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).

Нормы расхода воды в 2020 году на 1 человека в месяц

При установленном счётчике воды потребитель имеет чёткое представление, как подсчитывается сумма оплаты ЖКХ за водоснабжение. Но при отсутствии прибора учёта нередко возникают вопросы, как устанавливаются нормы потребления. Рассмотрим особенности методики расчёта месячных нормативов водоснабжения и водоотведения, с учётом требований отечественного законодательства и различий, в зависимости от региона и категорий индивидуальных потребителей.

Методика расчёта нормативов потребления воды

Нормирование холодного и горячего водоснабжения, отвода стоков, как и правила расчёта других коммунальных услуг населению регламентируются правительственным постановлением № 354, в приложении №2 раздел 1 пункта 4a, подписанным в мае 2011 года.

Документ для скачивания и чтения постановления: Постановление Правительства РФ № 354

В указанном документе использованы нормы, разработанные ещё в советское время на основе фактически проведённых замеров водопотребления населением. Установленный расходомер в подвале дома позволил определить количество использованной жильцами воды в МКД. Выяснилось, что ежемесячно один человек расходует следующее количество воды (в литрах):

• принятие душа – до 900;
• приготовление пищи – до 90;
• стирка – около 100;
• гигиенические процедуры, мытьё посуды и другие операции под проточной водой из-под крана – до 200;
• смывание унитаза и непредвиденные расходы – до 500;
• приём ванны – около 800(если 4 раза в месяц, в среднем 200л за 1 приём).

Усреднённые показатели были разделены на фактическое количество жильцов. В результате утверждены усреднённые фиксированные нормативы оплаты, в зависимости от количества прописанных в квартире или частном доме.

Холодное водоснабжение

Стоимость холодного водоснабжения для населения рассчитывается по формуле:

Цхв = н*Н*Т*К,

• н – количество прописанных в квартире;
• Н – норматив потребления для одного человека;
• Т – размер регионального тарифа, в зависимости от затрат на подачу воды в дом или квартиру;
• К – повышающий коэффициент, назначающийся коммунальными организациями для расчёта суммы платежа.

Обратите внимание! Размер повышающего коэффициента утверждается на региональном уровне, не может быть более 2-х.

Подсчитано, что ежемесячно одним человеком расходуется около 7000 литров холодной воды. На величину расхода влияют следующие факторы:

• климат региона;
• сезонные изменения;
• используемая бытовая техника;
• техническое состояние запорной арматуры;
• личные привычки и образ жизни людей.

Подтверждено, что в условиях тёплого климата холодная вода расходуется интенсивнее, чем при холодном. Аналогичная ситуация с временами года.

Потребление воды возрастает при недостаточной герметичности водяных кранов и сливного бачка в туалете, использовании неэкономных сантехнических и бытовых приборов.

Горячее водоснабжение

По данным статистики, объём израсходованной горячей воды вдвое меньший, чем холодной. Усреднённый размер ежемесячной нормы потребления по горячему водоснабжению установлен в пределах 3 тысяч литров.

Отдельная оплата за горячее водоснабжение связана с тем, что для нагрева воды используются дополнительные ресурсы, требующие соответствующего возмещения. К тому же обеспечением нагрева воды и её подачей занимаются разные организации, что требует отдельной оплаты от потребителей.

Водоотведение

В зависимости от региона, нормы по этому показателю установлены в пределах от 13 до 36 кубов ежемесячно. Тариф назначается регионально и учитывает особенности местной инфраструктуры и размер затрат на водоотведение.

Ежемесячные региональные нормы

Законодательно утверждена единая методика расчёта оплаты за холодное и горячее водоснабжение. Тарифы на воду в регионах различны и учитывают следующие факторы:

• особенности климата;
• степень изношенности основных фондов;
• плотность населения;
• стоимость остальных энергетических ресурсов – электроэнергии, твёрдого топлива и пр., используемых для поставки воды;
• прожиточный минимум, влияющий на уровень заработной платы сотрудников коммунальных предприятий и другие менее значимые обстоятельства.

