Расчет годовых и месячных расходов тепловой энергии теплоснабжения

Расходы тепловой энергии в ГДж или Гкал на отопление зданий за определенный период (месяц или отопительный сезон) определяются по следующей формуле:

где 24 — количество часов работы отопления в сутки;

N — число суток в расчетном периоде или продолжительность отопительного сезона N_о или число дней в конкретном месяце N_мес; например, при пятидневной рабочей неделе N_м.в= N_мес×5/7, а N_в = N_о×5/7;

Q_ор — расчетная тепловая нагрузка (максимальный часовой расход) в МДж/ч или Мкал/ч на отопление;

t_вн — средняя температура воздуха в здании, °С;

t_н.ср — средняя температура наружного воздуха за рассматриваемый период (отопительный сезон или конкретный месяц), °С, принимаемая по прил.2;

t_нр — расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92).

Сентябрь: N = 9, t_н.ср = + 2,6 °С.

Октябрь: N = 31, t_н.ср = + 2,5 °С.

Ноябрь: N = 30, t_н.ср = — 3,6 °С.

Декабрь: N = 31, t_н.ср = — 9,2 °С.

Январь: N = 31, t_н.ср = — 11,2 °С.

Февраль: N = 28, t_н.ср = — 11,4 °С.

Март: N = 31, t_н.ср = — 6,4 °С.

Апрель: N = 30, t_н.ср = + 2,1 °С.

Май: N = 8, t_н.ср = + 2,6 °С.

Год: N = 231, t_н.ср = — 4,1 °С.

Сентябрь: Q_о = 0,001×24×9×14,7147×(21 — 2,6)/(21 + 32) = 1,103 Гкал/мес.

Октябрь: Q_о = 0,001×24×31×14,7147×(21 — 2,5)/(21 + 32) = 3,821 Гкал/мес.

Ноябрь: Q_о = 0,001×24×30×14,7147×(21 + 3,6)/(21 + 32) =4,917 Гкал/мес.

Декабрь: Q_о = 0,001×24×31×14,7147×(21 + 9,2)/(21 + 32) = 6,238 Гкал/мес.

Январь: Q_о = 0,001×24×31×14,7147×(21 + 11,2)/(21 + 32) = 6,69 Гкал/мес.

Февраль: Q_о = 0,001×24×28×14,7147×(21 + 11,4)/(21 + 32) = 6,045 Гкал/мес.

Март: Q_о = 0,001×24×31×14,7147×(21 + 6,4)/(21 + 32) = 5,66 Гкал/мес.

Апрель: Q_о = 0,001×24×30×14,7147×(21 — 2,1)/(21 + 32) = 3,778 Гкал/мес.

Май: Q_о = 0,001×24×8×14,7147×(21 — 2,6)/(21 + 32) = 0,98 Гкал/мес.

Год: Q_о = 0,001×24×231×14,7147×(21 + 4,1)/(21 + 32) = 38,634 Гкал/год.

Сентябрь: Q_о = 0,001×24×9×225,51×(21 — 2,6)/(21 + 32) = 16,91 Гкал/мес.

Октябрь: Q_о = 0,001×24×31×225,51×(21 — 2,5)/(21 + 32) = 58,56 Гкал/мес.

Ноябрь: Q_о = 0,001×24×30×225,51×(21 + 3,6)/(21 + 32) = 75,36 Гкал/мес.

Декабрь: Q_о = 0,001×24×31×225,51×(21 + 9,2)/(21 + 32) = 95,6 Гкал/мес.

Январь: Q_о = 0,001×24×31×225,51×(21 + 11,2)/(21 + 32) = 101,93 Гкал/мес.

Февраль: Q_о = 0,001×24×28×225,51×(21 + 11,4)/(21 + 32) = 92,64 Гкал/мес.

Март: Q_о = 0,001×24×31×225,51×(21 + 6,4)/(21 + 32) = 86,74 Гкал/мес.

Апрель: Q_о = 0,001×24×30×225,51×(21 — 2,1)/(21 + 32) = 57,9 Гкал/мес.

Май: Q_о = 0,001×24×8×225,51×(21 — 2,6)/(21 + 32) = 15,03 Гкал/мес.

Год: Q_о = 0,001×24×231×225,51×(21 + 4,1)/(21 + 32) = 592,09 Гкал/год.

Сентябрь: Q_о = 0,001×24×9×56,53×(16 — 2,6)/(16 + 32) = 3,41 Гкал/мес.

Октябрь: Q_о = 0,001×24×31×56,53×(16- 2,5)/(16 + 32) = 11,83 Гкал/мес.

Ноябрь: Q_о = 0,001×24×30×56,53×(16+ 3,6)/(16 + 32) = 16,62 Гкал/мес.

Декабрь: Q_о = 0,001×24×31×56,53×(16 + 9,2)/(16+ 32) = 22,83 Гкал/мес.

Январь: Q_о = 0,001×24×31×56,53×(16 + 11,2)/(16+ 32) = 23,83 Гкал/мес.

Февраль: Q_о = 0,001×24×28×56,53×(16+ 11,4)/(16+ 32) = 21,68 Гкал/мес.

Март: Q_о = 0,001×24×31×56,53×(16+ 6,4)/(16 + 32) = 19,63 Гкал/мес.

Апрель: Q_о = 0,001×24×30×56,53×(16- 2,1)/(16+ 32) = 11,79 Гкал/мес.

Май: Q_о = 0,001×24×8×56,53×(16 — 2,6)/(16 + 32) = 3,03 Гкал/мес.

Год: Q_о = 0,001×24×231×56,53×(16 + 4,1)/(16 + 32) = 131,24 Гкал/год.

Сентябрь: Q_о = 0,001×24×9×95,447×(21 — 2,6)/(21 + 32) = 7,16 Гкал/мес.

Октябрь: Q_о = 0,001×24×31×95,447×(21 — 2,5)/(21 + 32) = 24,79 Гкал/мес.

Ноябрь: Q_о = 0,001×24×30×95,447×(21 + 3,6)/(21 + 32) = 31,897 Гкал/мес.

Декабрь: Q_о = 0,001×24×31×95,447×(21 + 9,2)/(21 + 32) = 40,46 Гкал/мес.

Январь: Q_о = 0,001×24×31×95,447×(21 + 11,2)/(21 + 32) = 43,14 Гкал/мес.

Февраль: Q_о = 0,001×24×28×95,447×(21 + 11,4)/(21 + 32) = 39,21 Гкал/мес.

Март: Q_о = 0,001×24×31×95,447×(21 + 6,4)/(21 + 32) = 36,71 Гкал/мес.

Апрель: Q_о = 0,001×24×30×95,447×(21 — 2,1)/(21 + 32) = 24,51 Гкал/мес.

Май: Q_о = 0,001×24×8×95,447×(21 — 2,6)/(21 + 32) = 6,36 Гкал/мес.

Год: Q_о = 0,001×24×231×95,447×(21 + 4,1)/(21 + 32) = 250,6 Гкал/год.

Сентябрь: Q_о = 0,001×24×9×71,28×(18 — 2,6)/(18 + 32) = 4,74 Гкал/мес.

Октябрь: Q_о = 0,001×24×31×71,28×(18 — 2,5)/(18 + 32) = 16,44 Гкал/мес.

Ноябрь: Q_о = 0,001×24×30×71,28×(18 + 3,6)/(18 + 32) = 22,17 Гкал/мес.

Декабрь: Q_о = 0,001×24×31×71,28×(18 + 9,2)/(18 + 32) = 28,85 Гкал/мес.

Январь: Q_о = 0,001×24×31×71,28×(18 + 11,2)/(18 + 32) = 30,97 Гкал/мес.

Февраль: Q_о = 0,001×24×28×71,28×(18 + 11,4)/(18 + 32) = 28,17 Гкал/мес.

Март: Q_о = 0,001×24×31×71,28×(18 + 6,4)/(18 + 32) = 25,88 Гкал/мес.

Апрель: Q_о = 0,001×24×30×71,28×(18 — 2,1)/(18 + 32) = 16,32 Гкал/мес.

Май: Q_о = 0,001×24×8×71,28×(18 — 2,6)/(18 + 32) = 4,21 Гкал/мес.

Год: Q_о = 0,001×24×231×71,28×(18 + 4,1)/(18 + 32) = 174,67 Гкал/год.

Сентябрь: Q_о = 0,001×24×9×114,345×(10 — 2,6)/(10 + 32) = 4,35 Гкал/мес.

Октябрь: Q_о = 0,001×24×31×114,345×(10 — 2,5)/(10 + 32) = 15,19 Гкал/мес.

Ноябрь: Q_о = 0,001×24×30×114,345×(10+ 3,6)/( 10+ 32) = 26,66 Гкал/мес.

Декабрь: Q_о = 0,001×24×31×114,345×(10 + 9,2)/(10 + 32) = 38,89 Гкал/мес.

Январь: Q_о = 0,001×24×31×114,345×(10 + 11,2)/(10 +32)= 42,94 Гкал/мес.

Февраль: Q_о = 0,001×24×28×114,345×(10 + 11,4)/(10 + 32) = 39,15 Гкал/мес.

Март: Q_о = 0,001×24×31×114,345×(10 + 6,4)/(10 + 32) = 33,22 Гкал/мес.

Апрель: Q_о = 0,001×24×30×114,345×(10 — 2,1)/(10+ 32) = 15,49 Гкал/мес.

Май: Q_о = 0,001×24×8×114,345×(10 — 2,6)/(10 + 32) = 3,87 Гкал/мес.

Год: Q_о = 0,001×24×231×114,345×(10 + 4,1)/(10 + 32) = 212,82 Гкал/год.

Расход тепловой энергии в ГДж/год или Гкал/год на вентиляцию за определённый период определяется по формуле:

где Q_вр – число часов работы системы вентиляции в сутки, например:

1 смена – 8часов,

2 смены – 16 часов;

N — число рабочих суток системы вентиляции в рассматриваемом периоде;

Q_вр — максимальный часовой расход теплоты на вентиляцию здания, рассчитывается по формуле 3.

Детский сад: Z_в = 8ч, N = 152

Q_вент = 0,001×8 × 152 ×4,2595 × (21 + 4,1)/(21 + 32) = 2,453 Гкал/год

Q_вент = 0,001×8× 152 × 13,044 × (16 + 4,1)/(16 + 32) = 6,642 Гкал/год

Поликлиника: Z_в = 8ч, N = 152

Q_вент = 0,001×8 × 152 × 74,237 × (21 + 4,1)/(21 + 32) = 42,752 Гкал/год

Деревообрабатывающий цех: Z_в = 16ч, N = 152

Q_вент = 0,001×16 × 152 × 65,34× (18 + 4,1)/(18 + 32) = 70,2368 Гкал/год

Q_вент = 0,001×8 × 152 × 148,6485× (10 + 4,1)/(10 + 32) = 60,68 Гкал/год

Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение Q_гв.год в ГДж/год или Гкал/год определяется по формуле:

где Q_сут — суточный расход теплоты на горячее водоснабжение здания в МДж/сут или Мкал/сут, вычисленный по формуле (4);

N_з — число суток потребления горячей воды в здании за отопительный (зимний) период; для жилых домов, больниц, продуктовых магазинов и других зданий с ежедневной работой систем горячего водоснабжения N_з принимается равным продолжительности отопительного сезона N_о; для предприятий и учреждений N_з — это число рабочих дней в течение отопительного периода, например при пятидневной рабочей неделе N_з= N_о×5/7;

N_л — число суток потребления горячей воды в здании за летний период; для жилых домов, больниц, продуктовых магазинов и других зданий с ежедневной работой систем горячего водоснабжения N_л = 350 — N_о, где 350 — расчетное число суток в году работы систем ГВ; для предприятий и учреждений N_л — это число рабочих дней в течение летнего периода, например при пятидневной рабочей неделе N_л = (350 — N_о) × 5/7;

K_л — коэффициент, учитывающий снижение расхода теплоты на ГВ из-за более высокой начальной температуры нагреваемой воды, которая зимой равна t_хз=5 °С, а летом в среднем t_хл = 15 °С; при этом коэффициент K_л будет равен

K_л= (t_г — t_х.л)/(t_г — t_х.з) = (60 — 15)/(60 — 5) = 0,8; при заборе воды из скважин может оказаться t_х.л = t_х.з и тогда K_л = 1,0;

b — коэффициент, учитывающий возможное уменьшение количества потребителей горячей воды в летнее время в связи с отъездом части жителей из города на отдых и принимаемый для жилищно-коммунального сектора равным b = 0,8 (для курортных и южных городов b = 1,5), а для предприятий b = 1,0.

N_л = 350 — 231 = 119 сут.

Q_гв.год = 0,001×70,499 × (231 + 119 × 0,8 × 0,8) = 21,65 Гкал/год.

Q_гв.год = 0,001×740,2395× (231 + 119 × 0,8 × 0,8) = 227,372 Гкал/год.

Q_гв.год = 0,001× 16,92× (231 + 119 × 0,8 × 0,8) = 5,197 Гкал/год.

Q_гв.год = 0,001× 18,33× (231 + 119 × 0,8 × 0,8) = 5,63 Гкал/год.

Годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию.

• 
• 
• 
• 

Описание

Характеристики

Отзывы ( 0 )

Таблица 1

Таблица 2

Обзор

Эта величина удельного расхода тепловой энергии может быть указана в проекте дома, её можно подсчитать на основании проекта дома, можно оценить ее размер на основе реальных тепловых измерений или размеров потребленной за год энергии на отопление. Если эта величина указана в Вт·ч/м2 , то её надо разделить на ГСОП в °C•сут., получившуюся величину сравнить с нормированной для дома с подобной этажностью и площадью. Если она меньше нормированной, то дом удовлетворяет требованиям по теплозащите, если нет, то дом следует утеплить.

Свои цифры.

Значения исходных данных для расчета даны для примера. Вы можете вставить свои значения в поля на желтом фоне. В поля на розовом фоне вставляете справочные или расчетные данные.

О чем могут сказать результаты расчета.

Удельный годовой расход тепловой энергии, кВт·ч/м2 — можно использовать, чтобы оценить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода , необходимое количество топлива на год для отопления и вентиляции. По количеству топлива можно выбрать емкость резервуара (склада) для топлива, периодичность его пополнения.

Годовой расход тепловой энергии, кВт·ч — абсолютная величина потребляемой за год энергии на отопление и вентиляцию. Изменяя значения внутренней температуры можно увидеть, как изменяется эта величина, оценить экономию или перерасход энергии от изменения поддерживаемой внутри дома температуры, увидеть как влияет неточность термостата на потребление энергии. Особенно наглядно это будет выглядеть в пересчете на рубли.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут. — характеризуют климатические условия внешние и внутренние. Поделив на это число удельный годовой расход тепловой энергии в кВт·ч/м2, вы получите нормированную характеристику тепловых свойств дома, отвязанную от климатических условий (это может помочь в выборе проекта дома, теплоизолирующих материалов).

О точности расчетов.

На территории Российской Федерации происходят определенные изменения климата. Исследование эволюции климата показало, что в настоящее время наблюдается период глобального потепления. Согласно оценочному докладу Росгидромета, климат России изменился сильнее (на 0,76 °C), чем климат Земли в целом, причем самые значительные изменения произошли на европейской территории нашей страны. На рис. 4 видно, что повышение температуры воздуха в Москве за период 1950–2010 годов происходило во все сезоны. Наиболее существенным оно было в холодный период (0,67 °C за 10 лет).[Л.2]

Основными характеристиками отопительного периода являются средняя температура отопительного сезона, °С, и продолжительность этого периода. Естественно, что ежегодно их реальное значение меняется и, поэтому, расчеты годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию домов являются лишь оценкой реального годового расхода тепловой энергии. Результаты этого расчета позволяют сравнить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода.

Годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию.

Пояснения к калькулятору годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию.

Исходные данные для расчета:

• Основные характеристики климата, где расположен дом:
  • Средняя температура наружного воздуха отопительного периода t_o.п;
  • Продолжительность отопительного периода: это период года со средней суточной температурой наружного воздуха не более +8°C — z_o.п.
• Основная характеристика климата внутри дома: расчетная температура внутреннего воздуха t_в.р, °С
• Основная тепловая характеристики дома: удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию, отнесенный к градусо-суткам отопительного периода, Вт·ч/(м2•°C•сут).

Характеристики климата.

Параметры климата для расчета отопления в холодный период для разных городов России можно посмотреть здесь: (Карта климатологии) или в СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01–99* “Строительная климатология”. Актуализированная редакция»
Например, параметры для расчета отопления для Москвы (Параметры Б) такие:

• Средняя температура наружного воздуха отопительного периода: -2,2 °C
• Продолжительность отопительного периода: 205 сут. (для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более +8°C).

Температура внутреннего воздуха.

Расчетную температуру внутреннего воздуха вы можете установит свою, а можете взять из нормативов (смотрите таблицу на рисунке 2 или во вкладке Таблица 1).

В расчетах применяется величина D_d — градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С×сут. В России значение ГСОП численно равно произведению разности среднесуточной температуры наружного воздуха за отопительный период (ОП) t_o.п и расчетной температуры внутреннего воздуха в здании t_в.р на длительность ОП в сутках: D_d = ( t_o.п – t_в.р)• z_o.п.

Удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Удельный расход тепловой энергии на отопление жилых и общественных зданий за отопительный период не должен превышает приведенных в таблице величин по СНиП 23-02-2003 . Данные можно взять из таблицы на картинке 3 или подсчитать на вкладке Таблица 2 ( переработанный вариант из [Л.1]). По ней выберите для своего дома (площадь / этажность ) значение удельного годового расхода и вставьте в калькулятор. Это характеристика тепловых качеств дома. Все строящиеся жилые дома для постоянного проживания должны отвечать этому требованию. Базовый и нормируемый по годам строительства удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию основаны на проекте приказа Министерства Регионального развития РФ «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», где указаны требования к базовым характеристикам (проект от 2009 года), к характеристикам нормируемым с момента утверждения приказа (условно обозначил Н.2015) и с 2016 года (Н.2016).

Эта величина удельного расхода тепловой энергии может быть указана в проекте дома, её можно подсчитать на основании проекта дома, можно оценить ее размер на основе реальных тепловых измерений или размеров потребленной за год энергии на отопление. Если эта величина указана в Вт·ч/м2 , то её надо разделить на ГСОП в °C•сут., получившуюся величину сравнить с нормированной для дома с подобной этажностью и площадью. Если она меньше нормированной, то дом удовлетворяет требованиям по теплозащите, если нет, то дом следует утеплить.

Свои цифры.

Значения исходных данных для расчета даны для примера. Вы можете вставить свои значения в поля на желтом фоне. В поля на розовом фоне вставляете справочные или расчетные данные.

О чем могут сказать результаты расчета.

Удельный годовой расход тепловой энергии, кВт·ч/м2 — можно использовать, чтобы оценить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода , необходимое количество топлива на год для отопления и вентиляции. По количеству топлива можно выбрать емкость резервуара (склада) для топлива, периодичность его пополнения.

Годовой расход тепловой энергии, кВт·ч — абсолютная величина потребляемой за год энергии на отопление и вентиляцию. Изменяя значения внутренней температуры можно увидеть, как изменяется эта величина, оценить экономию или перерасход энергии от изменения поддерживаемой внутри дома температуры, увидеть как влияет неточность термостата на потребление энергии. Особенно наглядно это будет выглядеть в пересчете на рубли.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут. — характеризуют климатические условия внешние и внутренние. Поделив на это число удельный годовой расход тепловой энергии в кВт·ч/м2, вы получите нормированную характеристику тепловых свойств дома, отвязанную от климатических условий (это может помочь в выборе проекта дома, теплоизолирующих материалов).

О точности расчетов.

На территории Российской Федерации происходят определенные изменения климата. Исследование эволюции климата показало, что в настоящее время наблюдается период глобального потепления. Согласно оценочному докладу Росгидромета, климат России изменился сильнее (на 0,76 °C), чем климат Земли в целом, причем самые значительные изменения произошли на европейской территории нашей страны. На рис. 4 видно, что повышение температуры воздуха в Москве за период 1950–2010 годов происходило во все сезоны. Наиболее существенным оно было в холодный период (0,67 °C за 10 лет).[Л.2]

Основными характеристиками отопительного периода являются средняя температура отопительного сезона, °С, и продолжительность этого периода. Естественно, что ежегодно их реальное значение меняется и, поэтому, расчеты годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию домов являются лишь оценкой реального годового расхода тепловой энергии. Результаты этого расчета позволяют сравнить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода.