prosdo.ru
добавить свой файл
1
Лекция-2

ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕ
Виды теплопотребления

Тепло в системах централизованного теплоснабжения расходу­ется на нужды отопления зданий, подогрева воздуха в системах вентиляции зданий, в системах горячего водоснабжения и на тех­нологические нужды промышленных предприятий. В соответствии с этим потребителями тепла являются отопительные и вентиляци­онные системы зданий, системы горячего водоснабжения и раз­личные аппараты в промышленности.

Использование тепла на отопление, вентиляцию, горячее водо­снабжение и технологию называется теплопотреблением. Система отопления здания компенсирует тепловые потери ограждающими конструкциями здания (стенами, окнами, чердачным перекрыти­ем, полом первого этажа).

Переход тепла через ограждающие конструкции происходит в том случае, когда температура наружного воздуха ниже темпера­туры воздуха в помещении. Нагрев воздуха для вентиляции поме­щений будет требоваться при том же условии, т. е. когда темпе­ратура забираемого воздуха (наружного) будет ниже температу­ры воздуха в вентилируемом помещении и в ряде случаев дополнительно тепло расходуется на подсушку наружного воздуха.

В соответствии со сказанным тепловые нагрузки (теплопотребление) систем теплоснабжения можно разбить на две группы по времени потребления тепла в течение года: сезонная н круглого­дичная нагрузки. К. сезонной тепловой нагрузке можно отнести отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха; к круглого­дичной — горячее водоснабжение и технологическую нагрузку.

Величина и характер изменения сезонной тепловой нагрузки зависят в основном от климатических условий: температуры на­ружною воздуха, скорости и направления ветра, солнечной ради­ации, влажности воздуха и др. Основное влияние оказывает тем­пература наружного воздуха.

Величина технологической нагрузки зависит от характера и количества выпускаемой продукции и протекания технологическо­го процесса. Нагрузка горячего водоснабжения зависит, главным образом, от числа пользующихся горячей водой в зданиях и ре­жимов работы бань и прачечных в городах.


Время работы систем отопления в течение года называется отопительным сезоном (периодом). Продолжительность отопи­тельного периода для каждой местности назначается по числу дней с устойчивой средней суточной температурой наружного воздуха 8° С и ниже. Начало и конец отопительного сезона для промышленных зданий условно соответствует наружной темпера­туре, при которой тепловые потери ограждающими конструкциями зданий делаются равными постоянным внутренним тепловыделе­ниям в зданиях *.

Внутренними тепловыделениями называют выделение тепла от людей, работающего оборудования, горячих поверхностей печей, разогретого металла, выделяющихся паров, горячих газов, элект­роосветительных приборов и др. Величина тепловыделений для большинства промышленных зданий постоянна и значительна, а поэтому длительность отопительного сезона для них короче, чем для жилых и общественных зданий. Различают расчетные теплопотери и годовой расход тепла.

§ 19.2 Расчетный и годовой расходы тепла на отопление

Как уже говорилось выше, основной задачей систем отопления является поддержание постоянной температуры воздуха в помеще­ниях. Для этого необходимо поддерживать баланс расхода тепла зданием {тепловые потери ограждающими конструкциями) и при­хода тепла (тепловая отдача нагревательных приборов). В силу изменения температуры наружного воздуха тепловые потери то возрастают, то уменьшаются, а вместе с ними точно так же долж­на изменяться тепловая отдача нагревательных приборов отопи­тельных систем.

Максимальный расчетный расход тепла (кВт) на отопление (теплопотери) всего здания определяют по формуле

(19.1)

где Q0 — расход тепла на отопление (тепловые потери всеми ог­раждающими конструкциями здания), кВт; q0 — удельная отопи* тельная характеристика здания при ta=— 30° С, Вт/(м3-°С), т. е. потери тепла 1 м3 здания по наружному обмеру при разности внутренней и наружной температуры в 1° С; VH — объем здания по наружному обмеру (без подвала), м3; tB — усредненная расчетная температура внутреннего воздуха, °С; tB.0 — расчетная температу­ра наружного воздуха для проектирования отопления, °С.


Удельные отопительные характеристики жилых и обществен­ных зданий [в Вт/(м3-°С)] при tB.0=— 30°С в зависимости от этаж­ности здания следующие [28]:

одноэтажные . . 0,70—0,83 4—5-этажные . . 0,42—0,47

2—3-этажные . . 0,47—0,58 6 этажей н более 0,35—0,47

* Для поддержания температуры внутри помещений в период неработа­ющего технологического оборудования используется дежурное отопление.
Для определения расходов тепла зданиями при любой темпе­ратуре наружного воздуха, отличной от расчетной, строят график расходов тепла для города (рис. 19.1). На графике по горизон­тальной оси откладывают значения различных наружных темпера­тур от +18° С до —30° С в выбранном масштабе, а по вертикаль­ной оси — расход тепла в кВт в своем масштабе. Начало коорди­нат соответствует температуре наружного воздуха +18° С; такое же значение имеет расчетная температура воздуха в помещении жилого здания.

При значениях температур наружного воздуха, отличных от расчетной, расход тепла на отопление будет уменьшаться. Это изменение иллюстрируется на графике расходов тепла прямой, которая проведена от начала координат до значения максималь­ного расхода тепла, соответствующего расчетной температуре наружного воздуха (в данном случае=—30°С). График изме­нения расхода тепла представлен прямой, так как формула рас­четных теплопотерь является уравнением прямой; инфильтрация не учитывается.

\ На том же графике показана прямая 5, представляющая ве­личину осредненных тепловыделений в промышленных зданиях, независящих от климатологических данных и неизменяющихся при любых температурах наружного воздуха. Прямая 2 характе­ризует тепловые потери промышленного здания. Она построена не •от начала координат, а от линии, показывающей тепловыделения и от значения температуры наружного воздуха +15° С, соответст­вующей расчетной температуре воздуха в цехах.


Значение расхода тепла на отопление (кВт) при любой наруж­ной температуре, отличной от расчетной, можно также найти ана­литически по формуле

(19.2)

где— расчетный расход тепла на отопление, кВт, найденный по формуле (19.1);—текущее значение температуры наружно­го воздуха, ° С.

В частности, по этой формуле можно найти средний расход тепла на отопление за отопительный период, когда вместопод­ставить в формулу значение средней за отопительный период температуры наружного воздуха [22].

Годовой расход тепла на отопление (кДж) можно найти по формуле

(19.3)

где— средний за отопительный период расход тепла на отоп-

ление, кВт, найденный по формуле (19.2); —число суток ото­пительного периода (см. табл. 19.2) и [22].

По годовому расходу тепла определяют расход топлива (кг) на отопление здания по формуле

09.4)

где—теплота сгорания топлива, кДж/кг; КПД — коэффициент полезного действия источника тепла.




Определить значение расхода тепла на отопление (кВТ) при tн 1 =80C, если Q0 =40 кВТ, tв=180C, tн.о=-220C.

Решение: