғимарат жоспарында жақ қатынастарымен тіктөртбұрыш формасына ие п = 10.

Шешімі. Жоспардағы ғимарат формасының параметрі

.   

 (2.9) бойынша ғимараттың оптималды биіктігі

Жоспардағы ғимараттың оптималды ауданы

S_onT = 200 000/28 = 7143 м². ,

Жоспардағы ғимараттың сызықтық өлшемдері  п = 10" кезіндегі

/, = 77143/10 = 26,7 м;

/₂ = 267м;                     

Меншікті жылужоғалту

q_ov = 0,083 • 1,5 + 1,9/26,7 = 0,195 Дж/(с • м³ • К).

Мысал 2.2. ғимараттың оптималды өлшемдері және меншікті жылу жоғалтуы қалай өзгереді, егер келесі көлеммен V= 200 тыс. м жоспарда шаршы формасында болса. Бұл жағдайда Ф = 4.

2.9) бойынша ғимараттың оптималды биіктігі

-

Жоспардағы ғимараттың оптималды ауданы

S_onT = 200 000 /40,6 = 4926 м².

Жоспардағы ғимараттың сызықтық өлшемдері /= V4926 = 70,2 м; P/S = 4 -70,2/4926 = 0,057 1/м.

Меншікті жылужоғалту   q_ov по (2.5)

q_ov= 0,057- 1,5+ 1,9/40,6 = 0,134 Дж/(с-м³-К).

Шаршылық формада меншікті жылужоғалту тіктөртбұрышты формадағыға қарағанда төмендейді. п = = 10 в 0,195/0,134= 1,46 раза.

Ғимараттардың сыртқы қоршаулары арқылы жылуберу жолымен жылужоғалтулар

 

Ал инфильтрацияны есепке ала отырып, толық жылужоғалтулар

Q = q_ovV(1+ )(t_В-t_H).   (2.11)

Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін дұрыс пайдалану кезінде инфильтрацияның ең үлкен коэффициенті көптеген жағдайда 3—6 % құрайды, бұл жылужоғалту есептеулерінің қателік шегінде жатыр. Сондықтан оңайлату үшін инфильтрацияны есепке енгізбейді, яғни = 0 қабылдайды. Инфильтрацияны есепке алу үшін меншікті жылужоғалтулардың мәнін аздаған артықшалақпен қабылдаймыз.

Өнеркәсіптік ғимараттардың инфильтрациямен жылужоғалтулар сирек түрде 25—30 % сыртқы қоршаулар арқылы 25—30 % жылужоғалтуларға жетеді, ал оларды есептеу кезінде ескерген жөн.

 (2.10) формуласынан көрінгендей сыртқы қоршаулар арқылы жылуберілістерінің ең көп жылужоғалтулары сыртқы ауаның аз температурасының ең аз мәніне тең. Әрине, жылытуға жылу есептік шығынын қандай сыртқы температура бойынша анықтау керек еені туралы сұрақ туындайды. Егер мұны берілген жердегі бақыланған ең аз сыртқы температура бойынша орындаса, онда жылу қондырғыларының аса жоғары қуаты пайда болады, себебі сыртқы температура қысқауақытты сипаттамаға ие.

Сондықтан жылытуға жылу шығыныын анықтау кезінде сыртқы температураның ең аз мәнінен емес, одан жоғарырақ 50- жылдық периодтағы 8 ең суық қыстардан алынған орташа температураға тең t_{H 0} жылыту үшін сыртқы температуралардың есептік мәні алынады [129].

Кітап соңындағы қосымша 1 бұрынғы КСРО қалаларының бірқатары үшін есептік сыртқы температуралар келтірілген. Қосымша 1 көрсетілмеген пунктар үшін есептік температура 2.1 суретінде көрсетілген карта негізіне қабылдануы мүмкін. Қара теңіздің кавказық жағалауы және Әзірбайжандағы Каспий теңізі жағалауы үшін сыртқы есептік температура -5 °С тең.

Сыртқы қабырғалардың ішкі беттерінің температурасы жылуберіліс интенсивтілігіне сәулеленумен адамдардың тұрғын үй және қоғамдық ғимараттарда адам денесінің бетінен әсер етеді; ғимараттардағы ауа температурасы мен сыртқы қабырғалардың ішкі беттік температурасы арасындағы ең көп айырмашылық выше 6 °С [47] көп болмауы тиіс.

Орнатылған жылулық режим кезінде қабырға арқылы берілетін жылу ағысының сыртқы қабырғаларының ішкі бетіне, есептік сыртқы температураның режимдері үшін келесі теңдеулерді жазуға болады:

 

мұндағы а_с — ішкі ауадан қабырғаның ішкі бетіне жылу беру коэффициенті; к_с — сыртқы қабырғалардың жылу беру коэффициенті теплопере­дачи; — ішкі ауа мен сыртқы беттің шекті алмасуы (bt = 5—6 °С); (/_{в р} - t_{H 0}) — ішкі және сыртқы температуралардың есептік айырмашылығ, °С.

(2.12) формуласы келесіні көрстетеді, яғни бұл тәжірибелік тұрақты мән кезінде көбейтінді а_с5/ тұрғын үй және қоғамдық ғимараттардың сыртқы қабырғаларының жылу для всех районов коэффициенттері барлық аудандар үшін температураның кері пропорционалды есептік әртүрлілігіне өзгеруі керек (7_В - t_{H 0}), яғни төменірек есептік сыртқы температурасымен жылыту үшін ғимараттардың сыртқы қабырғалары жылуберілісінң төмен коэффи­циенттеріне ие болуы керек

Сыртқы көлемі бар тұрғын үй және қоғамдық ғимараттардың меншікті жылужоғалтулары

 V> 3000 м ,

Олар 1985 жылдан кейін жаңа жобалар бойынша жылырақ салынған, сонымен қатар ертеректе, жылытуға арналған есептік сыртқы температуралары бар аудандарда  = - 30 °С келесідей есептелуі мүмкін

(2-13)

где а= 1,85 Дж/(м²'⁵*с К) = 1,72 ккал/

/(м²'⁵ • ч • °С).

