Расчет количества тепловой энергии на горячее водоснабжение

Количество тепловой энергии, потребляемой системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания, является необходимым показателем при определении тепловой эффективности зданий, проведении энергоаудита, деятельности энергосервисных организаций, сравнении фактического теплопотребления здания, измеренного теплосчетчиком, с требуемым исходя из фактических теплотехнических характеристик здания и степени автоматизации системы отопления и во многих других случаях. В этом номере редакция публикует пример расчета количества тепловой энергии на горячее водоснабжение жилого здания*.

Исходные данные

Объект (здание):

• количество этажей в здании – 16;
• количество секций в здании – 4;
• количество квартир в здании – 256.

Отопительный период:

• продолжительность отопительного периода, z_ht = 214 сут.;
• средняя за период температура внутреннего воздуха в здании, t_int = 20 °C;
• cредняя за период температура наружного воздуха, t_ht = – 3,1 °C;
• расчетная температура наружного воздуха, t_ext = – 28 °C;
• средняя за период скорость ветра, v = 3,8 м/с.

Горячее водоснабжение:

• тип системы горячего водоснабжения: с неизо-лированными стояками и с полотенцесушителями;
• наличие сетей горячего водоснабжения: при наличии сетей горячего водоснабжения после ЦТП;
• средний расход воды одним пользователем, g = 105 л/сут.;
• количество дней отключения горячего водоснабжения, m = 21 сут.

Порядок расчета

1. Средний расчетный за сутки отопительного периода объем потребления горячей воды в жилом здании V_hw определяют по формуле:

где g – средний за отопительный период расход воды одним пользователем (жителем), равный 105 л/сут. для жилых зданий с централизованным горячим водоснабжением и оборудованных устройствами стабилизации давления воды на минимальном уровне (регуляторы давления на вводе в здание, зонирование системы по высоте, установка квартирных регуляторов давления); для других потребителей – см. СНиП 2.04.01–85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»;
m_ч – число пользователей (жителей), чел.

V_hw = 105 • 865 • 10 –3 = 91 м 3 /сут.

В случае проведения расчета для многоквартирного дома с учетом оснащенности квартир водосчетчиками из условия, что при квартирном учете происходит 40 %-е сокращение водопотребления, расчет потребления горячей воды будет производиться по формуле:

где K_уч – количество квартир, оснащенных водосчетчиками;
K_кв – количество квартир в заднии.

2. Среднечасовой за отопительный период расход тепловой энергии на горячее водоснабжение Qhw, кВт, определяют согласно СНиП 2.04.01–85*. Допускается определение среднечасового расхода Q_hw по формуле:

(2)

где V_hw – средний расчетный за сутки отопительного периода объем потребления горячей воды в жилом здании, м 3 /сут.; определяют по формуле (1);
t_wc – температура холодной воды, °C, принимают t_wc = 5 °C;
k_hl – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами систем горячего водоснабжения, принимают по табл. 1;
ρ_w – плотность воды, кг/л, ρ_w = 1 кг/л;
c_w – удельная теплоемкость воды, Дж/ (кг • °C); c_w = 4,2 Дж/ (кг • °C).

Расчет тепловой нагрузки на ГВС

ООО «Энергоэффективность и энергоаудит»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Расчет тепловой нагрузки на ГВС

Наименование объекта: Салон красоты

Содержание:

Расчет тепловой нагрузки • Согласование в МОЭК

Расчет тепловой нагрузки на ГВС. Исходные данные

Настоящий расчет выполнен с целью определения фактической тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение нежилых помещений.

Заказчик	Салон красоты
Адрес объекта	г. Москва
Договор теплоснабжения	есть
Этажность здания	одноэтажное
Этаж на котором расположены обследуемые помещения	1 этаж
Высота этажа	2,56 м.
Система отопления	–
Тип розлива	–
Температурный график	–
Расчетный температурный график для этажей на которых находятся помещения	–
ГВС	Централизованное
Расчетная температура внутреннего воздуха	–
Представленная техническая документация	1. Копия договора теплоснабжения. 2. Копия планов помещений. 3. Копия выписки из технического паспорта БТИ на здание. 4. Копия экспликации помещений. 5. Копия справки БТИ о состоянии здания/помещения. 6. Справка о численности персонала.

Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

Вероятность действия санитарно-технических приборов

P = (q h _hr,u x U) / (q h ₀ x N x 3600) = (4 x 12) / (0,1 х 9 х 3600) =0,0148,

где: q h _hr,u = 4 л – 1 рабочее место в смену;

U = 12 человек – количество персонала;

q h ₀ = 0,1 л/с;

N = 9 – число санитарно-технических приборов с горячей водой.

Вероятность использования санитарно-технических приборов.

P_hr = (3600 х P х q h ₀) / q h _0,hr = (3600 х 0,0148 x 0,1) / 40 = 0,0888,

где: q h _0,hr = 40;

При P_hr h _u x U/ 1000 x T = 28,1 x 12/ 1000 x 24 = 0,01405 м 3 /час

Максимальный часовой расход воды.

q_hr = 0,005 х q h _0,hr х а_hr = 0,005 х 40 х 0,328 = 0,0656 м 3 /час

Тепловой поток.

а) в течении среднего часа

Q h _T = 1,16 х q h _T х (65 – t c ) + Q ht = 1,16 х 0,01405 х (65 – 5) + 0,048894 = 1,026774 кВт x 859,8 = 882,820 ккал /ч (0,00088282 Гкал/ч)

где: Q ht – доля потерь тепловой энергии в наружных тепловых сетях горячего водоснабжения оцениваются в размере 5% от средней часовой тепловой нагрузки горячего водоснабжения потребителя согласно методическим рекомендациям по определению тарифов и платы за услуги ГВС. Q ht = 1,16 х q h _T х (65 – t c ) х 0,05 =1,16 х 0,01405 х (65 – 5) х 0,05=0,048894 кВт.

б) в течение часа максимального потребления

Q h _hr = 1,16 х q h _hr х (65 – t c ) + Q ht = 1,16 х 0,0656 х (65 – 5) + 0,228288 = 4,794048 кВт x 859,8 = 4121,9225 ккал /ч (0,00412192 Гкал/ч)

где: Q ht = 1,16 х q h _hr х (65 – t c ) х 0,05 = 1,16 х 0,0656 х (65 – 5) х 0,05=0,228288 кВт.

Q_h год = g_um h ´ m ´ с ´ r ´ [(65 – t_с з )´ Z_з]´ (1+ K_т.п) ´ 10 -6 = 28,1 ´ 12 ´ 1 ´ 1 ´ [(65 – 5) ´ 365] ´ (1+ 0,05) ´ 10 -6 = 7,753914 Гкал/год

где: g_um h = 28,1 л/сутки

Так как в расчетной формуле Q_h год не учитывается количество дней отключения горячего водоснабжения в год; температура холодной воды в летний период времени, коэффициент тепловых потерт K_т.п принимаем равным доле потерь тепловой энергии в наружных тепловых сетях горячего водоснабжения в размере 5% от годовой тепловой нагрузки.

Техническое заключение

В результате выполненных расчетов тепловой нагрузки на горячее водоснабжение нежилых помещений получены такие результаты:

Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Оглавление: Стр.

4.Тепловой график потребления теплоты по месяцам……………………….10

5. График по продолжительности температур наружного воздуха.………. 13

6.Температурный график регулирования тепловой нагрузки на отопление. 14

7.Гидравлический расчет магистрального трубопровода.……………..……..19

9. Подбор сетевых и подпиточных насосов.……………..…………….…. 26

10. Расчет самокомпенсации…………………………………………………..28

11.Расчёт тепловой изоляции………………………………………………. 29

13.Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода……………………..32

14.Расчет спускных устройств…………………………………………………33

14.Список литературы и сайтов ……………………………………………. 37

Ведение

Отопление и вентиляция — основные компоненты климатической регуляции помещения в холодный период. В теплый период вместо отопления применяется охлаждение и вентиляция. В терминальные периоды, когда ночью температура окружающего помещение воздуха понижается ниже комфортного значения, а днем — выше, режимы климатической регуляции меняются с отопления на охлаждение и обратно. Кроме того, даже в течение стабильно комфортной внешней температуры многие факторы внутренней среды помещения могут требовать климатической регуляции (большое количество людей, работа тепловыделяющих устройств и т.п.).

Понятно, что наиболее предпочтительно использование автоматики, которая способна сама обеспечивать режимы климатической регуляции в моменты, когда ее датчики сигнализируют об выходе из допустимого диапазона комфортной температуры. Этот диапазон всегда можно искусственно менять в зависимости от личных предпочтений.

Существует стандарт СНиП 2.08.01—89, требования которого необходимо учитывать при проектировании и выборе системы отопления и вентиляции в жилых помещениях. В нем описаны климатические параметры, которые должна обеспечить система. Но при этом затрагиваются и требования к архитектуре зданий, что не может быть учтено при выборе системы отопления и вентиляции для уже существующего помещения. Соответственно, возникает непростая задача, с которой может справиться специалист, имеющий опыт в таких областях. В такой задаче важно учесть особенности использования жильцами помещения, качество его теплоизоляции, тепловые сопротивления окон и наружных дверей, возможности установки устройств отопления и вентиляции (напольные ли отопители или настенные, возможность организации приточной вентиляции с выносом шумного устройства на балкон или внутренней и т.п.).

В любом случае необходимо знание существующего ассортимента современных устройств отопления и вентиляции и их эксплуатационных характеристик, чтобы, с одной стороны хватило мощности для компенсации тепловых потерь, а с другой стороны не был неоправданно большой избыток мощности, приводящий к дополнительным расходам и неудобствам. В одних случаях могут использоваться фирменные преимущества одних производителей, в других — альтернативных.

В городском округе «Город Чита» теплоснабжение объектов жилищного фонда и городской инфраструктуры осуществляется различными способами — индивидуальными и централизованными источниками тепла.

Централизованными источниками теплоснабжения являются котельные производственных предприятий, муниципальные котельные, а также принадлежащие ОАО «ТГК-14» источники комбинированной выработки тепловой и электрической энергии Читинские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. Основную часть услуг теплоснабжения города предоставляет ОАО «ТГК-14», тепловые сети данной организации, примыкающие к ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, объединены в единую систему централизованного теплоснабжения — филиал ОАО «ТГК-14» Читинский энергетический комплекс (ЧЭК) и охватывают большую часть территории города. Тепловые сети котельных функционируют изолированно от тепловых сетей других источников. Расположение источников теплоснабжения с выделением зон действия, а также основные тепловые трассы от источников к потребителям приведены на карте-схеме в приложении.

Зоны, не охваченные источниками централизованного теплоснабжения, имеют индивидуальное теплоснабжение.

1. Исходные данные

Место – город Чита.

3-и эт. дома – 3 (жителей – 340) (площадь F = 6120м 2 )

10-и эт. дома – 2 (жителей – 510 чел.) (площадь F = 9180м 2 )

16-и эт. дома – 1 (жителей – 343) (площадь F = 6196м 2 )

Для расчёта принимаем следующие данные:

— расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя температура наиболее холодной пятидневки) tро= -38°С;

— средняя температура наружного воздуха за отопительный период

— продолжительность отопительного периода nо=242сут.

Месячная температура города Чита:

Технические условия

Для разработки систем жизнеобеспечения необходимы следующие данные:

1) Система теплоснабжения закрытая

2) Расчетная температура теплоносителя в тепловой сети:

в подающем трубопроводе tп=110 ˚С

в обратном трубопроводе tо=70 ˚С;

3) Располагаемый перепад давления в тепловой сети на вводе в микрорайон ΔРр=500 кПа;

4) Давление в распределительном газопроводе Ргаз=0,6 Мпа;

5) Давление в городском водопроводе Рвод=600 кПа;

6) Глубина заложения уличного коллектора канализационной сети Нул=3,5 м.

Расчет тепловых нагрузок

q_o = 87 Вт/м 2 — удельный показатель теплового потока на отопление жилых зданий,

—наотопление жилых и общественных зданий

— на вентиляцию общественных зданий

— на горячее водоснабжение в отопительный период

Cуммарный расход теплоты определяется по формуле с учетом тепловых потерь в сетях и оборудовании в размере 5%

q_{h –} укрупненныйпоказатель среднего расхода теплоты на ГВС на одного человека, (407 Вт)

m – число потребителей

t’_в – средняя температура внутреннего воздуха в отапливаемых зданиях 18˚С

t_н – текущее значение наружного воздуха, ℃

t_н.о, t_н.в – расчетная температура наружного воздуха, ℃

К₁–коэффициент учитывающий расход теплоты на отопление жилых зданий (0,26).

К₂– коэффициент учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (0,6).

Температура наружного воздуха для расчета систем отопленияt_о = — 38℃

Общая площадь жилого дома на одного жителяf_общ. = 18м 2 /чел.