В среднем по РФ ежемесячные нормативы установлены в следующем размере:

• холодная вода – от 4 до 7 кубов по цене от 25 до 38 рублей за 1 куб;
• горячая вода – от 2,5 до 4,7 кубов стоимостью от 80 до 190 рублей за 1 куб.

Наибольшие нормы стоимости одного кубометра воды отмечаются по Москве и области, наименьшие – в Уфе. Региональные нормативы утверждаются постановлениями местных властей.

Особенности нормирования водоснабжения в сельской местности

Подача воды в частные дома сельской местности подлежит нормированию в случае централизованного водоснабжения потребителей коммунальными предприятиями. Предусмотрена возможность назначения отдельной оплаты при наличии водоразборной колонки на улице, находящейся в общественной собственности.

Необходимо учитывать, что вода дополнительно расходуется для полива огорода, поэтому в соответствующий сезон при отсутствии в частном доме водомера назначается отдельная фиксированная сумма для этих нужд.

Если жители частного сектора обеспечивают подачу воды не централизованно, включая монтаж и обслуживание систем, коммунальные нормы в этой ситуации не применимы.

Способы экономии бюджета при оплате за воду

Экономия оплаты за холодное и горячее водоснабжение достигается двумя способами:

• установкой индивидуальных приборов учёта;
• использованием специального оборудования, снижающего расход ресурсов;
• расход также зависит от диаметра трубы.

Указанные способы одинаково подходят для любых потребителей, включая квартиры в МКД и жителей частного сектора.

При наличии счётчиков

Использование водомеров позволяет добиться экономии по следующим причинам:

• жильцы самостоятельно контролируют расход воды и платят только за себя;
• нет нужды платить с учётом повышающего коэффициента;
• достигается экономия, если ресурсы не расходуются по причине поездки в отпуск или командировку.

Если сравнивать с суммой оплаты по нормативам, после установки счётчика размер счетов сокращается почти в два раза.

С использованием специального оборудования

Возможность дополнительной экономии достигается при использовании следующих технических средств:

• установке душевых кабин вместо ванны – расход на эти гигиенические процедуры уменьшается более чем в два раза;
• отдельной закупке воды для приготовления пищи – ежемесячно экономится до 50-ти литров воды;
• посудомоечная машина экономит до 20% расхода в месяц;
• стиральных машин – редкие стирки большего количества вещей сокращают расход воды до 10%;
• бачок унитаза с двумя вариантами слива и экономная сантехника уменьшают объём потребления до 15%.

Не последнюю роль играет бережливое отношение к энергоресурсам – через открытый кран при чистке зубов ежеминутно уходит до 15 литров воды, большая часть которой расходуется напрасно.

Не стоит платить за воду, которую не использовали, или возмещать убытки коммунальным организациям за счёт других потребителей. Учитывая методику расчёта ежемесячных норм водоснабжения, установка индивидуальных приборов учёта – оптимальный способ уменьшения суммы оплаты коммунальных услуг за счёт личной экономии потребления без снижения уровня комфорта.

Расход воды на нужды горячего водоснабжения, нормы

РАСЧЕТ ЧАСОВОГО МАКСИМАЛЬНОГО РАСХОДА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ ЧАСТНОГО ДОМА

Расход воды на нужды горячего водоснабжения должен быть определен по нормам расхода горячей воды, с учетом вероятности использования водоразборных приборов. Определяют нагрузку на систему ГВС по максимальному расходу горячей воды и учитывают ее при выборе источника тепла. Здравствуйте, дорогие друзья! Мы привыкли каждый день пользоваться горячей водой и с трудом можем себе представить комфортную жизнь, если нельзя принять теплую ванну или приходится мыть посуду под краном, из которого льется холодная струйка. Вода желаемой температуры и в нужном количестве — вот о чем мечтает владелец каждого частного дома. Сегодня мы с вами определим расчетный расход воды и тепла на горячее водоснабжение нашего дома. Вы должны понимать, что на данном этапе нам не особо важно где мы получим это тепло. Возможно, мы его учтем при выборе мощности источника теплоснабжения и будем греть воду на нужды горячего водоснабжения в котле. Возможно, мы будем греть воду в отдельном электрическом бойлере или газовой колонке, а возможно нам ее будут привозить.

Ну, а если уж нет никаких технических возможностей выполнить систему ГВС дома, то будем ходить в свою или поселковую баню. Наши родители в основном и ходили в городские бани, а сейчас — позвонил и передвижная русская баня у тебя под окном. Конечно, жизнь не стоит на месте и наличие ванны и душевой кабины в доме сегодня уже не роскошь, а простая необходимость. Поэтому систему ГВС в доме будем предусматривать. От правильности расчета горячего водоснабжения будет зависеть величина нагрузки на систему ГВС дома и, в конечном счете, выбор мощности источника тепла. Поэтому подойти к данному расчету надо очень серьезно. Прежде чем выбирать схему и оборудование системы ГВС дома, нам надо рассчитать главный параметр любой системы – максимальный расход горячей воды в час максимального водопотребления (Q_г.в макс , кг/ч).

Практически, с помощью секундомера и мерной емкости, определяем расход горячей воды, л/мин при заполнении ванны

Расчет часового максимального расхода горячей воды в час его максимального водопотребления

Для расчета данного расхода, давайте обратимся к нормам расхода горячей воды (по главе СНиП 2-34-76), см таблицу 1.

Нормы расхода горячей воды (по главе СНиП 2-34-76)

Таблица 1

измерения Нормы расхода горячей воды g_и.с, л/сут g_и, л/сут g_и.ч л/ч Жилые дома квартирного типа

— умывальниками, мойками и душами;

— сидячими ванными и душами;

— ванными длиной от 1500 до 1700 мм и душами. 1 житель 85

g_и.с – средняя за отопительный период, л/сут;

g_и — наибольшего водопотребления, л/сут;

g_и.ч – наибольшего водопотребления, л/ч.

Дорогие друзья, я хочу вас предостеречь от одной распространенной ошибки. Многие застройщики, да и молодые неопытные проектировщики, выполняют расчет часового максимального расхода горячей воды по формуле

G макс = g_{и.ч *} U, кг/ч

g_и.ч – норма расхода горячей воды, л/ч, наибольшего водопотребления, принимается по таблице 1; U – число потребителей горячей воды, U=4 чел.

G макс = 10 _* 4 = 40 кг/ч или 0,67 л/мин

Q_г.в макс = 40 _* 1 _* (55 – 5) = 2000 ккал/ч или 2,326 кВт

Рассчитав расход воды таким образом и выбрав мощность источника тепла на нагрев этого расхода вы успокоились. Но встав под душ, с удивлением обнаружите, что на вашу грязную и потную лысину всего капает лишь 3 капли воды в секунду. Ни руки помыть, ни посуду всполоснуть, не говоря уже о приеме ванны не может быть и речи. Так в чем же дело? А ошибка в том, что не правильно определен максимальный часовой расход воды за сутки наибольшего водопотребления. Оказывается, что все нормы расхода горячей воды по таблице 1 должны применяться только для расчета расхода через отдельные приборы и вероятности использования их действия. Эти нормы не применимы для определения расходов исходя из количества потребителей, путем умножения количества потребителей на удельный расход! Именно в этом заключается основная ошибка, допускаемая многими расчетчиками при определении тепловой нагрузки на систему ГВС.

