ГВП та технологічні потреби
Витрата теплоти на опалення.
Теплові втрати житлових і громадських приміщень компенсуються теплом, внесеним системою опалення, підрахунок втрат теплоти будівель, необхідний для визначення теплової потужності систем опалення, не складний.
У тих випадках, коли необхідно знати наближено значення втрати теплоти будівлею в цілому, завдання вирішується шляхом визначення теплової характеристики будівлі, втрати теплоти будівлі визначається:
де: VH - зовнішній будівельний об'єм будівлі, м 3;
qо - питома опалювальна характеристика будівлі Вт / (м 3 * к)
tвн - внутрішня температура
tн - внутрішня температура для опалення
Питома характеристика qо є втрати теплоти в 1м 3 будівлі в одиницю часу при різниці внутрішньої і зовнішньої температури.
Опалювальні характеристики житлових будинків, Вт / (м 3 * к), можна порахувати по емпіричну формулі:
де: а - постійний коефіцієнт.
Для цегляних будівель з товщиною стін в 2,5 цегли 2-м склінням вікон, а = 1,9, для великоблочних будівель 2,3-2,6.
Формула справедлива для кліматичних районів tн = 30 о С
Для будівель, розташованих в інших кліматичних районах.
де: t н - температура від -30 о С.
Більш точно тепловтрати приміщення можна підрахувати користуючись запропонованим професором Н.С.Ермолаевим:
де: а = 1,06-1,08 - коефіцієнт, що враховує додаткові тепловтрати вертикаль
ними огорожами через обдування їх вітром
Р - периметр стін будівлі, м;
S - площа статі будівлі, м 2;
коефіцієнт скління стін;
nnom. nnoл - поправочні коефіцієнти на розрахунковий період температур підлоги, стелі;
Н - висота будівлі.
Витрата тепла на вентиляцію.
Основне завдання вентиляції - створити в приміщенні повітрообмін, при якому забруднене шкідливими виділеннями повітря видаляється і замінюється чистим.
Витрата тепла на вентиляцію дорівнює:
де: V - зовнішній об'єм будівлі, м 3;
qв - питома витрата теплоти на вентиляцію до Вт / (м 3 * к),
де: m - стислість обміну повітря в приміщенні;
Vn-об'єм вентильованого приміщення м 3;
Vв - витрата вентильованого повітря, м 3 / с;
Сv - об'ємна теплоємність повітря.
Витрата тепла на ГВП.
Гаряча вода використовується для господарсько-побутових цілей:
б) в громадських будівлях і комунальних підприємствах
в) промислових будівель
Особливістю даного виду споживача є безпосереднє використання гарячої води. У відкритих системах використовують гарячу воду, отриману безпосередньо шляхом нагрівання водопровідної води в поверхневих подогревателях.
де: а - норма витрати гарячої води в літрах при температурі 65 0 С на жителя
на добу або на одиницю виміру;
m - кількість жителів в будівлі або кількість одиниць вимірювань отне-
Сінне до доби;
с - теплоємність води кДж / (кг. к) 4,19 кДж / (кг. к);
tг - температура гарячої води не повинна перевищувати +75 о С, min t не нижче
tх - температура холодної води: взимку + 5 ° С, влітку +15 о С.
Для проектування і експлуатації систем теплопостачання необхідно знати розрахункову годинну витрату тепла на ГВП, який представляє собою витрата теплоти за 1ч максимального навантаження.
а) для житлових будинків розрахункові витрати ГВП:
де: R - коефіцієнт нерівномірності споживання ГВП в залежності від
m - кількість жителів.
б) для лазень, пралень і громадських підприємств.
де: m - пропускна здатність на годину.
де: N - кількість посадкових місць;
Р - кількість посадок на годину (зазвичай 2-3 посадки).
Основне завдання вентиляції - створити в приміщенні повітрообмін, при якому забруднене шкідливими виділеннями повітря видаляється і замінюється чистим, свіжим, що забезпечує необхідні гігієнічні умови.
Споживачами теплоти в опалювальний період є припливні системи вентиляції, що подають в приміщення зовнішнє повітря. Теплоспоживання на вентиляцію житлових будинків невелика; воно становить не більше 10% витрат теплоти на опалення і зазвичай враховується величиною питомої тепловтрати будівлі qо.
У будівлях, де розташовані комунальні підприємства, суспільно-культурні установи, в цехах промислових підприємств, витрата теплоти на вентиляцію становить значну частку загального теплоспоживання.
Витрата теплоти на вентиляцію Q в. кВт, можна визначити за формулою:
де: V ст - витрата вентиляційного повітря, м 3 / с;
св - об'ємна теплоємність повітря, що дорівнює 1,26 кДж / (м 3. До);
tпр і tнач -температури повітря -пріточного, що подається в приміщення і пе
ред калорифером, про С.
Витрата вентиляційного повітря визначають за кількістю шкідливих викидів в приміщенні:
де: V ст витрата вентиляційного повітря, м 3 / с;
Vг - газовиділення в приміщенні, л / с;
W - вологовиділення в приміщенні, кг / с;
- щільність повітря кг / м 3;
kо концентрація газів в припливно повітрі, л / м 3;
kд гранична допустима концентрація газу в віддаленому повітрі, л / м 3.