Басқа есептік температуралары бар аудандар үшін (2.13) формуласы бойынша есептелген q_ov жылыту мәндері үшін |3:

°С....... -10 -20 -30 -40 -50

............. 1,3 1,1 1,0 0,9 0,85

Қайта салынатын аудандардың жылулық жүктемелерін анықтау кезінде және құрылысқа дайындалушы қоғамдық ғимараттарда ауданның тұрғын үйлерін жылытуға 25 % тең есептік жылу шығынын қабылдауға болады .

Әртүрлі көлемдегі және белгіленуі әрқилы өнеркәсіптік ғимараттарындағы меншікті жылужоғалтулар қосымша 4 көрсетілген. Олармен барлық климаттық аудандардың өнеркәсіптік ғимараттарындағы жылуыту жүктемелерінің ұлғайтылған көрсеткіштері бойынша есептеу кезінде пайдалануға болады .

Ғимараттардағы сыртқы ауа инфильтрациясы сыртқы және ішкі ауадағы қысымдардың айырымы әсерінен болады. Бұл қысымдар айырмасы екі қосылғыштың сомасына тең:

p = p_Г + p_В              (2.14)

мұндағы р_Г и р_В — қысымдардың гравитациялық және желдік ауысымдары, Па,

р_Г =L(p_H-p_B)g;               ^l

                                        (2-15)

Рв =  '

Мұнда L — ғимараттың тәуелсіз биіктігі (қоғамдық және тұрғын үй ғимараттарында – қабат биіктігі), м; g — құлаушы дененің тәуелсіз үдеуі (g = 9,81 м/с ); w_B — жел жылдамдығы, м/с; р_н, р_в — сыртқы және ішкі ауаның тығыздықтары, кг/м .

Ғимараттардың сыртқы қоршауларындағы тығыз емес тірі қима арқылы фильтрленген ауаның өту жылдамдығы, м/с,

Клапейрон теңдеуінен қарастырамыз

мұндағы Т_н и Т_ц — ішкі және сыртқы ауа температурасы, К.

 

 (2.17) және (2.16 а) жиналған ауа жылдамдығын воздуха w келесі түрде көруге болады :

Жиналған жылужоғалту

Q_И = wFc_B(t_B-t_H),              (2.18)

мұндағы F — сыртқы қоршаулардағы тығыз емес қима ауданының сомасы, м ; с_в —1260 Дж/(м³ • К) тең ауаның көлемді жылу сыйымдылығы.

Жиналу коэффициенті          

мұндағы 6 = c_BF/q_ovV— тұрақты жиналу, с/м.

Тұрақты жиналу b, ғимараттан 1м қашықтықтағы тығыз емес қима ауданыныа пропорционал, FI V к ал ғимараттың меншікті жылу жоғалтуына кері пропорционал q_ov, Вт/(м 'К).

Тұрақты жиналу мәні тәжірибелік жолмен анықталуы керек. Тәжірибелік берілгендер болмаған жағдайда бағдарланған есептеуде келесі мәнді қабылдауға болады, м/с:

 

Үлкен жарық ойықтары бар жеке тұрған өнеркәсіптік ғимараттар үшін........... (35—40)10"

Бірыңғай тұрғын үй орамы кезінде екі жарықтанған тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін......... (8—10)10^_

 (2.19) байқалғандай, бір ғимараттың жинау коэффициенті ауыспалы және сыртқы температураның ішкіге қатынасының Т_н/Т_в төмендеуімен, жел жылдамдығының w_B артуымен ұлғаяды.

Жел болмаған жағдайда (w_B = 0) жинау коэффици­енті ішкі және сыртқы температуралардың әртүрлілігінен түбір квадратына пропорционал болуымен өзгереді (Г_в - Г_н).

Бұл жағдайда ең көп (есептік) жинау коэффициенті ие, жылытуға арналған есептік сыртқы температура кезінде t_{H 0} (Г_{н 0}).

Есептік жылужоғалту дегеніміз есептік сыртқы температура кезіндегі жылу жоғалтулар /_но. (2.11) сәйкес жинауды ескеруші ғимараттың есептік жылужоғалтуы 

Q = q_ovV(1+ )(t_В.Р-t_H.О).  

Ғимараттағы жинау коэффициентінің тұрақты мәнінде кез келген сыртқы температура t_H > t_{H 0} кезіндегі ғимараттар тобының немесе берілген ғимараттың есептік жылужоғалтуларға жылужоғалту қатынасы Q

Құрылыстың түрі туралы берілгендер және сыртқы көлемде тұрғын үй немесе қоғамдық ғимараттар түрі белгілі болмаған жағдайда 04.07.86 «Жылулық желілер» [130] құрылыстық нормалары мен ережелеріне сәйкес формула бойынша тұрғын үйлерді және қоғамдық ғимараттарды жылытуға есептік жылу шығынын анықтау ұсынылады

Q'₀=q₀A(l+K₁),

мұндағы q₀ — тұрғын үй ғимараттарының жалпы ауданының 1м жылтуға зданий (қосымша 5) ең көп жылу шығынының ұлғайтылған көрсеткіші, Вт/м [Дж/(с ■ м )];А — тұрғын үй ғимараттарының жалпы ауданы,м ; /Сj — қоғамдық ғимараттарды жылытуға жылу шығынын ескеруші коэффициент. Берілген болмаған жағдайда К_х = 0,25 қабылдау ұсынылады.

Жанармайды үнемдеу үшін жылыту мезгілінің басын және аяғын таңдау үлкен мағынаға ие. Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін жылыту мезгілінің басы және аяғы әдетте жергілікті басқару органдарымен шешіледі.

Біздің елдегі құрылыс нормалары сен ережелеріне сәйкес жылыту периодының ұзақтығы тұрақты орташа тәуліктік температурасымен +8 °С және төмеріек температурмен күн саны бойынша анықталады [129]. Бұл сыртқы температураны әдетте жылыту периодының басы мен аяғы деп есептейді t_HK = 8 °С. Алайда пайдалану бақылаулары сыртқы температура +10 — +12 °С төмен болған жағдайда тұрғын үй және қоғамдық ғимараттарды ұзақ уақыт жылытусыз ұстауға болмайтынын көрсетті, себебі бұл ғимараттағы ішкі температураның төмендеуіне әкеледі және тұрғындардың денсаулығына зиянын тигізеді.