Если нам необходимо определить производительность генераторов тепла (котла) или подогревателей при отсутствии у абонентов баков-аккумуляторов горячей воды (наш случай), то расчетную нагрузку на систему ГВС надо определять по максимальному часовому расходу горячей воды (тепла) за сутки наибольшего водопотребления по формуле

Q_г.в макс = G макс _* с _* (t_г.ср – t_х), ккал/ч

G макс – максимальный часовой расход горячей воды, кг/ч. Максимальный часовой расход горячей воды, G макс ,с учетом вероятности использования водоразборных приборов, должен определяться по формуле

g – норма расхода горячей воды, л/с водоразборными приборами. В нашем случае: для умывальника g_у = 0,07 л/с; для мойки g_м = 0,14 л/с; для душа g_д = 0,1 л/с; для ванны g_в = 0,2 л/с. Выбираем большее значение, то есть g = g_в = 0,2 л/с; К_и – безразмерный коэффициент использования водоразборного прибора за 1 ч наибольшего водопотребления. Для ванны, имеющей характерный (наибольший) расход горячей воды g_х = 200л/ч, данный коэффициент будет равен К_и = 0,28; α_ч – безразмерная величина, определяемая в зависимости от общего числа N водоразборных приборов и вероятности использования их Р_ч за 1 ч наибольшего водопотребления. В свою очередь, вероятность использования водоразборных приборов можно определить по формуле

Р_ч = g_{и.ч *} U / 3600 _* К_{и *} g _* N

g_и.ч – норма расхода горячей воды в час наибольшего водопотребления, л/ч. Она принимается по таблице 1, g_и.ч = 10л/ч; N – общее число водоразборных приборов установленных в доме, N = 4.

Q_г.в макс = 444 _* 1 _* (55 – 5) = 22200 ккал/ч или 25,8 кВт

Нет, ни желаемой температуры, ни должного расхода горячей воды — дискомфорт

Как видите, дорогие друзья, расход воды и соответственно тепла увеличился примерно в 10 раз. Кроме того расход тепла на горячее водоснабжение (25,8 кВт) в 2 раза больше суммарного расхода тепла на отопление и вентиляцию дома (11,85 + 1,46 = 13,31 кВт). Если эти данные предъявить «Заказчику», то у него волосы встанут дыбом и он потребует что бы ему объяснили – в чем тут дело? Вот давайте и поможем ему. Нижеприведенные таблицы 2 и 3 помогут нам в этом. А сейчас давайте обратимся к таблице 2 и посчитаем часовой наибольший расход воды при загрузке всех водопотребителей одновременно. Сложив все характерные расходы, мы получим 530 л/ч. Как видим, суммарный характерный расход получился больше расчетного (444л/ч) на 86 л/ч. И это не удивительно, поскольку вероятность того, что все водоразборные приборы будут работать одновременно очень мала. У нас и так величина обеспечения потребности в горячей воде от максимума составляет 84%. В реальности эта величина равна еще меньше – порядка 50%. Давайте попробуем получить реальную величину, для этого используем таблицу 3. Не забываем, что нормы расхода горячей воды разработаны для потребителей при t_г.ср = 55 о С, мы же по таблице будем находить расходы при t_г.ср = 40 о С.

Минимальный суммарный расход горячей воды, при усредненной температуре воды равной t _г.в = 40 о С и одновременном действии всех водозаборных приборах с обеспеченностью данного расхода в 84%, будет равен G мин =[ (5 _* 1,5) + (20 _* 5) + (30 _* 6) +(120 _* 10) ] _* 0,84 = 342,3 л/ч (239,6 л/ч при t _г.в = 55 о С)

Максимальный суммарный расход горячей воды, при усредненной температуре воды равной 40 о С и одновременном действии всех водозаборных приборах с обеспеченностью данного расхода в 84%, будет равен G макс = [ (15 _* 3) + (30 _* 5) + (90 _* 6) +(200 _* 15) ] _* 0,84 = 869,4 л/ч (608,6 л/ч при t _г.в = 55 о С)

Средний расход при при t _г.в = 55 о С будет равен G сред = (G мин + G макс )/2 = (239,6 + 608,6)/2 = 424,1 л./ч. Вот мы и получили то, что искали – 424,1 л/ч вместо 444 л/ч по расчету.

Нормы расхода горячей воды водоразборными приборами (глава СНиП 2-34-76)