У наближених розрахунках величину Кв визначають по кратності обміну повітря в приміщенні
де: Vn-об'єм вентильованого приміщення, м 3;
Значення кратності обміну m наводяться в довідковій літературі. Для загальнообмінної припливної вентиляції можна приймати, що температура повітря, що подається в приміщення, дорівнює усередненій внутрішній температурі, tпр = tв і температура повітря перед калорифером відповідає температурі зовнішнього повітря, tнач = tн.
Отже, можна записати:
З іншого боку, витрата теплоти на вентиляцію дорівнює:
де: V - зовнішній об'єм будівлі, м 3;
qв - питома витрата теплоти на вентиляцію, кВт / (м 3. До).
Кратність обміну повітря m, а отже, і величина питомої вентиляційної характеристики будівлі qв залежить від призначення приміщення і визначається СНиП.
Для конкретного будинку витрата теплоти на вентиляцію залежить тільки від зовнішньої температури. Отже, графік Q о = f (t н) може бути побудований за двома точками:
Веде до деякого зниження якості вентиляції приміщення при низьких зовнішніх температурах. Тому при вентиляції ряду виробничих приміщень з шкідливі
Малюнок 2 Часовий графік вентиляційної навантаження
З графіка на рис.2 видно, що в міру зниження зовнішньої температури витрата теплоти НЕ вентиляцію збільшується і досягає максимального значення при tн = tвн. а потім залишається постійним за рахунок рециркуляції частини повітря. Безумовно, рециркуляція ми виділеннями рециркуляція не допускається. У цьому випадку розрахунок вентиляційної установки ведеться за розрахунковою зовнішньою температурою для опалення. Характер добового графіка витрат теплоти на вентиляцію залежить від режиму роботи вентильованого приміщення, тобто від того, чи використовується воно цілодобово або тільки частину доби. Графік тривалості вентиляційної навантаження будується так само, як і для опалювального навантаження.
Гаряча вода використовується для господарсько-побутових цілей:
а) в житлових будинках (умивальники, ванни і душі);
б) в громадських будівлях і комунальних підприємствах (дитячі ясла і сади, школи, спортивні бази, лазні, пральні, лікарні, їдальні тощо);
в) в промислових будівлях (душі, умивальники, їдальні тощо).
Особливістю даного виду споживача є безпосереднє використання гарячої води. У так званих відкритих системах споживачі використовують безпосередньо мережеву воду, що надходить від джерела теплопостачання (ТЕЦ, котельні) В закритих системах на розбір використовується вторинна гаряча вода, отримана безпосередньо у споживача шляхом нагрівання водопровідної води в поверхневих подогревателях. В цьому випадку охолоджена мережева вода повертається назад до джерела теплопостачання. Практично застосовуються і відкриті і закриті системи теплопостачання; про сферу застосування кожної з них буде сказано далі. При проектуванні та експлуатації систем гарячого водопостачання необхідно враховувати, що гаряча вода, яка подається на господарчо-побутові потреби, повинна, як і питна вода, задовольняти вимогам ГОСТ 2874-73. Вода питна.
Середньодобова витрата теплоти на побутове гаряче водопостачання житлових, громадських і промислових будівель або групи однотипних будівель визначається за формулою:
де: Qгв - витрата теплоти, кДж / добу;
а норма витрати гарячої води в літрах (кг) при температурі 65 ° С на жителя
на добу або на одиницю виміру (1 обід, 1 кг сухої білизни, 1 відвідувач і
т.д.), приймається згідно СНиП П-34-76 (табл.1);
m - кількість жителів в будівлі або кількість одиниць вимірювань, віднесене до доби
(Кг білизни, обідів, відвідувачів, учнів і т.д.);
с - теплоємність води, кДж / (кг-К);
tх - температура холодної (водопровідної) води, при відсутності точних даних прини
мают: взимку tх = +5 о С, влітку tх = +15 о С;
tг-температура гарячої води відповідно до п.3.7 СНиП 11-34-76, максимальна темпі-
ратура води в водонагрівачах систем гарячого водопостачання не повинна перевищувати
75 о С, а мінімальна температура води в точках водорозбору не повинна бути нижче 50 ° С;
розрахункової велічііной є tг = 55 о С.
Для проектування і експлуатації систем теплопостачання необхідно знати розрахункову годинну витрату теплоти на гаряче водопостачання, який представляє собою витрата теплоти за 1 год максимального навантаження в передвихідні дні.
Таблиця 1 Розрахункові норми споживання гарячої води і теплової енергії на гаряче водопостачання
Норма споживання на 1 чол.
Це залежить від того, що витрата теплоти на гаряче водопостачання залежить не від одного, а від декількох різноманітних чинників, таких як склад населення, планування квартир і ступінь обладнання їх ваннами і душами, режим роботи промислових підприємств і комунально-побутових підприємств (лазні, пральні, столові) і т.д.
У житлових будинках витрата гарячої води зазвичай різко зростає у вечірні години, а на промислових підприємствах - в кінці робочих змін. Велика нерівномірність добового графіка призводить до значного подорожчання як абонентських схем гарячого водопостачання, так і всієї системи теплопостачання, так як розрахунок доводиться вести на максимальну (розрахункову) годинну навантаження, яка є, як правило, нетривалої (1,5-2ч). Розрахункове навантаження можна зменшити шляхом установки акумуляторів теплоти.