Коэффициент часовой неравномерности горячей воды

Для описания характеристик неравномерности «горячего» водопотребления вводится коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, который в формуле обозначается как Кч и влияет на:

• предпочтительный метод регуляции отпуска тепла,
• итоговую формулу расчётов объёмов водоснабжения.

Формула Кч (Kh) и её составляющие

Значение коэффициента для разных интервалов времени определяется как отношение минимального или максимального водопотребления к среднему. Так расчетные расходы воды для часового интервала (м3/ч) соответствуют

• qч max = Kч max*Qсут max/24
• qч min = Kч min*Qсут min/24,

где Кч водопотребления определяют как результат выражений:

• Kч max = amax * bmax
• Kч min = amin * bmin

В качестве составляющих формул:

• a – соответствует коэффициенту, учитывающему степень благоустройства различных зданий (amin = 0,4-0,6, amax = 1,2-1,4). При этом для высокой степени благоустроенности зданий принимаются меньшее значение amax и большие amin.
• b – соответствует коэффициенту, учитывающему число жителей населенного пункта.

В вычислении фактического Кч с учётом суточного и часового водорасхода на ГВС по формуле:

Кч = 24 * G max час/ G ср. сут. = Q max ГВС/ Q ср. ГВС

• G max час – максимально-часовая нагрузка горячего водоснабжения т/час – расход воды, который рассчитывается, исходя из расчётной нагрузки на жилой район Q max ГВС,
• G ср. сут. – усреднённый водорасход на ГВС в т/сутки в том месяце, для которого производятся вычисления.

Фактический Кч может заметно отличаться от табличных значений. Кроме этого, нормативный, указанный в таблице коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, различается в разы для различного вида и назначения зданий, режима работы, степени благоустроенности жилых сооружений, числа жителей, местных условий, и др.. (Наличие различного вида экономителей расхода – например, http://water-save.com/ – в расчёт не принимается). Так, например, Кч для жилых сооружений квартирного типа приблизительно равен 2,0, а для промышленных предприятий – 9,6.

В нормах по проектированию в качестве среднего рекомендуемого значения используется Кч = 2,4. Однако если в качестве объекта расчёта представлена большая группа зданий коэффициент 2,4 желательно применять как минимально возможный. В зависимости числа жителей его значения в жилых зданиях могут колебаться от 2,25 (10000 человек) до 4,45 (150 человек).

Приведённые ниже таблицы наглядно демонстрируют эту разницу:

Исходя из графиков отношения максимально-часового к среднечасовому расходу, а также на основании численности населения, норм водопотребления, определяется полное расчётное количество ресурса, которое необходимо подать во время потенциально-наибольшего водопотребления.

Методика вычисления Кч (Kh) горячей воды

При несвязанном регулировании теплоподачи на ГВС и отопление теплообменные аппараты и трубопроводы наружных теплосетей рассчитываются на часовые расходы горячей воды и теплоты в максимальных значениях. С помощью Кч (K h) этот водорасход определяется через среднесуточное нормативное водопотребление. Поскольку следующие зависимости не требуют обращения к существующим справочным таблицам, они могут с пользой применяться в практике проектирования.

Кh = Кnp (q h ru/q h hr,m)

В этом выражении:

• при NP 0,5
• при NP>100 A = 1
• q h ru – л/ч, водорасход при ГВС на 1 потребителя для часового интервала наибольшего водопотребления,
• q h _hr,m – л/ч, среднечасовой водорасход при ГВС на 1 потребителя в недельном интервале отопительного периода,
• q h _hr,mh = q h _um/24, в котором q h _um – л/сут., водорасход при ГВС на 1 потребителя средний в недельном интервале отопительного периода.

В целом для объекта найти произведение NP, применяющееся в качестве математического ожидания числа включенных одновременно сантехнических приборов, позволяет выражение:

В этом выражении:

• N – общее число сантехнических приборов на объекте,
• P – вероятность включения для водоразборных устройств,
• U – число на объекте водопотребителей горячей воды,
• q_o,hr – величина л/ч, которая показывает часовой водорасход одним сантехническим прибором (т. н. диктующим).

Вероятность того, что, в этом случае, фактический расход будет не больше произведения водорасхода одним сантехническим прибором на параметр NP равняется 0,5. Однако для определения Кч (коэффициента часовой неравномерности) прямого значения величины P и N не имеют, а имеет значение их произведение NP , которое входит в расчетные соотношения. При существующих в данный момент нормативных расходах горячей воды, величина P, как правило, не превышает 0,1. При этом значения N

Приложение Д (рекомендуемое). Методика определения расчетной тепловой производительности водоподогревателей отопления и горячего водоснабжения

Д.1. Расчетную тепловую производительность водоподогревателей Q sp , Вт, следует принимать по расчетным тепловым потокам на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, приведенным в проектной документации зданий и сооружений.

При отсутствии проектной документации допускается определять расчетные тепловые потоки по укрупненным показателям.

Д.2. Расчетную тепловую производительность водоподогревателей для систем отопления Q_o sp следует определять при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления to, °C, и принимать по максимальным тепловым потокам Q_0max, определяемым в соответствии с указанием п. 1.

При независимом присоединении систем отопления и вентиляции через общий водоподогреватель расчетная тепловая производительность водоподогревателя, Вт, определяется по сумме максимальных тепловых потоков на отопление и вентиляцию:

Д.3. Расчетную тепловую производительность водоподогревателей, Вт, для систем горячего водоснабжения с учетом потерь теплоты подающими и циркуляционными трубопроводами Q_h sp , Вт следует определять при температурах воды в точке излома графика температур воды в соответствии с указаниями п. 1, а при отсутствии проектной документации — по тепловым потокам, определяемым по следующим формулам

• при наличии баков-аккумуляторов нагреваемой воды у потребителей — по среднему тепловому потоку на горячее водоснабжение за отопительный период, определяемому по п. 3.13, а СНиП 2.04.01-85, по формуле или зависимости от принятого запаса теплоты в баках по прил. 7 и 8 указанной главы (или по СНиП 41-02-2003 — Q_h sp = Q_hm);
• при отсутствии баков-аккумуляторов нагреваемой воды у потребителей — по максимальным тепловым потокам на горячее водоснабжение, определяемым по п. 3.13,б СНиП 2.04.01-85, Q_hsp = Q h _hr (или по СНиП 41-02-2003 Q_h sp = Q_hmax)

Д.4. При отсутствии данных о величине потерь теплоты трубопроводами систем горячего водоснабжения допускается тепловые потоки на горячее водоснабжение, Вт, определять по формулам

• при наличии баков-аккумуляторов

(1)

• при отсутствии баков-аккумуляторов

(2)

где к_тп — коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами систем горячего водоснабжения, принимаемый по табл. 1.

Таблица Д.1.

Типы систем горячего водоснабжения	Коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами, ктп
	при наличии тепловых сетей горячего водоснабжения после ЦТП	без тепловых сетей горячего водоснабжения
С изолированными стояками без полотенцесушителей	0,15	0,1
То же, с полотенцесушителями	0,25	0,2
С неизолированными стояками и полотенцесушителями	0,35	0,3

Таблица Д.2.

Численность жителей	150	250	350	500	700	1000	1500	2000
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления кч	5,15	4,5	4,1	3,75	3,5	3,27	3,09	2,97
Численность жителей	2500	3000	4000	5000	6000	7500	10000	20000
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления кч	2,9	2,85	2,78	2,74	2,7	2,65	2,6	2,4

При отсутствии данных о количестве и характеристике водоразборных приборов часовой расход горячей воды G_hmax для жилых районов допускается определять по формуле

где k_ч — коэффициент часовой неравномерности водопотребления принимаемый по табл. 2.

Примечание — Для систем горячего водоснабжения, обслуживающих одновременно жилые и общественные здания, коэффициент часовой неравномерности следует принимать по сумме численности жителей в жилых зданиях и условной численности жителей U_усл в общественных зданиях, определяемой по формуле

(4)

где — средний расход воды на горячее водоснабжение за отопительный период, кг/ч, для общественных зданий, определяемый по СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация».

При отсутствии данных о назначении общественных зданий допускается при определении коэффициента часовой неравномерности по табл. 2 условно численность жителей принимать с коэффициентом 1,2.

Коэффициент часовой неравномерности потребления ГВС

Здравствуйте, друзья! Для характеристик неравномерности потребления горячей воды используется такой термин, как коэффициент часовой неравномерности Kч. Коэффициент часовой неравномерности определяется по формуле: Kч = Qmax гвс/Qср гвс = 24*Gmax час/Gср сут. Вообще надо сказать, что коэффициент часовой неравномерности величина важная и нужная. Он влияет на выбор метода регулирования отпуска тепла, а также участвует в формуле расчета объемов потребления горячей воды. Зачастую в расчетах подставляют в формулу нормативное значение Kч, равное 2,4. Вообщем да, эта цифра рекомендуется в нормах по проектированию, поэтому не будем оспаривать ее правильность. Но мое мнение по поводу цифры, если расчет ведется на большую группу зданий, то Кч = 2,4 это минимальное значение коэффициента часовой неравномерности.

Если посмотреть таблицу, где приведены значения Кч для различных видов зданий, то можно заметить, коэффициент часовой неравномерности может существенно отличаться для различных групп зданий. Такую таблицу можно, в частности, посмотреть в книге «Водяные тепловые сети, Справочное Пособие» Н.К. Громов, И.В.Беляйкина, В.П.Витальев, 1988 г., таблица 7.2., стр.86. Скачать это пособие можно в Интернете в свободном доступе. Замечаем, что Кч для жилых зданий квартирного типа равен приблизительно 2,0, а для цехов промышленных предприятий Кч = 9,6. Такой вот разбег по значениям.

Рассмотрим, как рассчитывается фактический коэффициент часовой неравномерности. Возьмем фактические цифры по прибору учета тепловой энергии в ЦТП (центральном тепловом пункте). Я взял фактические цифры за отопительный сезон по теплосчетчику ЦТП, который считает показания тепловой энергии на жилой район. Нагрузка на горячее водоснабжение для района составляет Qmax гвс = 14,986 Гкал/час. В районе, кроме жилых многоквартирных домов расположены также три детских сада, аптека, сберкасса, магазины, стоматологическая поликлиника. Ниже приведены эти цифры расходов воды:

Январь, G1 (расход в подаче) = 241829,55 тн ; G2 (расход в обратке) = 214615,00 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 27214,55 тн.

Февраль, G1 (расход в подаче) = 219253,30 тн ; G2 (расход в обратке) = 191136,40 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 28116,9 тн.

Март, G1 (расход в подаче) = 244222,10 тн ; G2 (расход в обратке) = 211269,70 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 32952,40 тн.

Апрель, G1 (расход в подаче) = 242529,54 тн ; G2 (расход в обратке) = 208075,50 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 34454,04 тн.

Май ( с 1 по 15 число), G1 (расход в подаче) = 118918,37 тн ; G2 (расход в обратке) = 101563,85 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 17354,52 тн.

Октябрь( с 3 по 31 число), G1 (расход в подаче) = 241579,55 тн ; G2 (расход в обратке) = 210018,38 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 31561,17 тн.

Ноябрь, G1 (расход в подаче) = 234745,42 тн ; G2 (расход в обратке) = 203446,18 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 31299,24 тн.

Декабрь, G1 (расход в подаче) = 245033,26 тн ; G2 (расход в обратке) = 215893,64 тн ; Gгвс (расход на ГВС) = 29139,62 тн.

Как я уже писал выше, коэффициент часовой неравномерности Кч рассчитывается по формуле: Кч = 24*Gmax час/Gср сут,

где Gmax час- это расход воды на горячее водоснабжение, соответствующий максимально-часовой нагрузке горячего водоснабжения, т/час.Gmax час рассчитывается из расчетной нагрузки Qmax гвс на жилой район. Qmax гвс = 14,986 Гкал/час. G max час = Qmax гвс *1000/(tгвс-tхв) = (14,986*1000)/(65-5) = 249,76 тн/час.

Gср сут — расход воды на горячее водоснабжение за сутки, усредненный за рассматриваемый месяц, т/сутки.

Выполним расчет за январь, в январе 31 день:

Gср сут = 27214,55/31 = 877,89 тн/сутки;

Кч = 249,76*24/877,89 = 6,83.

Выполним расчет за февраль, в феврале 28 дней:

Остальные месяцы рассчитываются аналогично.

Далее определяем значение коэффициента часовой неравномерности Кч.

Кч = Кч1*j1 + Кч2*j2 + . Кчn*jn/j1+j2+. jn;

где j — длительность одного месяца в днях.Кч = 6,83*31+5,97*28+5,6*31+5,2*30+5*15+5,3*28*5,75*30+6,38*31 / 31+28+31+30+15+28+30+31 = 5,84.

Таким образом фактический (не нормативный) коэффициент часовой неравномерности для жилого района за отопительный сезон будет равен Кч = 5,84. На этом расчет фактического Кч считаем законченным.