Директивті экономикадан нарықтыққа ауысу негізінен жылыту периодының ұзақтығын белгілеуде қандай да бір шектеулерді алып тастайды. Бұл ұзақтық «басы және аяғы) жылу энергиясын тұтынушы анықтайды – электржабдықтау ұйымының абоненті. Сонымен қатар, энергияжабдықтау ұйымы үшін электржабдықтау ұйымыныңы қанағаттандырылуына жататын жылуға сұраныс периодының ұзақтығын білген маңызды. Мұндай сұраныс, әдетте жылу жүктемелерінің жылу желілеріне қосылған болжамның өсуін (төмендеуін) есепке алушы көпжылғы статикалық берілгендер негізінде анықталуы тиіс. ҚНжәнеТ нормалары негізінен пайдалану тапсырмаларында емес, жобалау шешімдері кезінде қолданылады.

Қосымша 3 бұрынғы КСРО – ның кейбір қалаларындағы жылыту периодына әртүрлі сыртқы ауа температураларының ұзақтық жағдайы туралы берілгендер келтірілген, оларды нақты мәліметтер болмаған жағдайда қолдануға болады. Өнеркәсіптік ғимараттар үшін жылыту мезгілінің басы және соңы сыртқы қоршаулар арқылы жылужоғалтуларішкі жылубөліністеріне тең сыртқы температуралармен анықталады. Өнеркәсіптік ғимараттардағы жылубөлінулер мәнді болса, онда көптеген жағдайларда өнеркәсіптік ғимараттар үшін жылыту ұзақтығы тұрғын үйлер мен қоғамдық ғимараттардан қысқа болады. Ішкі жылу бөліністері бар өнеркәсіптік ғимараттардың жылыту мезгілдерінің басы мен аяғына сәйкес сыртқы ауаның орташа тәуліктік температурасы формула бойынша табылуы мүмкін

 

Оң жақ бөліктегі теңсіздік (2.23) /_{н к} > 8 °С бойынша есептелген болса, онда ҚНжәнеТ келесіні қабылдауы мүмкін /_{н к} = 8 °С.

Желдету. Кәсіпорындардың, сондай- ақ қоғамдық ғимараттардағы, мәдени ғимараттардағы желдетуге арналған жылу шығыны жалпы жылупайдалану обьектісінің біраз үлесін құрайды. Өнеркәсіптік кәсіпорындарда желдетуге арналған жылу шығыны жылытуға арналған шығыннан көбірек.

Желдетуге арналған жылу шығыны желдетудің жергілікті жүйелерінің жобасы немесе ғимараттардың типті жобалары бойынша қабылданады, ал істегі қондырғылар үшін – пайдалау көрсеткіштерімен.

Желдетуге арналған бағдарлы есепті, Дж/с немесе ккал/ч, формула бойынша жүргізуге болады

          (2.24)

мұндағы Q_B — желдетуге арналған жылу шығыны; т — ауаның ауысу еселігі, 1/с немесе 1/ч; У_в — ғимараттың желдеткіш көлемі, м ; с_в — ауаның көлемді жылу сыйымдылығы, келесіге тең 1,26 кДж/(м³-К) = 0,3 ккал/(м³ • °С); /_{в п} — ғимараттағы қыздырылған ауа температурасы, , °С; t_H — сыртқы ауа темпера­турасы, °С.

Есептеудің ыңғайлылығы үшін (2.24) келесі түрге келтіреді

мұндағы q_B — желдетуге арналған меншікті жылу шығыны, яғни сыртқы өлшемі бойынша желдетілетін ғимараттың 1м жылу шығыны және желдетілетін ғимараттың ішіндегі 1 °С орташаланған есептік температура мен сыртқы ауа температура арасындағы айырмашылық; V —желдетілетін ғимараттың сыртқы көлемі; t_B — орташаланған ішкі температура, °С.

 (2.24) және (2.25) салыстыруынан

 (2.26)

Қосымша 2 өнеркәсіптердегі, сонымен қатар қызметтік және ғимараттық ғимараттардағы желдетуге арналған меншікті жылу шығындарының мәні келтірілген, оларды пайдалана отырып бағдарлы есептеулер кезінде ұлғайтылған көрсеткіштер бойынша желдетуге арналған жылудың есептік шығындарын анықтауға болады.

Желдетуге арналған жылу шығынын төмендету үшін желдеткіш құрылғылар есептелетін сыртқы ең аз температурасы жылытуға арналған есептік температурадан көбірек қабылданады t_{H 0}. Нормалар бойынша сыртқы ауаның температурасы желдетуді жобалау үшін барлық жылыту периодының 15 % құрайтын ең суық периодтың орташа температурасы ретінде анықталады. Үлкен қауіпті бөлінулері бар өнеркәсіптік цехтар ғана ерекше болып табылады, себебі t_HB температурасы келесіге тең t_{H 0}. Бірқатар қалалар үшін t_HB мәні қосымша 1 келтірілген [129].

Желдетуге арналған есептік жылу шығыны

мұндағы t_B — орташаланған есептік ішкі температура, °С.

Сыртқы ауа температурасы /_{н в} төмен болғанда, желдетуге арналған жылу шығыны есептік шығынның шегінен асады. Бұл ауысу еселігінің қысқаруына жетеді. Ауысымның ең кіші еселігі m_min сыртқы температура кезінде формула бойынша анықталады

мұндағы т — ауа ауысымының есептік еселігі. «Жылулық жүйелер» [130] ҚНжәнеЕ 2.01.0.0.86 нақты берілгендер болмаған кезде қоғамдық ғимараттардың желдетуге арналған жылу шығынын формула бойынша анықтау ұсынылады Дж/с,

 (2.29)

мұндағы К₂ — қоғамдық ғимараттардағы желдетуге арналған жылу шығынын ескеретін коэффициент; нақты берілгендер болмағнда 1985 жылға дейін салынған ғимараттар үшін қабылдауға ұсынылады, К₂ = 0,4; 1985 ж.кейін — К₂ = 0,6. ATj мәні , q₀, А (2.22) бойынша анықталады.

/_{н в} > t_u > t_{H 0} температуралар аралығындағы ауа ауысымының еселігін реттеу үшін желдету құралдары автореттелуші құралдармен жабдықталуы тиіс. Қолмен реттеу қиын, жетілген әне жылудың қайта шығындалуына әкеледі.

Сомалы мезгілдік жылу жүктемесі.Жылыту жүктемесі тәуліктік сипаттамаға ие. Сыртқы температура, жел жылдамдығы, бұлттылық өзгермеген жағдайда тұрғын үй ғимараттарының жылыту жүктемесі тұрақты болады. Қоғамдық ғимараттардың және өндірістік кәсіпорындардың жылыту жүктемесе тұрақсыз тәуліктікке ие, ал жиі тұрақсыз апталық график жылуды үнемдеу мақсатында жұмыс уақытынан тыс (түнде, демалыс күндері) жасанды түрде жылу беруді тоқтатады.

Бірденнен әр тәулікте болсын, апта күндерінде болсын желдету жүктемесінің өзгеруі басым, себебі өндірістік кәсіпоорындарда жұмыс уақытынан тыс желдету мекемері жұмыс істемейді.

Жылытуға және желдетуге арналған сомалы жылу шығыны жеке абоненттердің шығындарын көрсетеді. Анығырақ таныстыру үшін 2.2 суретінде сыртқы температурадан аудандағы жылытуға және желдетуге арналған жылу шығынының тәуелділігі көрсетілген.

Сурет 2.2. Сыртқы температурадан жылытуға және желдетуге арналған жылу шығынының тәуелділігі

Өнеркәсіптік ғимараттардың есептік жылужоғалтулары (қисық 1) 500 МДж/с тең. Қисықтың сынық сипаттамасы жиналуды есепке алумен түсіндіріледі.

Өнеркәсіп ғимараттарындағы жылужоғалтудың бөлігі Часть теплопотерь промышленных зда­ний в размере 100 МДж/с өлшемінде ішкі жылубөлінулермен жабылады (сызық2), сондықтан өнеркәсіптік ғимараттардың жылытуға есептік жылу шығыны осы ғимараттардағы есептік жылужоғалтулардан кем және 400 МДж/с (қисық 3)құрайды. Осы себептен де өнеркәсіптік ғимараттардың жылытылуы /_нк < +4 °С тең сыртқы температура кезінде жұмысқа қосылуы тиіс. Өнеркәсіптік ғимараттардың жылужоғалтулары выше +4 °С жоғары сыртқы температуралар кезінде ішкі жылужоғалтулармен жабылады.

Өнеркәсіптік және қоғамдық ғимараттардың жылытуға арналған жылу шығынының графигі t_{u л} - -15 °С (қисық 4)желдетудің сыртқы есептік температурасы кезінде сыныққа ие болады. Қоғамдық және өнеркәсіптік ғимараттарды жылытуға арналған жылу шығынының графигі 5 сызықпен көрсетілген. Аудандағы толық желдетуге және жылытуға арналған жылу шығынының сомалы графигі (қисық 6) екі сынық нүктеге ие: біріншісі  /_{н в} температура кезінде (желдетуге арналған есептік сыртқы температура), екіншісі - t_{H к} = +4 °С температура кезінде (өнеркәсіптік ғимараттарды жылыту жұмыстарындағы қосылыстар).

 

2.3. ЖЫЛДЫҚ ЖҮКТЕМЕ

Технологиялық қажеттіліктер үшінжылу шығыны мен параметрлері технологиялық процестің сипаттамасына байланысты, яғни жалпы ұйымдастыру жұмыстары, өндірістік жабдық және т.б. Технологиялық процестің рационалдануы және жетілуі жылулық жүктеменің сипаттамасына, өлшеміне түбірлі өзгерістер енгізуі мүмкін.

Жанармай – энергетикалық ресурстарды үнемдеу үшін технологиылық процестерді жетілдіріп, технологиялық мақсаттарға өңделген жылытуды пайдалану, ал ЖЭО жылуменжабдықтау кезінде төмен потенциалды жылуберушілерді көп пайдаланған жөн.

Өндірістік кәсіпорындардың жылулық жүктемелері технологтармен сәйкес есептер немесе жылу сынақтары берілгендері негізінде жазылады. Технологиялық қажеттіліктерге жылу шығндарының бағдарлы есептері үшін [150] берілгендер пайдаланылуы мүмкін.

Өнім өндірісіне жылдық орта меншікті жылу шығыны орташа есеппен алғанда , ГДж/т құрайды:

Синтетикалық каучук.......... 111

Химиялық талшық ............... 60

Фенол .................................... 37

Пластмассалар және синтетикалық шайырлар .... 22

Целлюлоза............................... 18

Күйдіргіш сода..... ,.............. 14

 

Кальциленген сода .............. 8

Қағаз және картон................. 11

Метанол .................................. 9

Карбамид ............................... 6,5

Синтетикалық аммиак............ 5

Кокс ..................................... 0,95

Мұнайдықайтаөңдеу ............ 0,8

Мұнай алу............................ 0,06

Күкірт қышқыл .................. 0,5

Қантты қызылша (қайтаөңдеу) 1,3

Азықты белок..................... 0,03

Жануарлар майы............... 0,015

Шойын    ................................ 0,24

Мартентті болат................... 0,13

Қаты металдардың прокаты....0,3

Болат құбырлар................... 0,54

Көмір  (кен).......................... 0,11

Құрылыс материалдарын өндіруге арналған меншікті есептік жылу шығыны орташа алғанда келесіні құрайды,ГДж/м :

Фанера ................................. 6,5

Ағаштық – жонғыш плиталар 4

Дайындамалар және біріншілік ағаштарды қайтаөңдеу.............    0,025

Темірбетонның жинақталған бөлшегі және құрылымы ........ 0,002

Текстильді және кейбір құрылыс материалдарын дайындауға арналған меншікті жылу шығыны орташа келесіні құрайды, ГДж/м : si!

Мақта- қағазды маталар ...........................0,01

Маталар.............................. 0,015

Жүн маталар........................ 0,04

Жібек маталар ................. 0,014

Ағашталашықты плиталар 0,053

Интенсивті тұрғын үй ғимараттарының құрылысымен байланысты қалалардың ыстық сумен қамтамасыздандыру жүктемесі едәуір өсті. Бұл жүктеме көптеген аудандарда жылыту жүктемесіннетеңесуі мүмкін.тұрғын үй ғимараттарын ыстық сумен қамтамасыздандыруға жылдық қоры ауданның сомалы жылдық шығынына 35—40 % жетеді.

Ыстық сумен қамтамасыздандыру бір тәулікте де, бір аптада да тегіс емес сипаттамаға ие. Тұрғын үй аудандарындағы ыстық сумен қамтамасыздандырылудың ең көп жүктемесі демалыс күні алдындағы орынға ие (5-күндік жұмыс істеу кезінде бірінші демалыс күні – сенбі). Жеке тұрғын үйлердің, қоғамдық және өндірістік ғимараттардың немесе біртиптес ғимараттар тобының тұрмыстық ыстық сумен қамтамасыздандырылуының орташа апталық жылу шығынын (орташа апталық жылу жүктемесі), Дж/с, 2.04.07.86 «Жылу желілері» [130]ҚНжәнеЕ бойынша келесі формуламен анықталады:

 

мұндағы а — тәулігіне 1 адамға /_г = 55 °С, кг (л) температурамен ыстық су шығынының нормасы; а белгісі қосымша 5 көрсетілген, 5; b — қоғамдық ғимараттар үшін аудандағы бір тұрғынға қатысты /_г = - 55 °С, кг (л) температуралы ыстық су шығыны; нақты берілгендер болмаған жағдайда тәулігіне 1 адамға b = 25 кг (л) қабылдау ұсынылады; т — адамдар саны; с  = 4190 Дж/(кг • К) — судың жылусыйымдылығы; t_x — суық су температурасы, °С; суық суөткізуші су температурасы туралы берілгендер болмаған жағдайда оны жылыту уақытында 5 °С және жазғы уақытта 15 °С қабылдайды; п_с —ыстық сумен қамтамасыздандыруға жылу берілуінің ұзақтығы, с/сут; тәулік бойы беріліс кезінде п_с = 24 • 3600 = = 86 400 с; коэффициент 1,2 ыстық сумен қаматамсыздандырылу абоненттік жүйелерінде ыстық судың сууын ескереді.

Қоғамдық ғимараттарда ыстық су шығынынсыз тек тұрғын үй ғимараттарында ыстық сумен қамтамасыздандырылуға апталық орташа жылу шығынын анықтау кезінде (2.30) формуласымен Ь = 0 қабылдайды.

Суды бөліктеу орындарында ыстық су температурасы келесі шектерде сақталуы тиіс:                                           

- Жылумен жабдықтаудың ашық жүйелерінде және жергілікті ыстық сумен жабдықтау жүйелерінде 55 төмен емес және 80 °С жоғары емес;

 

              Сурет 2.3 – тұрғын үй ғимаратындағы ыстық су шығынының тәуліктік графигі

 

Жылумен жабдықтаудың жабық жүйелерінде 50 төмен және 75 °С жоғары емес.

Ыстық су шығынының нормалары қосымша 5 келтірілген, келесі температурада t_T = 55 °С.

Басқа температурадағы тұрмыста ыстық сумен қамтамасыздандыруды пайдалану кезінде оның шығындалу нормасы жылуды абоненттік нормаланған саны бойынша берілу шарттарынан формуламен анықталады

Орталықтандырылған жылумен жабдықтау аудандарда ыстық сумен жабдықтаудың есептік жылу жүктемесін анықтау кезінде ҚНжәнеЕ 2.04.07-86 [130] барлық ғимараттардың ыстық сумен қамтамасыздандыруда немесе газды бағаналармен жабдықталған орталықтандырылмаған жүйелерді де ескеру ұсынылады.

Ыстық сумен жабдықтандыруға ауданның бір адамына апталық орташа жылу шығыны q_r келесідей анықталады (2.30) т = 1 болғанда.

Жабдықталмаған орталықтандырылған ғимараттар үшін ыстық сумен қамтамасыздандыру жүйесі, а = 0.

Бір тәулікте ең көп су пайдалануда тұрмыстық ыстық сумен қамтамасыздандырылудағы орташа жылу шығыны.

мұндағы х_н — жылу шығынының тегіс емес апталық коэффициенті.

Тәжірибелік берілгендер болмағанда өндірістік кәсіпорындар және кәсіпорындар үшін х_н = 1, тұрғын үй, қоғамдық ғимараттар үшін х_н = 1,2 қабылданады.

Тұрғын үйлерді ыстық сумен қамтамасыздандырылу жүктемесі жұмыс күндері, таңғы және кешкі уақыттарда пиктік, күндізгі және түнгі сағаттарда құлауға ие. Ванналары бар үйлер үшін ыстық сумен қамтамасыздандырылудың пиктік жүктемесі орташа тәуліктіктен 2-3 есе жоғары. Демалыс күндері ыстық сумен қамтамасыздандырылудың тәуліктік графигі тегіс толтырылуға ие. 2.3 суретінде тұрғын үйдің ыстық су шығынының тәуліктік графигі келтірілген.

Ауданның ыстық сумен қамтамасыздандырылуының тәуліктік графигі (сурет 2.4) жеке ғимараттардың тегіс емес графиктерінің тегістелуі үшін тегіс емес сипаттамаға ие.

Тұрмыстық ыстық сумен қамтамасыздандыруға есептік (ең ұзақ) жылу шығыны тегіс емес тәуліктік коэффициентке 1 тәуліктегі ең көп су пайдаланудың орташа сағаттық жылу шығынының көбейтіндісіне тең, Дж/с немесе ккал/сағ:

 

 

мұндағы х_с —  тәулігіне ең көп пайдаланылған тегіс емес жылу шығынының коэффициенті. Бағдарлы есептеу кезінде келесілерді қабылдауға болады, қалалар үшін х_с = 1,7—2, ал өндірістік кәсіпорындар үшін х_с = 1.

Қосымша 5 ыстық су шығынының нормалары келтірілген: орташа апталық, орташа тәіліктік, ең ұзақ пайдалану уақыты.

 

2.4. ЖЫЛДЫҚ ЖЫЛУ ШЫҒЫНЫ

 

Жанармай шығынын, жабдықты пайдалану режимдерін өңдеуді, оны жөндеу графиктерін анықтау үшін жылумен қамтамасыздандыруға арналған жылдық жылу шығынын, сондай- ақ оның мезгіл бойынша немесе жеке айлар бойынша бөлінуін білу қажет. Аудан тұрғындарының жылдық жылу шығыны келесі формуламен анықталады

Мұндағы  -жылытуға, желдетуге, ыстық сумен қамтамасыздандыруға, технологиялық қажеттіліктерге арналған жылдық жылу шығыны.