А = f_общ·m = 1193·18 = 21474(м 2 )

Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Максимальный тепловые потоки на отопление Q_O, вентиляцию Q_Vи горячее водоснабжение Q_hm жилых, при отсутствии проектов определяются по формулам:

· q_{0 –} удельный показатель теплового потока на отопление (см приложение №5);

· А – общая площадь отапливаемых помещений в жилом доме м 2 ;

· К₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий = 0.4

· К₂ — коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий = 0.25

· m – количество жителей;

Расчёт теплового потока на отопление в трёх домах:

Для трёх 3эт. домов

Для двух 10эт. домов

Q_от.мах= q0 ·A · (1 + K₁ ) =90 ·9180 · (1 + 0.4) =129( МВт)

Для одного 16эт. дома

Q_от.мах= q0 ·A · (1 + K₁ ) = 93 ·6196 · (1 + 0.4) = 92(МВт)

Расчёт теплового потока на вентиляцию в трёх домах:

Для трёх 3эт. домов

Для двух 10эт. домов

Q_{вен.мах}= q0 ·A · (1 + K₁ ) = 90 ·9180 · (1 + 0.25) = 103 (МВт)

Для одного 16эт. дома

Q_{вен.мах}= q0 ·A · (1 + K₁ ) = 93 ·6196 · (1 + 0.25) = 87 (МВт)

Расчёт теплового потока на горячее водоснабжение в трёх домах:

Для трёх 3эт. домовQhm = 2.4 •qh•m = 2.4 • 1.17 • 340 = 95 (МВт)

Для двух 10эт. домовQhm = 2.4 •qh · m = 2.4 ·1.25 ·510 = 105 (МВт)

Для одного 16эт. дома Qhm = 2.4 •qh · m = 2.4 ·1.33 ·343 = 101 (МВт)

Суммарный тепловой поток в трёх домах:

Для трёх 3эт. домовQ∑ = Q_от. + Q_вен. + Q_hm = 91 + 86 + 95 = 272 (МВт)

Для двух 10эт. домовQ∑ = Q_{от .}+ Q_вен. + Q_hm = 129 + 103 + 105 = 337(МВт)

Для одного 16эт. дома Q∑ = Q_{от .}+ Q_вен. + Q_hm = 92 + 87 + 101 = 280 (МВт)

Расчёт тепловых потоков

№ дома	Плотность населения дома	Количество Жителей в доме	Общая Площадь А м 2	Тепловые потоки МВт
Qоmax	Qвmax	Qhm	Q∑
3эт.
10эт.
16эт.

Пьезометрический график

График используется для учета взаимного влияния геодезического профиля района, высоты абонентских систем, действующих напоров в тепловой сети.

Максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение в неотопительный период 800 т/ч. Расчетные температуры сетевой воды 110-70˚С.

Масштабы пьезометрического графика: вертикальный Мв 1:1000 и горизонтальный Мг 1: 10000. Напор на всасывающей стороне сетевых насосов Нвс = 30 метров. Превышение точки В по отношению к точке А составляет 9,5 метров. Располагаемый напор в данном примере принят равным 40 метров. Превышение точки Д по отношению к точке С составляет 9,5 метра.

Определим для данного периода потери напора в главной магистрали используя формулу пересчета:

∆H ` _вод = ∆H_вод — = 9,5 — = 1,8 (м)

Аналогичные потери напора (1,8 м) примем и для обратной магистрали. Потери напора в оборудовании источника тепла, а также располагаемый напор для квартальной теплосети примем аналогичными что и для отопительного периода.

Расчет самокомпенсации.

Определить изгибающее напряжение от термических деформаций в трубопроводе диаметром d_н= 200 мм у неподвижной опоры А (рис.) при расчетной температуре теплоносителя t = 110 0 С и температуре окружающей среды t_о= -38 0 С. Модуль продольной упругости стали Е = 2×10 5 МПа, коэффициент линейного расширения a = 1,25×10 -5 1/ 0 C. Сравнить с допускаемым напряжением d_доп= 86 МПа

Определим линейное удлинение DL₁ длинного плеча L₁

При b= 40 0 и n = L₁/L₂ = 2.5 находим изгибающее напряжение у опоры А по формуле:

Полученное изгибающее напряжение превышает допускаемое s_доп= 80 МПа. Следовательно данный угол поворота не может быть использован для самокомпенсации.

Расчет тепловой изоляции.

Определить по нормируемой плотности теплового потока толщину тепловой изоляции для двухтрубной тепловой сети с d_н= 200 мм, проложенной в канале типа КЛП 100×55. Глубина заложения канала h_к= 3,5 м. Среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов t ₀ = 4 0 С. Теплопроводность грунта l_гр= 2,0 Вт/м град. Тепловая изоляция — маты из стеклянного штапельного волокна с защитным покрытием из стеклопластика рулонного РСТ. Среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе t₁ = 78 0 С, в обратном t₂ = 41 С.

Определим внутренний d_вэ и наружный d_нэ эквивалентные диаметры канала по внутренним (1.0´0,55м) и наружным (2,07´0,83м) размерам его поперечного сечения

Термическое сопротивление внутренней поверхности канала R_пк

определим по формуле:

Термическое сопротивление стенки канала R_к, приняв коэффициент теплопроводности железобетона определим по формуле:

Термическое сопротивление грунта R_гр при глубине заложения оси труб h = 3 м и теплопроводности грунта определим по формуле:

Приняв температуру поверхности теплоизоляции 40 0 С, определим средние температуры теплоизоляционных слоев подающего t_тп и обратного t_то трубопроводов согласно:

Коэффициенты теплопроводности тепловой изоляции (матов из стеклянного штапельного волокна) для подающего , и обратного , трубопроводов:

= 0,042 + 0,00028 ×t_тп= 0,042 + 0,00028 × 59 = 0,06 Вт/( м × 0 С)

= 0,042 + 0,00028 ×t_то= 0,042 + 0,00028 × 40,5= 0,053 Вт/( м × 0 С)

Термическое сопротивление поверхности теплоизоляционного слоя, приняв предварительно толщину слоя изоляции d_и= 50 мм = 0,05 мопределим по формуле:

Примем по приложению №16 методического пособия, нормируемые линейные плотности тепловых потоков для подающего q₁₁ = 41,6 Вт/м и обратного q₁₂ = 17,8 Вт/м трубопроводов. Определим суммарные термические сопротивления для подающего R_tot,1 и обратного R_tot,2 трубопроводов при К₁= 0,8 (см. приложение №20)

Коэффициенты взаимного влияния температурных полей подающего и обратного трубопроводов:

Определим требуемые термические сопротивления слоёв для подающего R_кп и обратного R_ко трубопроводов, м× град/Вт

Определим требуемые толщины слоев тепловой изоляции для подающего d_к1 и обратного d_к2

Расчет компенсаторов

Компенсатор — устройство, позволяющее воспринимать и компенсировать перемещения, температурные деформации, вибрации, смещения.

Определить размеры П-образного компенсатора и его реакцию для участка трубопровода с длиной пролета между неподвижными опорами L = 150 м. Расчетная температура теплоносителя t₁= 110 0 С. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t₀ = -38 0 С. Учесть при расчетах предварительную растяжку компенсатора.

Приняв коэффициент температурного удлинения a= 1,20×10 -2 мм/м× 0 С, определим расчетное удлинение участка трубопровода по формуле:

Расчетное удлинение Dl_р с учетом предварительной растяжки компенсатора составит

По приложению №23, ориентируясь на Dl_p, принимаем П-образный компенсатор имеющий компенсирующую способность Dl_к= 120 мм, вылет H = 2,0 м, спинку с = 1,88 м. По приложению №24 определим реакцию компенсатора Р при значении Р_к= 0,72 кН/см и Dl_р= 13,3 (см)

Расчет спускных устройств.

Спускное устройство(клапан) – устройство позволяющие предотвратить возникшее давление в тепловой сети.

Определить диаметры спускных устройств (воздушников и спускников) для участка трубопровода, схема которого приведена на рис.7.

Рис .7

Выполним расчеты для левой стороны. Определим приведенный диаметр d_red по формуле:

Приняв коэффициент расхода для вентиля m = 0,0144, коэффициент

n = 0,72 при времени опорожнения не более 2 часов, определим диаметр спускного устройства для левой стороны d₁

Выполним аналогичные расчеты и для правой стороны. Диаметр спускного устройства для правой стороны d₂

Определим диаметр штуцера и запорной арматуры d для обеих сторон

Поскольку расчетный диаметр спускного устройства d =18 мм меньше рекомендованного d_у=50 мм (см. рекомендации в методическом пособии), к установке принимаем штуцер с наибольшим диаметром из сравниваемых d_у=50 мм.

Подбор элеватора

Элеватор (водоструйный насос) – устройство для смешения высокотемпературной воды из теплосети с водой из обратной магистрали системы отопления и создания в последней циркуляционного давления.

Для системы отопления с расчетным расходом сетевой воды на отопление G = 4,7 т/ч и расчетным коэффициентом смешения u_р= 2,2, определить диаметр горловины элеватора и диаметр сопла исходя из условия гашения всего располагаемого напора.

Потери напора в системе отопления при расчетном расходе смешанной воды h = 1,5 м. Располагаемый напор в тепловом пункте перед системой отопления H_тп= 25м.

Расчетный диаметр горловины d_г определяется по формуле:

Расчетную величину диаметра горловины округляем до стандартного диаметра в сторону уменьшения d_г= 30 мм. Располагаемый напор перед элеватором H для расчета сопла определяется как разность располагаемого напора перед системой отопления H_тп и потерь напора в системе отопления h.

Расчетный диаметр сопла определяем по формуле:

(мм)

Выбран элеватор 40с10бк, производительность 3,0 – 5,0 т/ч

Технические характеристики:

1) Максимальна температура воды, поступающей из теплосети — 150 °C;

2) Максимальная температура обратной воды — 70 °C;

3) Максимальное рабочее давление — 10 кгс/см 2 ;

4) Минимальный напор, необходимый для работы элеватора — 1. 1,5 кгс/см 2 ;

5) Материал корпуса, штуцера, фланцев – сталь;

6) Материал сопла — латунь (сталь).

Заключение

В данной курсовой работе выполнен расчет тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение домов микрорайона города.

Произведены расчеты тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построены зависимости данных нагрузок от температуры наружного воздуха. Из графиков тепловых нагрузок видно, что нагрузки на отопление сильно зависят от температуры наружного воздуха; нагрузки на горячего водоснабжения (ГВС), и практически не изменяются на протяжении года.

Определены расчетные расходы теплоносителя, выбраны трубопроводы на каждом участке сети исходя из расходов теплоносителя и допустимых потерь давления на участке. Построен пьезометрический график, и выбрана тепловая изоляция.

Литература и сайты:

1.СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/Госстрой СССР М.: Стройиздат, -1997. -140с.

2. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети -М.: Госстрой, -2001. -48 с.

3.Теплоснабжение/Козин В. Е. и др. -М.: Высшая школа, -1980. -408 с.

4.Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. -М.: Издательство МЭИ, -1999. -472 с.

5.Теплотехнический справочник/Под ред. Юренева В. Н. и Лебедева П. Д. в 2-х т. М.: Энергия. -1995. Т. 1. -744 с.

6.Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей/Под ред. Николаева А. А. -М.: Стройиздат. -1965. -360 с.

7.Справочник по теплоснабжению и вентиляции /Щёкин Р. В. и др. В 2-х кн. Киев: Будивельник, -1996, Кн. 1. -416 с.

8.Сафонов А. П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. -М.: Энергия, -1994. -240 с.

9.Громов Н. К. Абонентские устройства водяных тепловых сетей. -М.: Энергия, -1989. -248 с

10. Теплоснабжение: учебное пособие для студентов.: Высшая школа, 1980 – 408стр. В.Е. Козин, Т.А.Левина, А.П. Марков, И.Б. Пронина, В.А Слемзин

11.В. М. Боровков, А. А. Калютик, В. В. Сергеев. Ремонт теплотехнического оборудования и тепловых сетей.

12. Ширакс З. Э. Теплоснабжение. -М.: Энергия, -1999. -256 с.

Приложения:

Приложение №1 Значения эквивалентной длиныдля труб при åx = 1

Размеры труб, мм	l э, м, при k э, м	Размеры труб, мм	l э, м, при k э, м
, мм	, мм	0,0002	0,0005	0,001	, мм	, мм	0,0002	0,0005	0,001
33,5´3,2	0,84	0,67	0,56	377´9	21,2	16,9	14,2
38´2,5	1,08	0,85	0,72	426´9	24,9	19,8	16,7
45´2,5	1,37	1,09	0,91	426´6	25,4	20,2
57´3	1,85	1,47	1,24	480´7	29,4	23,4	19,7
76´3	2,75	2,19	1,84	530´8	33,3	26,5	22,2
89´4	3,3	2,63	2,21	630´9	41,4	32,9	27,7
108´4	4,3	3,42	2,87	720´10	48,9	38,9	32,7
133´4	5,68	4,52	3,8	820´10	57,8	38,7
159´4,5	7,1	5,7	4,8	920´11	66,8	53,1	44,7
194´5	9,2	7,3	6,2	1020´12	76,1	60,5	50,9
219´6	10,7	8,5	7,1	1120´12	85,7	68,2	57,3
273´7	14,1	11,2	9,4	1220´14	95,2	95,2	63,7
325´8	17,6	14,0	11,8	1420´14	115,6	91,9	77,3

Приложение №2 Значение коэффициента k2.

Материал теплоизоляционного слоя	условный проход трубопроводов, мм
25-65	80-150	200-300	350-500
Полимербетон	0,7	0,8	0,9	1,0
Пенополиуретан, фенольный поропласт ФЛ	0,5	0,6	0,7	0,8

Приложение №3 Технические характеристики основных сетевых насосов.

Тип насоса	Подача, м 3 /с (м 3 /ч)	Напор, м	Допустимый кавитационный запас, м ст.ж., не менее	Давление на входе в насос, МПа(кгс/см 2 ) не более	Частота вращения (синхронная), 1/с(1/мин)	Мощность, кВт	К. п. д., %, не менее	Температура перекачиваемой воды, К(°С), не более	Масса насоса, кг
СЭ-160-50 СЭ-160-70 СЭ-160-100 СЭ-250-50 СЭ-320-110 СЭ-500-70-11 СЭ-500-70-16 СЭ-500-140 СЭ-800-55-11 СЭ-800-55-16 СЭ-800-100-11 СЭ-800-100-16 СЭ-800-160 СЭ-1250-45-11 СЭ-1250-45-25 СЭ-1250-70-11 СЭ-1250-70-16 СЭ-1250-100 СЭ-1250-140-11 СЭ-1250-140-16 СЭ-1600-50 СЭ-1600-80 СЭ-2000-100 СЭ-2000-140 СЭ-2500-60-11 СЭ-2500-60-25 СЭ-2500-180-16 СЭ-2500-180-10 СЭ-3200-70 СЭ-3200-100 СЭ-3200-160 СЭ-5000-70-6 СЭ-5000-70-10 СЭ-5000-100 СЭ-5000-160	0,044(160) 0,044(160) 0,044(160) 0,069(250) 0,089(320) 0,139(500) 0,139(500) 0,139(500) 0,221(800) 0,221(800) 0,221(800) 0,221(800) 0,221(800) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,347(1250) 0,445(1600) 0,445(1600) 0,555(2000) 0,555(2000) 0,695(2500) 0,695(2500) 0,695(2500) 0,695(2500) 0,890(3200) 0,890(3200) 0,890(3200) 1,390(5000) 1,390(5000) 1,390(5000) 1,390(5000)	5,5 5,5 5,5 7,0 8,0 10,0 10,0 10,0 5,5 5,5 5,5 5,5 14,0 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 8,5 8,5 22,0 22,0 12,0 12,0 28,0 28,0 15,0 15,0 32,0 15,0 15,0 15,0 40,0	0,39 4 0,39 4 0,39 4 0,39 4 0,39 4 1,08 11 1,57 16 1,57 16 1,08 11 1,57 16 1,08 11 1,57 16 1,57 16 1,08 11 2,45 25 1,08 11 1,57 16 1,57 16 1,08(11) 1,57(16) 2,45(25) 1,57(16) 1,57(16) 1,57(16) 1,08(11) 2,45(25) 1,57(16) 0,98(10) 0,98(10) 0,98(10) 0,98(10) 0,59(6) 0,98(10) 1,57(16) 0,98(10)	50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 50(3000) 25(1500) 25(1500) 25(1500) 50(3000)	393(120) 453(180) 453(180) 393(120) 453(180) 393(120)	— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Оглавление: Стр.

4.Тепловой график потребления теплоты по месяцам……………………….10

5. График по продолжительности температур наружного воздуха.………. 13

6.Температурный график регулирования тепловой нагрузки на отопление. 14

7.Гидравлический расчет магистрального трубопровода.……………..……..19

9. Подбор сетевых и подпиточных насосов.……………..…………….…. 26

10. Расчет самокомпенсации…………………………………………………..28

11.Расчёт тепловой изоляции………………………………………………. 29

13.Расчет усилий в неподвижных опорах теплопровода……………………..32

14.Расчет спускных устройств…………………………………………………33

14.Список литературы и сайтов ……………………………………………. 37

Ведение

Отопление и вентиляция — основные компоненты климатической регуляции помещения в холодный период. В теплый период вместо отопления применяется охлаждение и вентиляция. В терминальные периоды, когда ночью температура окружающего помещение воздуха понижается ниже комфортного значения, а днем — выше, режимы климатической регуляции меняются с отопления на охлаждение и обратно. Кроме того, даже в течение стабильно комфортной внешней температуры многие факторы внутренней среды помещения могут требовать климатической регуляции (большое количество людей, работа тепловыделяющих устройств и т.п.).

Понятно, что наиболее предпочтительно использование автоматики, которая способна сама обеспечивать режимы климатической регуляции в моменты, когда ее датчики сигнализируют об выходе из допустимого диапазона комфортной температуры. Этот диапазон всегда можно искусственно менять в зависимости от личных предпочтений.

Существует стандарт СНиП 2.08.01—89, требования которого необходимо учитывать при проектировании и выборе системы отопления и вентиляции в жилых помещениях. В нем описаны климатические параметры, которые должна обеспечить система. Но при этом затрагиваются и требования к архитектуре зданий, что не может быть учтено при выборе системы отопления и вентиляции для уже существующего помещения. Соответственно, возникает непростая задача, с которой может справиться специалист, имеющий опыт в таких областях. В такой задаче важно учесть особенности использования жильцами помещения, качество его теплоизоляции, тепловые сопротивления окон и наружных дверей, возможности установки устройств отопления и вентиляции (напольные ли отопители или настенные, возможность организации приточной вентиляции с выносом шумного устройства на балкон или внутренней и т.п.).

В любом случае необходимо знание существующего ассортимента современных устройств отопления и вентиляции и их эксплуатационных характеристик, чтобы, с одной стороны хватило мощности для компенсации тепловых потерь, а с другой стороны не был неоправданно большой избыток мощности, приводящий к дополнительным расходам и неудобствам. В одних случаях могут использоваться фирменные преимущества одних производителей, в других — альтернативных.

В городском округе «Город Чита» теплоснабжение объектов жилищного фонда и городской инфраструктуры осуществляется различными способами — индивидуальными и централизованными источниками тепла.

Централизованными источниками теплоснабжения являются котельные производственных предприятий, муниципальные котельные, а также принадлежащие ОАО «ТГК-14» источники комбинированной выработки тепловой и электрической энергии Читинские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. Основную часть услуг теплоснабжения города предоставляет ОАО «ТГК-14», тепловые сети данной организации, примыкающие к ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, объединены в единую систему централизованного теплоснабжения — филиал ОАО «ТГК-14» Читинский энергетический комплекс (ЧЭК) и охватывают большую часть территории города. Тепловые сети котельных функционируют изолированно от тепловых сетей других источников. Расположение источников теплоснабжения с выделением зон действия, а также основные тепловые трассы от источников к потребителям приведены на карте-схеме в приложении.

Зоны, не охваченные источниками централизованного теплоснабжения, имеют индивидуальное теплоснабжение.

1. Исходные данные

Место – город Чита.

3-и эт. дома – 3 (жителей – 340) (площадь F = 6120м 2 )

10-и эт. дома – 2 (жителей – 510 чел.) (площадь F = 9180м 2 )

16-и эт. дома – 1 (жителей – 343) (площадь F = 6196м 2 )

Для расчёта принимаем следующие данные:

— расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя температура наиболее холодной пятидневки) tро= -38°С;

— средняя температура наружного воздуха за отопительный период

— продолжительность отопительного периода nо=242сут.

Месячная температура города Чита:

Технические условия

Для разработки систем жизнеобеспечения необходимы следующие данные:

1) Система теплоснабжения закрытая

2) Расчетная температура теплоносителя в тепловой сети:

в подающем трубопроводе tп=110 ˚С

в обратном трубопроводе tо=70 ˚С;

3) Располагаемый перепад давления в тепловой сети на вводе в микрорайон ΔРр=500 кПа;

4) Давление в распределительном газопроводе Ргаз=0,6 Мпа;

5) Давление в городском водопроводе Рвод=600 кПа;

6) Глубина заложения уличного коллектора канализационной сети Нул=3,5 м.

Расчет тепловых нагрузок

q_o = 87 Вт/м 2 — удельный показатель теплового потока на отопление жилых зданий,

—наотопление жилых и общественных зданий

— на вентиляцию общественных зданий

— на горячее водоснабжение в отопительный период

Cуммарный расход теплоты определяется по формуле с учетом тепловых потерь в сетях и оборудовании в размере 5%

q_{h –} укрупненныйпоказатель среднего расхода теплоты на ГВС на одного человека, (407 Вт)

m – число потребителей

t’_в – средняя температура внутреннего воздуха в отапливаемых зданиях 18˚С

t_н – текущее значение наружного воздуха, ℃

t_н.о, t_н.в – расчетная температура наружного воздуха, ℃

К₁–коэффициент учитывающий расход теплоты на отопление жилых зданий (0,26).

К₂– коэффициент учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (0,6).

Температура наружного воздуха для расчета систем отопленияt_о = — 38℃

Общая площадь жилого дома на одного жителяf_общ. = 18м 2 /чел.

А = f_общ·m = 1193·18 = 21474(м 2 )

Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Максимальный тепловые потоки на отопление Q_O, вентиляцию Q_Vи горячее водоснабжение Q_hm жилых, при отсутствии проектов определяются по формулам:

· q_{0 –} удельный показатель теплового потока на отопление (см приложение №5);

· А – общая площадь отапливаемых помещений в жилом доме м 2 ;

· К₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий = 0.4

· К₂ — коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий = 0.25

· m – количество жителей;

Расчёт теплового потока на отопление в трёх домах: