В даний час порядок визначення теплових навантажень на ГВС регламентується нормативним документом СНіП 2.04.01-85 * «Внутрішній водопровід і каналізація будівель».
Методика визначення розрахункових витрат гарячої води (максимального секундного, максимального годинного і середнього годинного) і теплових потоків (теплової потужності) протягом години при середньому і при максимальному водоспоживання відповідно до розділу 3 СНиП 2.04.01-85 * ґрунтується на розрахунку відповідних витрат через водорозбірні прилади (або групи однотипних приладів з наступним усередненням) і визначенні ймовірності їх одночасного використання.
Всі службові таблиці з даними з різних питомими нормами витрат і т.п. наведені в СНиП, застосовуються тільки для розрахунку витрати через окремі прилади та ймовірності їх дії. Вони не стосуються визначення витрат виходячи з кількості споживачів, шляхом множення кількості споживачів на питома витрата! Саме в цьому полягає основна помилка, що допускається багатьма розраховувачів при визначенні теплового навантаження на ГВП.
Виклад методики розрахунку в 3мразделе СНиП 2.04.01-85 * не відрізняється простотою. Введення численних надрядкових і підрядкових латинських індексів (утворених від відповідних термінів в англійській мові) ще більше ускладнює розуміння сенсу розрахунку. Не зовсім зрозуміло, навіщо це зроблено в українському СНиП, - адже далеко не всі володіють англійською і з легкістю асоціюють індекс «h» (від англійського hot - гарячий), індекс «c» (від англійського cold - холодний) і «tot» ( від англійського total - підсумок) з відповідними українськими поняттями.
Для ілюстрації стандартної помилки, що зустрічається в розрахунках потреби тепла і палива, наведу простий приклад. Необхідно визначити навантаження ГВП для 45квартірного житлового будинку при числі жителів 114 осіб. Температура води в трубопроводі, що подає ГВС - 55 ° С, температура холодної води в зимовий період -5 ° С. Для наочності припустимо, що в кожній квартирі встановлено по дві однотипних водорозбірних точки (мийка на кухні і умивальник у ванній).
Варіант I розрахунку - неправильний (ми неодноразово стикалися з таким способом розрахунку):
По таблиці «Норми витрат води споживачами» обов'язкового Додатка 3 СНиП 2.04.01-85 * визначаємо для «Житлових будинків квартирного типу: з ваннами довжиною від 1500 до 1700 мм, обладнаних душами» витрата гарячої води на одного жителя в годину найбільшого водоспоживання дорівнює q hhr, u = 10 л / ч.Далее все, здавалося б, зовсім просто. Загальний витрата гарячої води на будинок в годину найбільшого водоспоживання виходячи з кількості жителів 114 осіб: 10. 114 = 1140 л / ч.
Тоді, витрата тепла на годину найбільшого водоспоживання буде дорівнює:
де U - число жителів в будинку; г-щільність води, 1 кг / л; с - теплоємність води, 1 ккал / (кг • ° С); t h - температура гарячої води, 55 ° С; t з - температура холодної води, 5 ° С.
Котельня, реально побудована на підставі даного розрахунку, явно не справлялася з навантаженням ГВП в моменти пікових розборів гарячої води, про що свідчать численні скарги мешканців цього будинку. Де ж тут помилка? Вона полягає в тому, що якщо уважно прочитати розділ 3 СНиП 2.04.01-85 *, то з'ясовується, що показник q hhr, u, міститься у Додатку 3, використовується в методиці розрахунку тільки для визначення ймовірності дії санітарно-технічних приладів, а максимальний Годинна витрата гарячої води визначається зовсім інакше.
Варіант розрахунку II - в суворій відповідності з методикою Сніпа:
1. Визначаємо ймовірність дії приладу.
,
де q hhr, u = 10 л - відповідно до Додатку 3 для даного виду водоспоживачів; U = 114 людина - число жителів в будинку; q h0 = 0,2 л / с - відповідно до п. 3.2 для житлових і громадських будівель, допускається приймати це значення при відсутності технічних характеристик приладів; N - число санітарно-технічних приладів з гарячою водою, виходячи з прийнятих нами двох точок водорозбору в кожній квартирі:
N = 45. 2 = 90 приладів.
Таким чином, отримуємо:
Р = (10 x 114) / (0,2 x 90 x 3600) = 0,017.
2. Тепер визначимо ймовірність використання санітарно-технічних приладів (можливість подачі приладом нормованого годинної витрати води) протягом розрахункового години:
,
де P - ймовірність дії приладу, певна в попередньому пункті, - P = 0,017; q h0 = 0,2 л / с - секундний витрата води, віднесений до одного приладу (також вже використовувався в попередньому пункті); q h0, hr - годинна витрата води приладом, відповідно до п. 3.6 при відсутності технічних характеристик конкретних приладів допускається приймати q h0, hr = 200 л / год, тоді:
.
3. Так як P h менше 0,1, застосовуємо далі табл. 2 Додатка 4, по якій визначаємо:
4. Тепер ми можемо визначити максимальний часовий витрата гарячої води:
.
5. І, нарешті, визначаємо максимальну теплове навантаження ГВП (тепловий потік за період максимального водоспоживання протягом години максимального споживання):
,
де Q ht - теплові втрати.
Врахуємо теплові втрати, прийнявши їх за5% від розрахункового навантаження.
.
Ми отримали результат більш ніж в два рази перевищує результат першого розрахунку! Як показує практичний досвід, цей результат набагато ближче до реальних потреб в гарячій воді для 45квартірного житлового будинку.
Можна навести для порівняння результат розрахунку за старою методикою, яка наводиться в більшості довідкової літератури.
Варіант III. Розрахунок за старою методикою. Максимально годинну витрату тепла на потреби гарячого водопостачання для житлових будинків, готелів і лікарень загального типу за кількістю споживачів (відповідно до СНиП IIГ.8-62) визначався таким чином:
,
де k ч - коефіцієнт нерівномірності споживання гарячої води, що приймається, наприклад, по табл. 1.14справочніка «Наладка і експлуатація водяних теплових мереж» (див. Табл. 1); n 1 - розрахункове число споживачів; б - норма витрати гарячої води на1 споживача, приймається за відповідними таблицями Сніпа IIГ.8-62і для житлових будівель квартирного типу, обладнаних ванними довжиною від 1500до 1700 мм, становить 110-130 л / добу; 65 - температура гарячої води, ° С; t х - температура холодної води, ° С, приймаємо t х = 5 ° С.
Таким чином, максимально годинну витрату тепла на ГВП буде дорівнює:
.
Легко помітити, що даний результат майже збігається з результатом, отриманим за діючою методикою.
Застосування норми витрати гарячої води на одного жителя в годину найбільшого водоспоживання (наприклад, для «Житлових будинків квартирного типу з ваннами довжиною від 1500 до 1700 мм» q hhr == 10 л / год), наведеного в обов'язковому додатку 3 СНиП 2.04.01- 85 * «Внутрішній водопровід і каналізація будівель», неправомірно для визначення витрати тепла на потреби ГВП шляхом множення його на кількість жителів і різниця температур (ентальпій) гарячої та холодної води. Даний висновок підтверджується як наведеним прикладом розрахунку, так і прямою вказівкою на це в навчальній літературі. Наприклад, в підручнику для ВНЗ «Теплопостачання» під ред. А.А. Ионина (М. Стройиздат, 1982) на стор. 14 Новомосковський: «... Максимальний часовий витрата води G ч. Max можна змішувати з наведеними в нормах витратою води за годину найбільшого водоспоживання G І.Ч. Останній як певний межа застосовується для визначення ймовірності дії водорозбірних приладів і стає рівним G ч. Max тільки при нескінченно великому числі водорозбірних приладів ». Розрахунок за старою методикою дає набагато більш точний результат за умови застосування добових норм витрати гарячої води по нижній межі діапазонів, наведених у відповідних таблицях старого Сніпа, ніж «спрощений» розрахунок, який виконують багато розраховувачі з використанням чинного СНиП.
Дані з таблиці Додатка 3СНіП 2.04.01-85 * необхідно застосовувати саме для розрахунку ймовірності дії водорозбірних приладів, як того вимагає методика, викладена в розділі 3 даного Сніпа, а потім визначати бhr і обчислювати витрату тепла на потреби ГВП. Згідно з приміткою в пункті 3.8 СНиП 2.04.01-85 *, для допоміжних будівель промислових підприємств значення q hr допускається визначати як суму витрат води на користування душем і господарсько-питні потреби, прийнятих по обов'язковому Додатку 3 по числу водоспоживачів в найбільш численній зміні .