Тема занятия 2. Методы определения тепловых потоков.

Технологический процесс централизованного теплоснабжения городов и населенных пунктов состоит из трех последовательных операций: 1) подготовка теплоносителя; 2) транспорт теплоносителя; 3) использование теплоносителя.

Транспортировка теплоносителя осуществляется по тепловым сетям – системе трубопроводов, соединяющих источник тепловой энергии (теплогенератор) с потребителем.

Использование теплоносителя осуществляется непосредственно у потребителя – на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения коммунально-бытовых и производственных потребителей и на технологические нужды промышленных предприятий.

Таким образом, по тепловым сетям теплоноситель подается различным потребителям, имеющим различный характер теплопотребления. По характеру теплопотребления (по характеру использования теплоносителя) разнообразные тепловые нагрузки принято делить на две основные группы: 1) сезонные нагрузки; 2) круглогодовые нагрузки.

К сезонным нагрузкам относятся те нагрузки, величина которых зависит от сезонных климатических условий – в первую очередь от температуры наружного воздуха и от ряда других факторов (от интенсивности солнечного излучения, скорости ветра, влажности воздуха и др.).

К основным сезонным тепловым нагрузкам относятся тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и кондиционирование различного рода зданий и сооружений. Нагрузки на отопление и вентиляцию являются отопительными тепловыми нагрузками.

К круглогодовым тепловым нагрузкам относятся тепловые нагрузки на технологические нужды промышленных предприятий и на горячее водоснабжение (ГВ) коммунально-бытовых общественных и производственных потребителей. Круглогодовые тепловые нагрузки практически не зависят (или весьма слабо зависят) от температуры наружного воздуха, относительно постоянны в течении года и неравномерны в течение суток.

Нагрузка на горячее водоснабжение в значительной мере определяется структурой потребителей и их назначением.

При проектировании и разработке режимов эксплуатации систем централизованного теплоснабжения необходимо учитывать характер изменения тепловых нагрузок как в течение суток (т.е. иметь представление о суточном графике теплопотребления), так и в течение всего года (т. е. иметь представление о годовом графике теплопотребления).

Сезонные тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и кондиционирование имеют сравнительно стабильный суточный график и переменный годовой график.

В свою очередь круглогодовые нагрузки (на технологические нужды производства и на горячее водоснабжение), как правило, имеют переменный суточный график и сравнительно постоянный годовой график.

Для проектирования систем теплоснабжения максимальные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных производственных зданий принимаются по соответствующим типовым проектам. При отсутствии проекта допускается определять тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для жилых районов городов и других населенных пунктов по укрупненным показателям в зависимости от численности населения (m) и величины общей площади застройки (А).

Количество жителей определяется

, чел (2.1)

где –площадь квартала, га; r-плотность населения, чел/га;

Общая площадь застройки жилыми зданиями определяется, как количество жителей (m), проживающих в квартале, умноженный на норму общей площади на одного человека (f)

, м² (2.2) или

, м² (2.3)

Максимальный тепловой поток, на отопление жилых и общественных зданий

, Bт (2.4)

где - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 общей площади, Bт;

- коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимается 0,25.

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий

, Bт (2.5)

где - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий. При отсутствии данных принимается для зданий, построенных до 1985г. -0,4, а после 1985г. -0,6.

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

, Bт (2.6)

где q_h - укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека Bт, принимается /2/ или по приложению 4 таблицы 2.

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение в неотопительный период

, Bт (2.7)

где , - температура холодной (водопроводной) воды в отопительный и неотопительный периоды, при отсутствии данных принимается соответственно равной 5°С и 15°С;

b - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному, при отсутствии данных принимается b=0,8, для курортных и южных городов b= 1,5 для предприятий b= 1,0.

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

-в отопительный период , Bт (2.8)

-в неотопительный период , Bт (2.8а)

Суммарный расчетный тепловой поток

, Bт (2.9)

Средние тепловые потоки за отопительный период определяются по формулам:

на отопление , мBт, (2.10)

на вентиляцию , мBт (2.11)

где - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимается 18°С; - средняя температура наружного воздуха за отопительный период;

Годовые расходы теплоты жилыми и общественными зданиями для жилых районов городов и других населенных пунктов определяется:

на отопление жилых и общественных зданий

(2.12)

на вентиляцию общественных зданий

(2.13)

на горячее водоснабжение жилых общественных зданий

(2.14)

где Z- усредненное за отопительный период число часов работы системы

вентиляции общественных зданий в течение суток (при отсутствии данных принимается 16ч); 350 - число суток в году работы системы;

n_o-продолжительность отопительного периода, сутки.

Суммарный годовой расход теплоты определяется

, кДж/год, (2.15)

Рекомендуемая литература.

Осн.1 [8-22], 2 [74-100], 3 [35-48];

доп. 4 [22-28], 5 [13-14], 7 [14-20], 13 [21-22].