Басқа жылу пайдалануға арналған жылдық жылу шығындары келесі формуламен анықталуы мүмкін [99].

Жылытуға арналған жылдық жылу шығыны

мұндағы g₀ — жылыту уақытындағы орташа жылу шығыны, Дж/с немесе ккал/сағ; п₀ — жылу жүйесінің жұмыс істеу ұзақтығы, с/жыл немесе сағ/жыл; тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін п₀ — жылу жүйесінің жұмыс істеу ұзақтығы (қосымша 1 қара) (өндірістік ғимараттар үшін ішкі жылу бөліністері болған жағдайда жылу жүйесінің жұмыс істеу уақыты жылыту уақытынан аз); п — кезекші жылытудың жұмыс ұзақтығы, с/жыл немесе сағ/жыл; /_ „ — кезекші жылытудың жұмыс уақыты кезіндегі ішкі ауаның температурасы, °С.

Жылыту уақытындағы орташа жылу шығыны

Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін Q₀' = Q\ мұндағы Q' — сыртқы температура кезіндегі ғимараттың есептік жылушығындары t_{н 0}

 

Өндірістік ғимараттар үшін Q₀ ⁼ Q'-Q_Т.В где Q_TB — ішкі жылу бөліністері.

— тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін жылыту уақытындағы орташа температура (қосымша 1 қара); Өндірістік ғимараттар үшін — жылыту уақыты кезіндегі сыртқөы ауаның орташа температурасы.

Жылыту уақытының кез келген интервалындағы сыртқы ауаның орташа температурасы алгебралық көбейткіштер сомасының жек бөлінуімен анықталады [99]:

Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар үшін п_Д = О и (2.35) келесі түрді қабылдайды:

                    

Желдетуге арналған жылдық жылу шығыны келесі формула бойынша анықталады

мұндағы Q'_B — Желдетуге арналған есептік жылу шығыны, Дж/с немесе ккал/сағ; п_в — сыртқы ауа температурасымен жылыту уақытының ұзақтығы /_н < t_HB, с/жыл

немесе сағ/жыл (/_{н в} = /_{н 0} п_ъ = 0 кезіндегі); л° — желдету імтен шыққандағы жылыту уақытының ұзақтығы, с/жыл немесе сағ/жыл;

/^срв — жылыту уақыты басынан сыртқы ауаның орташа температурасы t_H = t_HK дейін /_н = Г_{н в}.

Сурет 2.5 -  Жыл айлары бойынша жылу шығыны графигінің үлгісі 

Ыстық сумен қамтамасыздандыруға арналған жылдық жылу шығыны

мұндағы  — Ыстық сумен қамтамасыздандыруға арналған орташа апталық жылу шығыны, Дж/с немесе ккал/сағ; п_р n_Q — Ыстық сумен қамтамасыздандыру жүйесінің жұмыс ұзақтығы және жылыту уақытының ұзақтығы, с/жыл немесе сағ/ жыл; әдетте  п_г = 30,2-10 с/ жыл = = 8400 сағ/ жыл; (3 — жылыту уақытына жылытпау уақытынң қатынасы бойынша ыстық сумен қамтамасыздандыруға арналған орташа апталық жылу шығынының өзгеуін ескеруші коэффициент; нақты берілгендер болмағанда келесілерді қабылдау ұсынылады: (3 = 0,8 демалыстық және оңтүстік аудандардан басқа барлық аудандардағы тұрғын үй-коммуналды секторлар үшін; Р = 1,5 демалыстық және оңтүстік аудандардағы тұрғын үй-коммуналды секторлар үшін; (3 = өндірістік кәсіпорындар үшін).

Технологиялық қажеттіліктерге арналған жылдық жылу шығыны жылдық дылу пайдалану графигі негізінде анықталады. Айлар бойынша жылдық жылу шығынының график үлгісі 2.5 суретінде көрсетілген. Бұл графикті салу кезінде Желдетуге және жылытуға арналған жылу шығыны орташа айлық сыртқы температуралар бойынша анықталады. Қосымша 6 Ресей және бұрынғы КСРО қалалары қатарындағы орташа айлық сыртқы температуралар келтірілген.

 

 

 

 

Жылу жүктемелерінің ұзақтық графигі.Жылуфиксациялық құрылғының үнемді жұмыс режимін орнату үшін, жылу тасымалдаушының тиімді параметрлерін таңдау үшін, сондай- ақ басқа да жоспарлы, техника- экономикалық зерттеулер үшін бір жыл ішіндегі әртүрлі режимдер кезіндегі жылумен қамтамасыз еті жүйесі жұмысының ұзақтығын білген дұрыс. Бұл мақсат үшін жылу жүктемесінің ұзақтық графиктері салынады ( Россандер графигі).

Мезгілдік жылу жүктемесінің ұзақтық графигін құрастыру әдісі 2.6 суретінде көрсетілген. Құрастыру төрт квадрантта жүргізіледі. Сол жақ жоғарғы квадрантта сыртқы температура тәуелділігі /_н, жылытудың жылу жүктемесі Q_Q, желдету Q_B және сомалық мезгіл жүктеме (Q_Q + Q_B) графиктері құрастырылған. Сол жақ төменгі кадрантта берілген температураға тең немесе төмен жылыту уақытында сыртқы температуралар күйінің ұзақтық қисығы келтірілген. Бұл қисық қосымша 4 берілгендер негізінде құрастырылады.

Оң жақ төменгі сол жақ төменгі квадранттан оң жақ жоғары квадрантқа шкала мәнін ауыстырға пайдаланылатын тік және көлденең осьтерге 45° бұрыштағы тік сызық келтірілген. Жылу жүктемесінің 5 ұзақтық графигі әртүрлі сыртқы температураларға жылу жүктемесін және жүктеме сақталуының ұзақтығын анықтаушы штрихты сызықтар қиылысу нүктелері бойынша құрастырылады.

Жылу жүктемесінің ұзақтығының қисықтығы 5 астындағы аудан жылыту уақытындағы желдетуге және жылытуға арналған жылу шығынына тең Q_c.

Егер мезгілдік жылу жүктемесінің ұзақтығы графигінің 5 абцисса осьтері бойынша ұзақтық графигі астының ауданына тең ауданы ObcdO тіктөртбұрыш құрастырса, онда тіктөртбұрыштың биіктігі жылыту уақытындағы орташа жылу шығынына тең:

 

 (2-40)

 

мұндағы п₀ — жылыту уақытының ұзақтығы, с/ жыл немесе сағ / жыл.

Егер мезгілдік жылу жүктемесінің ұзақтығы графигінің 5 абцисса осьтері бойынша ұзақтық графигі астының ауданына тең ауданы OklnO тіктөртбұрыш құрастырса, онда бұл тіктөртбұрыштың негізі жылыту уақытындағы мезгілдік есептеік жылу жүктемесінің пайдалану ұзақтығына тең:

                      (2.41)

Бағдарлы есептеулер үшін нақты берілгендер болмағанда жылыту уақытындағы келесі ұзақтықты қабылдау ұсынылады:

Мемлекеттің географиялық _{/ гад /п)д} бөлігі

Сібір, Урал,Ресейдің еуропалық бөлігінің солтүстігі   19,8 - 10⁶ 5500

Ресейдің еуропалық бөлігінің орташа жолағы    18- 10⁶   5000

Бұрынғы КСРО –ның еуропалық бөлігінің оңтүстігі (Харьковтен оңтүстік) (14,4—16,2)10⁶ 4000-^500

Қырым,Кавказ Орта Азияның оңтүстігі    (9—10,8)10⁶ 2500—3000

Оның ішінде Желдету немесе жылыту жүйелері тәулік сағаты бойыншанемесе апта күні бойынша өзгерсе.

Сурет 2.7 – Ауданның сомалы жүктесеінің интегралды графигі

мұндағы а — Q = /(/„); б — жылу жүктемесінің ұзақтық графигі; 1 — аптадағы орташа сағаттық сомалы жүктеме; 2 — ең көп – сағаттық сомалы жүктеме; 3 — ең аз - сағаттық сомалы жүктеме

Жылытуға арналған жылдық жылу шығынын 50 % тең жылытуға арналған орташа жылу шығынын қабылдап, сыртқы есептік температура кезінде бір мезгілдегі жылытуға арналған орташа жылу шығынының нақты қайталануынсыз аздаған дәлсіздікпен алуға болады. Егер ылытуға арналған жылдық жылу шығыны анықталған болса, онда жылыту уақытының ұзақтығын біле отырып, орташа жылу шығынын анықтау оңай болады. Бағдарлы есептеулер үшін жылытуға арналған ең көп жылу шығынын орташа шығынның екі еселенуіне тең етіп алға мүмкіндік бар.  

 

а — жылыту жүктемесінің ұзақтық графигі ос_с = f(n); б — интегралды график а_жыл = /(ос_с).

Егер ауданның жылу жүктемесі әртүрлі көздерден жылумен қамтамасыз етілгенінен кейін, жылдық жылу шығынын жабуға қатысу дәрежесін анықтау үшін интегралды графикті пайдаланған ыңғайлы а_жыл=/(а_с), мұндағы а_с = Q_f/Q — ауданның есептік жүктемесіне Q'_c жылу жүктемесі көзінің қатынасы Q_{ Q'_c, яғни сыртқы температура кезіндегі аудан жүктемесі t_0.Н; ^агод ⁼ — мезгілдегі сомалы жылу шығынына есептік өндірушілігі бар жылыту уақытындағы жіберілетін жылу санының қатынасы .

Интегралды график а_год =f(а_C) жылу жүктемесінің ұзақтылық графигі негізінде құрастырылады. Бұл мақсат үшін жылу жүктемесінің ұзақтылық графигін Для этой цели гра­фик продолжительности тепловой нагрузки (рис. 2.8, а) ординаттар осі бойынша тең интервалдар арқылы көлденең сызықтармен бірқатар аудандарға бөледі және мезгілдегі жылу шығынына тең ұзақтылық графигінің барлық ауданына осы аудандардың қатынасымен анықтайды. Алынғандарды интегралды графикке енгізеді (сурет 2.8, б).

2.8 суретінде көрсетілгендей график асты Как видно из рис. 2.8, а, вся площадь OpnlebcO барлық ауданы көлденең сызықтармен ab, de, kl және тп бірқатар аудандарына бөлінген. OabcO ауданы қуаты 20 % есептік жылу шығыны қорек көзіненжылу шығынына тең , яғни а_с = 0,2.

OabcO ауданының ұзақтылық графигінің барлық ауданына қатынасы Opn/efccO ^ажыл ⁼ 0>2- Интегралды графикте (2.8, б суретін қара) сондықтан а_год мәніне Анүктесі сай келеді. Әрі қарай қатысты жүктеме ос_с = 0,4 қарастырылады. Оған  OdebcO графигінің ауданы сәйкес келеді, ұзақтық графигінің ауданы  72 % құрайды ос_год = 0,72. Интегралды гра­фикте бұл жүктемеге В нүктесі сай. Осы әдіспен интегралды график 0ABCDE және басқа да нүктелер жатқызылады.

Мезгілдік жылу жүктемелерінің интегралды графиктері әмбебаптық қасиетімен ерекшеленеді. Қандай да бір географиялық жерге құрастырылған интегралды график барлық климаттық белдеулер үшін нақты тәжірибелік мақсаттар үшін жеткілікті пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, Мәскеу жылыту жүйесіне арналып құрастырылған 2.8, б суретінде көрсетілген  интегралды график Ресейдің еуропалық бөлігінің орташа белдеуіне қолданылуы мүмкін.

Интегралды график көмегімен әртүрлі сумен қамтамасыздандыру әдістері арқылы жылдық жылу берілісін оңай орнатуға болады.  Мысалы, егер ауданның жылыту жүктемесі екі жылыту көздерімен жабдықталса, олардың бірі үнемді, ауданның ең көп жылу пайдалануының 60 % тең (а_с = 0,6), ал екіншісі аса үнемшіл емес, ең үлкен жылумен қамтамасыз етудің жетіспеуші а другой, менее экономичный, способен покрыть недостающие 40 % жабуға мүмкіндігі бар, 2.8 суретінен көрінгендей біріншісі жылдық жылу шығынының 92 % қамтамасыз етеді (ос_год = 0,92) (ұзақтық графигінен OklbcO ауданы), ал екіншісі - жылдық жылу шығынының тек 8 % ғана қамтамасыз етеді (ауданы kplk).

Жылытуға және желдетуге арналған шығынға қарағанда ыстық сумен қамтамасыз етуге және технологиялық қажеттіліктерге арналған жылу шығыны сыртқы темпераутраның қызметі болып табылмайды.

Жылыту уақытына жүктеме сомасының ұзақтық графигін құрастыру үшін  барлық жылумен қамтамасыз ету түрлері бойынша әртүрлі сыртқы температуралардың апталық орташа сомалық жүктемесін анықтау қажет:

 

Табылған мәндер Q^cp " негізінде әртүрлі сыртқа температуралар және олардың сақталу ұзақтығы туралы климаттық берілгендері үшін жоғарыдағы әдіс бойынша жылыту уақытындағы жылу жүктемесінің ұзақтық графигін құрастырамыз.

Жылуды пайдаланудың жазғы уақыттағы неегізгі түрі болып технологиялық жүктеме және ыстық сумен қамтамасыз ету табылады. Бұл жүктеменің апталық орташа мәні тұрақты.

Жазғы уақыттағы ауданның ыстық сумен қамтамысз етілуінің апталық орташа жүктемесі формула бойынша анықталады  [99]

 

мұндағы Q_{v 3} — қысқы уақыттағы ыстық сумен қамтамасыздандырылудың апталық орташа жүктемесі, Дж/с немесе ккал/сағ; «_жыл,

n_Q, n — жылыту уақытының ұзақтық жылы, жөндеу жұмыстарына жылуды тұтынушыларды сөндірудің жылдық жоспарлы ұзақтығы, с/жыл немесе сағ/жыл

(п_юд = 31,5 ■ 10⁶ с/год = 8750 ч/год).

Сомалы жүктеменің ұзақтық графигімен және координаттар осімен шектелген аудан Q^{cp H}, аудандағы жылу тұтынушылардың жылдық жылу шығынына тең.

2.7, б суретінде тұтас сызықпен жылыту, желдету және ыстық сумен қамтамсыз етудің тұрмыстық жүктемесі кіретін ауданның сомалы жылулық жүктемесінің ұзақтық жылдық графигі суреттелген. График апталық орташа сомалы жылу жүктемесі мәндері бойынша құрастырылған. Сызық 2 жүктеменің мүмкін қысқауақыттық максимумдар көрсетеді, сызық 3 — жүктеменің мүмкін минимумдары. Сызық 1 астындағы график ауданы аудан тұтынушыларының жылдық жылу шығынына тең.

Негізден жылдық жылу шығынын анықтау үшін тұтынушылардағы жылу шығынына желідегі жылу жоғалтуларды қосу қажет.

Жылу жүктемелерінің бағдарлы есептеулері үшін қайта құрастырылған аудандарда келесі берілгендер пайдалануылуы мүмкін.

Заманауи аралас құрылыстар кезіндегі қалалардың қацйта құрастырылған халқының орташа тығыздығы 5-, 9- және 16-қабатты ғимараттарда 1га  (10 мыңм) 350 адам.

1га есептік жылу тығыздығы: Сібір, Орал, бұрынғы КСРО еуропалық бөлігінің солтүстігі 1 МДж/с = 0,86 Гкал/ч және 10 600 ГДж/ жыл = 2500 Гкал/ жыл; бұрынғы КСРО еуропалық бөлігінің орташа жолағы және Орта Азияның солтүстік бөлігі 0,9 МДж/с = 0,77 Гкал/сағ және 8800 ГДж/ жыл = 2100 Гкал/ жыл; бұрынғы КСРО еуропалық бөлігінің оңтүстігі юг, Харьков оңтүстігі 0,8 МДж/с = 0,69 Гкал/ сағ және  7300 ГДж/ жыл = 1750 Гкал/ жыл.

Қосымша 7,8 есептік жылу жүктемелері және бір тұрғынға жылдық жылу шығыны келтірілген. Бұл берілгендерді нақты берілгендер болмағанда бағдарлы есептеулер үшін пайдалануға болады.

? Бақылау сұрақтары және тапсырмалары

1. 1 °С сыртқы және ішкі температуралардың әртүрлілігі кезінде сыртқы қоршаулар арқылы жылуберілістерінің меншікті жылужоғалтулары (ғимараттың сыртқы көлемінің 1м қарасты) қалай анықталады? Есептік формуланы жаз және ондағы мәндерді түсіндір. Тік және көлденең қоршаулардың жылуберілуінің орташа белгіленген коэффициенттері кезінде  ғимараттың берілген көлеміндегі оптимал өлшемдерін (жылужағалтулардың кішісі бойынша) есептеу үшін теңдеуді шығарыңдар.

3. Жинау коэффициенті дегеніміз не? Ол қалай анықталады? Жинау коэффициенті неліктен сыртқы температураға байланысты?

4.  Ғимараттың жылу теңдігінің теңдеуін жазыңдар және ондағы барлық шамаларды түсіндір.

5.  Жылытуға және желдетуге арналған сыртқы температуралардың есептік мәндерін қалай түсінесіңдер? Бұл температуралар қалай анықталады?

6. Ауданның жылытылуына жылдық жылу шығыны қалай анықталады? Өндірістік кәсіпорындардағы кезекті жылытудың қолданылуы неліктен жылытуға арналған жылдық жылу шығынын төмендетеді?

7. Желдетуге арналған жылдық жылу шығыны қалай анықталады? Есептік формуланы жазып, оған кіретін шамаларды қалай түсінесіңдер.

8. Ауданның ыстық сумен қамтамасыздандырылуына жылдық жылу шығыны қалай анықталады? Есептік формуланы жазып, оған кіретін шамаларды қалай түсінесіңдер.

9. Желдетуге және жылытуға арналған жылу шығынының сыртқы темпераутрадан берілген тәуелділігі бойынша мезгілді жылу жүктемелерінің жылдық ұзақтық графигі қалай құрастырылады? Ұзақтық графигі көмегімен жалпы жүйеде жұмыс істейтін әртүрлі жылу көздерінің жылу қуатын пайдалану ұзақтығы анықталады?

10. Жылытуға арналған төмен есептік сыртқы температуралы аудандарда неліктен қоғамдық және тұрғын үй ғимараттардың сыртқы қоршаулары коэффициенттерінің берілуінің төмен мәндерімен қамтамасыз етіледі?