Расчетный и годовой расходы тепла на отопление

Для поддержания постоянной температуры воздуха в помещениях необходимо поддерживать баланс расхода тепла зданием (тепловые потери ограждающими конструкциями) и прихода тепла (тепловая отдача нагревательных приборов). При изменении температуры наружного воздуха тепловые потери изменяются, а вместе с ними должна меняться тепловая отдача нагревательных приборов отопительных систем.

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.2. Принципиальная схема системы отопления

Максимальный расчетный расход тепла на отопление всего здания определяется по формуле:

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №2 - открытая онлайн библиотека

где: Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №3 - открытая онлайн библиотека расход тепла на отопление (тепловые потери всеми ограждающими конструкциями здания), кВт; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №4 - открытая онлайн библиотека - коэффициент теплопередачи i-го элемента ограждающей поверхности здания, Вт/(м2 оС) (потери тепла 1 м2 ограждающей поверхности здания при разности внутренней и наружной температур в 1 градус; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №5 - открытая онлайн библиотека - площадь i-го элемента ограждающей поверхности здания, м2; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №6 - открытая онлайн библиотека - усредненная расчетная температура внутреннего воздуха, оС ; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №7 - открытая онлайн библиотека - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС.

В расчетах часто используется удельная отопительная характеристика здания

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №8 - открытая онлайн библиотека

При оценке объемов теплопотребления используется укрупненная формула:

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №9 - открытая онлайн библиотека

где: Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №10 - открытая онлайн библиотека - удельная отопительная характеристика здания полученная при при температуре наружного воздуха - 30ºС; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №11 - открытая онлайн библиотека - объем здания по наружному обмеру (без подвала), м3; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №6 - открытая онлайн библиотека - усредненная расчетная температура внутреннего воздуха, оС ; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №7 - открытая онлайн библиотека - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС. α - коэффициент, учитывающий отклонение расчетной температуры наружного воздуха для самой холодной пятидневки от -30ºС.

В таблице 6.1 приведены удельные отопительные характеристики зданий в зависимости от этажности зданий .

Таблица 6.1.

этажность Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №14 - открытая онлайн библиотека , Вт/м3 оС
одноэтажные 0,70 - 0,83
2 - 3 этажные 0,47 - 0,58
4 - 5 этажные 0,42 - 0,47
6 этажные и более 0,35 - 0,42

Объем здания по наружному обмеру не следует путать с внутренним объёмом. Он определяется путем перемножения ширины на длину и высоту здания, которая берется от планировочной отметки земли до верха карниза.

Усредненная расчетная температура внутреннего воздуха Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №6 - открытая онлайн библиотека берется в зависимости от назначения превалирующих помещений в здании.

За расчетную температуру наружного воздуха для проектирования отопления принимается температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки из восьми зим за пятидесятилетний период наблюдений. Для условий г. Иркутска согласно СНИП ________ (Строительная климатология и теплофизика 2013):

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №7 - открытая онлайн библиотека = -33 оС.

Значение расхода тепла на отопление при любой температуре наружного воздуха, отличной от расчетной, определяется по формуле:

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №17 - открытая онлайн библиотека ,

где: Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №3 - открытая онлайн библиотека - расчетный расход тепла на отопление, кВт; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №19 - открытая онлайн библиотека - текущее значение температуры наружного воздуха, оС.

Годовой расход тепла на отопление определяется по формуле:

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №20 - открытая онлайн библиотека

где: Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №21 - открытая онлайн библиотека - средний за отопительный период расход тепла на отопление, кВт; Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №22 - открытая онлайн библиотека - число суток отопительного периода.

По годовому расходу тепла определяют расход топлива (кг) на отопление зданий:

Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №23 - открытая онлайн библиотека

,

где Расчетный и годовой расходы тепла на отопление - №24 - открытая онлайн библиотека - низшая теплота сгорания топлива, (кДж/кг); η - коэффициент полезного действия источника тепла.

КПД источника тепла при районном теплоснабжении от котельных, работающих на твердом топливе =0.6, на жидком - 0.8.

При отсутствии данных продолжительность отопительного периода можно принимать в соответствие с таблицей 3.

Таблица 6.2.

Географическая зона Продолжительность отопительного периода, час
Сибирь, Урал, Север, Европейская часть России
Средняя полоса Европейской части России и северная часть Средней Азии
Юг Европейской части России 4000 - 4500
Крым, Кавказ и юг Средней Азии 2500 - 3000

Системы отопления

Потери тепловой энергии компенсируются за счет работы систем отопления.

По уровню централизации системы отопления зданий подразделяются на местные и центральные. В системах центрального отопления теплота вырабатывается вне отапливаемых помещений - в котельных или теплоэлектроцентралях - и затем транспортируется по теплопроводам в здания. В качестве теплоносителя в них используются вода, водяной пар, воздух.

К местным системам отопления относят системы, радиус действия которых ограничен одним или несколькими помещениями: печное, газовое, электрическое.

Классификация по используемым теплоносителям и технологиям

В системах, в которых возможно значительное понижение температуры используются незамерзающие жидкости.

В настоящее время могут использоваться различные варианты электроотопления: электрокотлы, конвекторы, инфракрасные обогреватели, тепловые пушки, теплые полы, греющие панели, греющие кабели и др. В последние годы все большее применение находят солнечные системы теплоснабжения и теплонасосные установки.

Паровые системы используются в первую очередь для технологических помещений: производственные цеха, сушильные камеры и т.д. Достоинство – высокий потенциал теплоносителя, относительно низкие капитальные затраты. Недостатки: высокая температура поверхностей нагрева, повышенная опасность теплоносителя, сложность регулирования.

Воздушные системы обладают низкой инерционностью. Используются для нагрева производственных помещений. В общественных зданиях используются в сочетании с приточной вентиляцией. Различают воздушные отопительные агрегаты - тепловентиляторы, в которых воздух для нагрева забирается непосредственно из помещений, и приточные вентиляционные системы, в которых нагревается воздух, поступающий на замену воздуха, удаляемого через вытяжную вентиляцию. Воздух, как теплоносителя обладает низкой плотностью и затраты на транспорт тепловой энергии с помощью такого теплоносителя относительно высокие. Кроме того, при повышенных скоростях воздушных потоков нарушаются требования комфортности.

Инфракрасные обогреватели, греющие панели, теплые полы и т.д. в ряде случаев обеспечивают высокую эффективность в первую очередь, за счет экономичного локального обогрева.