График Россандера – Чистовича и его климатические характеристики
А.Б. Богданов, аналитик-технолог теплоэнергетики России; О.А Богданова, ведущий инженер АО «Ленводоканалпроект», г. Санкт-Петербург
Существующие НУР ТЭЦ – главная причина системного кризиса российской энергетики
Применение регулятором энергетической и тарифной политики энергетики (Минэкономразвития, ФАС, Минэнерго России) так называемых «нормативных удельных расходов топлива» (НУР) на электрическую и тепловую энергию ТЭЦ, не отвечающих ни законам термодинамики, ни логике рыночных отношений, является первопричиной «котельнизации» России [1] и, как следствие, системного кризиса российской энергетики.
Игнорирование «третьего принципа» обеспечения коллективного оптимума общества при формировании цен на комбинированную энергию ТЭЦ на основе маржинальных цен и руководство принципом усреднения по так называемому «котловому» методу привело отрасль к неизлечимой «раковой болезни» в виде 13 видов глубочайшего скрытого и явного субсидирования топливом и ресурсом в теплоэнергетике России. Регуляторы и законодатели российской энергетической и тарифной политики в течение 40-60 лет «зациклились» на «физическом методе» (от 1950 г.), и его клоне – «методе альтернативной котельной» (2017 г.) распределения топлива на ТЭЦ и до настоящего времени не находят понимания и достойного применения фундаментальному инструменту теплофикации и теплоснабжения – графику «Россандера – Чистовича» [2].
Годовой график максимальных температур сетевой воды (рис. 1) наглядно показывает границы регулирования теплоносителя при распределении энергии от ТЭЦ, работающих в базе с отпуском теплоты 90-95% от годового значения при температуре 70-113 °С, и от пиковых источников (котельных) с отпуском тепла 10-5% от годового при температуре 113-150 °С, что существенным образом определяет возможность экономии топлива до 40% в целом по городу.
Провозглашая обществу НУР для ТЭЦ по методике «альтернативной котельной» с расходом топлива 165 кг у.т./Гкал и игнорируя зарубежный опыт (у энергетиков Дании, например, расход топлива на отработанное тепло паровых турбин ТЭЦ в 3-4 ниже [3]), именно регуляторы энергетической и тарифной политики СССР, а затем и России являются первопричиной системного кризиса российской энергетики. Обслуживая интересы монополии электроэнергетики и игнорируя «раковую болезнь» скрытого перекрёстного субсидирования топливом, они заставляют конечных потребителей отработанного пара ТЭЦ оплачивать необоснованные затраты на создание договора поставки мощности (ДПМ). Игнорируя законы физики и манипулируя расчётами с применением «мутных НУР» [4], регуляторы навязали обществу миф о низкой эффективности конденсационного оборудования ТЭЦ и искусственным путём – с применением конкурентного отбора мощности (КОМ), – обрушили экономические показатели работы ТЭЦ на 30-50%.
График Россандера-Чистовича и некоторые другие показатели на его основе, приводимые ниже, позволяют качественно и количественно оценить глубину системного кризиса экономики энергетики и разработать систему показателей качества энергии, адекватно отвечающую законам термодинамики и резко континентальным климатическим условиям России.
Рисунок 1. График Россандера – Чистовича: годовой график снижения температуры внутреннего воздуха при базовой подаче тепла от тепловой сети (от 40 до 80%) (без учёта теплоаккумулирующей способности зданий) (по условиям климатологии, «базовое» тепло в количестве 70-80% от годового отпуска можно получать отработанным паром паровых турбин с температурой теплоносителя не выше 113,5 °С. – Прим. авт.)
Климатический стандарт теплофикации региона. Реперные точки теплофикации
Влияние теплоэнергетических характеристик климата региона на формирование топливосберегающей политики в России изложено в [5]. Там же приводится обоснование разделения тепловых нагрузок по числу часов использования максимума (ЧЧИМ) нагрузок на три вида мощности и энергии: «А» – базовая энергия (от нуля до «первой реперной точки» (см. ниже)) – базовая нагрузка для ГВС – с отработанным паром паровой турбины ТЭЦ, температурой до 70 °С и удельным расходом топлива не выше 35 кг у.т./Гкал – с тарифом на тепло 50% от среднегодового; «Б» – полубазовая энергия (от «первой» до «второй реперной точки») – полубазовая отопительная нагрузка с отработанным паром паровой турбины ТЭЦ с температурой до 115 °С и удельным расходом топлива не выше 70 кг у.т./Гкал – с тарифом на тепло 100% от среднегодового; и «С» – пиковая энергия (от «второй реперной точки» до 100%) – пиковая отопительная нагрузка с теплом от «альтернативной» котельной (паровой или водогрейной) с удельным расходом топлива не ниже 165 кг у.т./Гкал, с тарифом на тепло 400% от среднегодового (рис. 2). Тариф на электроэнергию, что для сектора «А», что для сектора «Б» остаётся неизменным и равным тарифу самой экономичной, самой дешёвой конденсационной ГРЭС.
Для анализа и сравнения климатических особенностей регионов, определяющих эффективность комбинированного производства тепловой и электрической энергии, необходимо ввести новые теплоэнергетические показатели, учитывающие особенности климата региона:
· КЧЧИМ – климатическое число часов использования максимума мощности(ЧЧИМ) в условиях данного региона;
· КЭЧЧИМ – климатическая эффективность использования мощности;
· КСПЭМ – климатический стандарт потребления энергии и мощности региона;
· КHмах – климатическое число часов использования максимума мощности отопления и ГВС (это – комплексная характеристика климатических особенностей региона, отражающая в себе следующие характеристики: а) продолжительность стояния температур наружного воздуха в регионе; б) продолжительность стояния температуры воды в холодном источнике, откуда забирается вода для горячего водоснабжения). По сути, КHмах – это безразмерный универсальный показатель, характеризующий степень использования мощности и численно показывающий, сколько требуется единиц тепловой энергии в год, чтобы обеспечить расчётную температуру воздуха внутри помещения для заявленной тепловой мощности (при расчётной температуре наружного воздуха, равной единице).
Рисунок 2. Климатический стандарт потребления КСПэм и климатический шаблон производства КШПэм комбинированной (тепловой и электрической) энергии и мощности ТЭЦ для г. Омска.
Например, в г. Омске (расчётная температура наружного воздуха –37 °С) при заявленной расчётной мощности
1 Гкал/ч (1 МВт) (отопление – 1 Гкал/ч, ГВС – 0,179 Гкал/ч) и требуемой температуре внутри помещения (+20 °С) за год потребляется КHмах = 3726 Гкал (МВт∙ч) энергии. Степень использования мощности составит при этом 3726 / 8760 = 42,5%.
Для Санкт-Петербурга (–26 °С) – КНмах = 3273 ч, степень использования мощности составит 3273 / 8760 = 37,4%.
Таким образом, КНмах характеризует только климатические особенности региона, и не зависит от других показателей, таких как: количество подключённых домов, протяжённости теплосетей, вида тепловой изоляции домов, трубопроводов и стен, и т.д. Это базовый, единый и постоянный стандарт, отражающий особенности конкретного климата в целом для всех объектов теплоснабжения данного региона.
Для дальнейшего анализа эффективности необходимо ввести дополнительные показатели:
· «первая реперная точка»– определяется нагрузкой ГВС. В нашем примере для Омска доля ГВС составляет 0,18. Такой относительно низкий процент характерен для сибирских регионов с резко континентальным климатом городов. Для южных регионов доля ГВС возрастает до 0,26. Для средней полосы России доля ГВС составляет порядка 0,22. Для Санкт-Петербурга доля составляет 0,204. Для стандартизации расчётов КНмах и обеспечения возможности сравнения экономичности комбинированного производства энергии для регионов с различным климатом значение «первой реперной точки» ниже условно принимается равным 0,22.
· «вторая реперная точка»– определяется значением оптимального коэффициента теплофикации. С ростом стоимости топлива оптимальный коэффициент теплофикации в России возрастает от 0,5 до 0,6. При относительно «дорогом» топливе коэффициент теплофикации принимается равным 0,6. Это означает, что 60% расчётной мощности обеспечивается за счёт теплофикационных отборов турбин, а остальные 40% мощности обеспечиваются за счёт водогрейных котлов или острого пара от энергетических котлов. Для стандартизации расчётов и обеспечения возможности сравнения экономичности регионов с различным климатом значение «второй реперной точки» принимается равным 0,6.
Использование климатических характеристик региона позволяет разработать климатический стандарт потребления энергии и мощности (КСПЭМ) конкретно для каждого региона, который будет являться универсальным и единым для производителя и для потребителя тепловой энергии. КСПЭМ позволяет выявить узкие места, разногласия в вопросах качественного теплоснабжения и электроснабжения потребителей комбинированной энергии от ТЭЦ (табл. 1).
Таблица 1. Климатический стандарт потребления энергии и мощности (КСПЭМ) по видам энергии в графике.
№ п/п
Вид потребляемой тепловой энергии
(по графику Росандера – Чистовича)
«А»
КСПЭМ совместно с расчётом платежа за: а) заявленную мощность; б) потреблённую энергию по двухставочному тарифу позволяет, как лакмусовая бумажка, осветить все вопросы правильности проведения расчётов. Наглядно видно затраты на топливную составляющую и постоянные затраты. Применение расчётов с учётом комбинированного производства тепловой и электрической энергии позволяет наглядно почувствовать экономическую эффективность теплофикации (табл. 2).
Омск
Санкт- Петербург
Температура
воды в р. Иртыш
Потребление
средняя / мах / мin
Температура
воздуха / воды в р. Нева
Потребление
Применение этих двух показателей: КЧЧИМ региона и КСПЭМ региона позволяет на принципиально новом, качественном уровне подойти к анализу работ теплоэнергетических систем, схем теплофикации и нормированию технико-экономических показателей систем производства и потребления тепла.
Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении
В отличие от принятых государственным регулятором, произвольно назначаемых НУР топлива на электрическую и тепловую энергию от ТЭЦ, показатель удельной выработки электрической энергии на базе теплового потребления, W, МВт∙ч/Гкал (рис. 3) – точный и однозначный показатель, определяющий эффективность теплофикации, незаслуженно игнорируемый регуляторами энергетической и тарифной политики России. Хотя он известен более 70 лет, о нем упоминается только вскользь. В нормативных документах он не используется, потому что никак не сочетается с выводами существующих, официально принятых методов распределения топлива при производстве комбинированной энергии ТЭЦ – «физического» и «альтернативной котельной».
Однако, с его помощью можно оценить, к примеру:
1) эффективность низкотемпературного отопления;
2) ущерб от невыполнения температурного графика теплосети как со стороны ТЭЦ – по температуре «прямой» сетевой воды, так и со стороны потребителя тепловой энергии – по перегреву «обратной» сетевой воды;
3) ущерб от несовершенства тепловых схем ТЭЦ;
4) несовершенство регулирования температур путём перепусков помимо основных бойлеров.
Именно удельная выработка электроэнергии на базе теплового потребления W наглядно показывает эффективность перехода с высокотемпературного графика (150/70 °С) на низкотемпературный график отопления (110/30 °С) в Схемах теплоснабжения городов и поселений. Именно W наглядно и однозначно показывает неконкурентоспособность навязываемой обществу «распределённой энергетики» с низкими параметрами пароводяного цикла (13-25 ата) и удельной выработкой W = 0,07-0,2 МВт∙ч/Гкал в сравнении с централизованным теплоснабжением от высокотемпературных циклов ТЭЦ с параметрами 130-240 ата и удельной выработкой W = 0,6-0,75 МВт∙ч/Гкал.
Рисунок 3. Удельная выработка электрической энергии на тепловом потреблении для ТЭЦ с различными параметрами острого пара.
Относительная энергоёмкость комбинированного производства энергии на ТЭЦ в сравнении с раздельным производством энергии на «ГРЭС + котельная»
График относительной экономии топлива при производстве комбинированной энергии на ТЭЦ U, % по сравнению с раздельным производством энергии «ГРЭС + котельная» – показатель, неизвестный широкому кругу аналитиков и регуляторов энергетики. Так экономия топлива на ТЭЦ в сравнении с «ГРЭС + котельная» (рис. 4) получается в следующих масштабах [6]:
— ТЭЦ 13 ата, W = 0,1 – на 1%
— ТЭЦ 35 ата, W = 0,35 – на 15%
— ТЭЦ 90 ата, W = 0,45 – на 20%
— ТЭЦ 130 ата, W = 0,6 – на 25%
— ТЭЦ 240 ата, W = 0,7 – на 29%
— ПГУ газ 55 ата, W = 1,9 – на 44,7%
Экономия топлива на ТЭЦ в теплофикационном режиме в сравнении с АЭС в конденсационном режиме может достичь 55%, а в сравнении с котельной может достичь 70%.
График (рис. 4) наглядно показывает эффективность работы ТЭЦ с высокими параметрами пара от 60 ата (при большой удельной выработке электроэнергии на тепловом потреблении W > 0,4 МВт∙ч/Гкал), а также практическое полное отсутствие топливосберегающей эффекта для широко рекламируемой «распределённой энергетики» с низкими параметрами пара 13-25 ата (при удельной выработке на тепловом потреблении W
Под тепловой нагрузкой подразумевается то количество тепловой энергии, которое необходимо для поддержания в здании, квартире или отдельном помещении комфортной температуры.
4. Годовой расход теплоты
Для определения расхода топлива, разработки режимов использования оборудования, графиков его ремонта и т.п. необходимо знать годовой расход теплоты на теплоснабжение, а также его распределение по сезонам (зима, лето) или по отдельным месяцам. Годовой расход теплоты потребителями района определяется по формуле:
Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя, а также для других плановых и технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой нагрузки (графики Россандера).
Если на оси ординат графика продолжительности тепловой нагрузки построить равновеликий прямоугольник 0kln0 площадью, равной площади под графиком продолжительности, то основание этого прямоугольника будет равно длительности использования расчетной сезонной тепловой нагрузки за отопительный сезон.
С помощью графика легко установить годовую подачу теплоты различными источниками теплоснабжения. Например, если отопительная нагрузка района обеспечивается двумя источниками теплоты, из которых один, более экономичный, имеет мощность, равную 60 % максимального теплового потребления района, а другой, менее экономичный, способен покрыть недостающие 40 % максимального теплового потребления, то первый может обеспечить 92 % годового расхода теплоты, а второй — только 8 % годового расхода теплоты.
На рисунке ниже представлены графики сезонных тепловых нагрузок Красноярской ТЭЦ-2 по видам теплопотребления, рассчитанных исходя из данных заключённых договоров с потребителями. Продолжительность температур наружного воздуха в городе приняты по факту 2013 года.
Графики теплового потреблениячасовые, годовые по продолжительности тепловой нагрузки, годовые по месяцам необходимы для решения ряда вопросов централизованного теплоснабжения, определения расходов топлива, выбора оборудования источников теплоты, выбора режима загрузки и графика ремонта этого оборудования, выбора параметров теплоносителя, а также для технико-экономических расчётов при проектировании и эксплуатации системы теплоснабжения.
Годовой расход теплоты на отопление (Дж) зданий при круглосуточной работе определяется по формуле (6).
где,
Для построения графика сначала выписываются следующие данные:
Чисто часов стояния различных наружных температур, выписку ведут с интервалом 5-10 , включая в интервал длительность стояния данной температуры наружного воздуха и температур ниже ее согласно [2].
Данные полученные в результате расчетов сведем в таблицу №7.
На основе полученных данных построим годовой график расхода теплоты на отопление.
Таблица №7. Данные для построения графика Россандера
-27
0,0034
0,0029
-22
0,0030
0,0026
-17
0,0026
0,0023
-12
0,0023
0,0020
-7
0,0019
0,0017
-2
0,0016
0,0014
0,0012
0,0011
0,0009
0,0007
Рис.1 График годового расхода теплоты на отопление
Так как нагрузка на отопление является сезонной, а именно в городе Липецк отопительный сезон длится 7-8 месяцев, то для наиболее наглядного отображения потребления теплоты строят график среднемесячного потребления тепла на отопление. Для построения данной зависимости необходимо знать среднемесячные температуры наружного воздуха , в течение отопительного сезона. Зная среднемесячные температуры и количество дней в каждом месяце, мы находим необходимое количество тепловой энергии для обеспечения допустимых температурных параметров в помещение, которое должна отпускать каждый месяц теплоснабжающая организация. Данные полученные при расчете сведем в таблицу №8.
Расчетная формула имеет вид:
Где,
Таблица №8. Расчетные данные среднемесячного потребления тепловой энергии
Кол-во дней
Месяц
январь
-10,3
1,61
1,40
февраль
-9,5
1,57
1,36
март
-4,4
1,30
1,13
апрель
5,5
0,77
0,67
май
13,8
—
—
июнь
—
—
июль
20,2
—
—
август
18,5
—
—
сентябрь
12,5
—
—
октябрь
5,5
0,77
0,67
ноябрь
-1,5
1,15
0,99
декабрь
-7,1
1,44
1,25
Рис.2 График теплового потребления за отопительный период по месяцам
После того как мы получили расчетные данные, мы можем проанализировать платежные квитанции по данной статье расхода оплаты коммунальных услуг и сравнить сколько нам тепла поставляет теплоснабжающая организация и сколько нам действительно необходимо для поддержания микроклимата в помещении, а именно в жилой квартире.
Для удобства анализа сведем полученные нами данные и значения из платежных квитанций в таблицу №9. Копии квитанций представлены в «Приложении Б».
Таблица №9. Сравнительный анализ тепловой энергии на отопление за отопительный период
Выводы
Проведя теплотехнический расчет жилой квартиры, мы рассчитали необходимую нагрузку на отопление с учетом всех потерь тепла. По полученным данным были построены графики:
1. Годового расхода на отопление
2. Среднемесячного расхода теплоты на отопление за один отопительный сезон.
Так же, после анализа данных полученных нами в результате расчета и графической части было произведено сравнение следующих позиций, а именно расхода тепловой энергии на отопление по квитанциям теплоснабжающей организации и полученными нами данными. В итоге, теплоснабжающая организация обеспечивает квартиру тепловой энергией в нужном количестве, и «перетопов» и «недотопов» в квартире нет, за исключением двух месяцев (марта и апреля).
Заключения
Рекомендации
По итогам проделанной работы разработан ряд предложений и рекомендаций, которые будут направлены на снижение потерь тепловой энергии в помещение и осуществления регулирования отпуска теплоты, а именно:
1. За отопительными приборами на стены установить теплоотражающие экраны, что приведет к уменьшению потерь тепла примерно на 5-7%.
2. При последующем ремонте квартиры по возможности утеплить ограждающие конструкции современными теплоизолирующими материалами.
3. Установка терморегулирующего клапана, с помощью которого вы сами сможете регулировать температуру внутреннего воздуха.
4. Установка приборов учета, если это еще не сделано.
Что представляет из себя график тепловой нагрузки (график Россандера), что изображают на нём кривые?
График Россандера показывает в течении какого времени за отопительный сезон тепловая нагрузка будет больше или равной заданной. Площадь под кривой с учётом масштаба равна расходу теплоты за отопительный период.
Кокой должна быть температура горячей воды в местах водозабора для открытых и закрытых систем?
В открытых системах теплоснабжения ив системах местного горячего водоснабжения температура горячей воды в местах водозабора должна быть не ниже 55°С и не выше 80°С.
В закрытых системах теплоснабжения ив системах местного горячего водоснабжения температура горячей воды в местах водозабора должна быть не ниже 50°С и не выше 75°С.
Как определяется расчётный расход теплоты на вентиляцию?
Расчет тепловой мощности на вентиляцию помещений
Заданными считаются следующие параметры:
ϕн, tн – относительная влажность и температура наружного воздуха. Берутся из [5] для заданного климатического района.
Необходимо определить расход и параметры приточного воздуха в помещение, мощность, забираемую калорифером для подогрева воздуха.
2. По параметрам ϕв и tв находим т. 3. Выписываем параметры I3, d3.
3. Рассчитываем угловой коэффициент луча процесса в помещении − ε, кДж / кг,
4. Находим на диаграмме отрезок ε∗ с значением ε, полученным в п. 3.
Из т. 3 проводим луч параллельно ε∗ до пересечения с линией d1=const. Получим т. 2. Выписываем параметры I2, d2 = d1.
Определим расход приточного воздуха, кг / с,
Тепловая мощность, кВт, забираемая калорифером для подогрева воздуха
В том случае, когда известно назначение помещения и его объем, то расчет тепловой мощности на вентиляцию, кВт, производится по удельным расходам тепловой мощности [1]
где qв – удельная тепловая мощность, расходуемая на вентиляцию, Вт/(м 3 ⋅К); qв зависит от назначения помещения, в котором организуется вентиляция, и вентилируемого объема. Выбирается из [1, 6]. V – объем вентилируемого помещения, м 3 ; tв – температура внутри помещения (расчетная), °С; t′н – расчетная температура наружного воздуха для отопления, она же и для вентиляции, °С.
Если отсутствует список числа и назначение помещений, в которых надо организовать отопление и вентиляцию, то тепловую мощность на отопление и вентиляцию, кВт, рассчитывают по максимальной мощности, приходящейся на одного жителя, кВт / чел, конкретного климатического района – qmax.
где qmax – мощность, приходящаяся на одного человека данного района, кВт / чел. Находится из [1]; qгвс – мощность, приходящаяся на одного жителя данного района на горячее водоснабжение, кВт / чел; m – число жителей в данном районе.
Например, Сибирь, Урал, Север европейской части – qmax=2,06кВт/чел; Крым, Кавказ, Юг Средней Азии – qmax=1,3кВт/чел. Величина Qов max делится между отоплением и вентиляцией:
Расчёт теплоты на вентиляцию можно произвести по формуле:
Что такое кратность вентиляции?
Кратность вентиляции – это отношение часового расхода приточного воздуха к объёму проветриваемого помещения. Она показывает сколько раз в единицу времени обменивается воздух в помещении.
Как определяется расход теплоты на вентиляцию?
Как определяется начало и конец отопительного сезона?
Начало и конец отопительного сезона определяется по температуре наружного воздуха, когда она в течении трёх дней опускается ниже 8°С (начало) или поднимается выше 8°С (конец).
Для промышленных зданий начало и конец отопительного сезона определяется по температуре наружного воздуха, при которой тепловые потери через наружные ограждения становятся равными внутренним тепловыделениям.
Как определяется продолжительность отопительного сезона?
Начало и конец отопительного сезона определяется по температуре наружного воздуха, когда она в течении трёх дней среднесуточная температура опускается ниже 8°С (начало) или поднимается выше 8°С (конец). Продолжительность отопительного сезона – это время между началом и концом отопительного сезона, это число дней с устойчивой среднесуточной температурой ниже +8°С (её обозначают tНК).
Чему равны расчётные теплопотери здания?
Мощность тепловых потерь помещения, когда известно назначение и объем помещения, кВт, рассчитывается так:
где Qт – мощность тепловых потерь через наружные ограждения теплопередачей, кВт; Qи – мощность тепловой потери, кВт, инфильтрацией (проникновение холодного воздуха в помещение через неплотности).
Тепловые потери, определяемые при расчётной наружной температуре, называются расчётными и будут равны:
V – объём здания, м 3 ;
Как определяется температура холодного воздуха при расчёте теплопотерь?
Расчетная наружная температура для отопления – средняя температура наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период.
В этом случае теплопотери теплопередачей через наружные ограждения.
В уравнении за tнр принимается средняя температура наружного воздуха наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период [4].
Как определяется температура внутреннего воздуха помещений при расчёте теплопотерь?
Среднюю температуру в жилых помещениях для расчета нагрузки теплопотерь можно принимать +18 ºС. Среднюю температуру в производственных помещениях для расчета нагрузки теплопотерь можно принимать +16 ºС.
Чему равны теплопотери за счёт инфильтрации?
Qи – мощность теплопотери инфильтрацией, кВт.
Инфильтрация – проникновение холодного воздуха в помещение через неплотности (щели). Qи – зависит от разности плотностей (температур) воздуха снаружи и внутри помещения, высоты помещения (или расстояния между этажами), площади щелей, динамического напора ветра.
Максимальная мощность тепловой потери, кВт, инфильтрацией:
где wи – скорость воздуха, попадающего в помещение, м / с, инфильтрацией; ρи – плотности наружного и внутреннего воздуха, кг / м 3 ; Fщ – площадь щелей в здании, м 2 ; Св – удельная теплоемкость воздуха, кДж / (кг⋅К); tв и tн – температуры внутреннего и наружного воздуха, °С.
Каковы особенности учёта коэффициента инфильтрации жилых, общественных и промышленных зданий при расчёте систем теплоснабжения?
μ = Qи max / Qт max называется коэффициентом инфильтрации и обозначается (отношение мощности теплопередачей к мощности инфильтрацией).
Мощность тепловых потерь, кВт, зданием равна:
Что такое удельная теплопотеря здания?
На стадии предпроектной подготовки часто приходится оценивать теплопотери здания, когда еще нет окончательных планировок и не проработана конструкция наружных ограждений. В этом случае полезной может оказаться удельная тепловая характеристика qоV, Вт/(м 3 ·°С), которая является теплотехнической оценкой строительной части здания, показывающей тепловой поток, необходимый для повышения 1 м 3 объема постройки на 1°С. На стадии технико-экономического обоснования строительства (проекта) удельная тепловая характеристика может являться одним из контрольных ориентиров. Эта величина рассчитывается по формуле:
Строительный объем (и его отапливаемую часть) принято определять по наружным обмерам здания, т.к. практически вся толща ограждений, контактирующих с отапливаемыми помещениями, нагревается, и на это тратится тепловая энергия.
Если по удельной тепловой характеристике впоследствии определять теплопотери аналогичного здания, то в этом случае лучше взять объем с запасом.
Для зданий, возведенных до 1994 года, существовали ориентировочные величины удельной тепловой характеристики различных типов зданий. Получить такие значения для современных строений можно, проследив зависимость величин, входящих в формулу.
Что такое коэффициент остекления зданий?
Из чего складываются теплопотери через наружные ограждения зданий?
Теплопотери за счет теплопередачи (трансмиссионные теплопотери) Qoгp, Вт, по СНиП 2.04.05-91* [34] и [37, 38] рассчитываются через каждое теплотеряющее ограждение (или его часть) отдельно по формуле:
где К определяется из теплотехнического расчета по формуле:
n определяется по табл. 16;
Трансмиссионные теплопотери каждого помещения рассчитываются суммированием потерь теплоты через каждое теплотеряющее ограждение, определенных по формуле. Полученную сумму округляют до 5 Вт.
При расчете теплопотерь ограждающие конструкции измеряются по наружному обмеру.
Теплопотери, рассчитанные по формуле без учета добавочных потерь (при Sb = 0), называются основными. Основные трансмиссионные теплопотери часто оказываются меньше действительных потерь, т.к. в формуле не отображены некоторые факторы. Дополнительные теплопотери учитываются добавками к основным потерям, задаваемыми в долях единицы. Выраженные коэффициентом b добавки подразделяются на несколько видов:
1. Добавка на ориентацию ограждения по сторонам света.
3. Добавка на угловое помещение.
4. Добавка на врывание холодного воздуха через наружные двери в здание, не оборудованное воздушно-тепловой завесой.
5. Ранее нормами предусматривалась добавка, учитывающая увеличение теплопотерь в верхней части помещения высотой более 4 м, равная b = 0,02 на каждый метр высоты стены сверх 4 м, но не более b = 0,15. Позднее это требование было исключено.
Каковы особенности учёта внутренних тепловыделений жилых и промышленных зданий при расчёте систем теплоснабжения?
Внутренние тепловыделения в жилых зданиях имеют случайный характер и обычно не поддаются никакому регулированию. Поэтому расчёт теплопотерь в жилых зданиях производят без учёта внутренних тепловыделений. Внутренние тепловыделения в промышленных зданиях могут составлять существенную долю от расчётной отопительной нагрузки и поэтому их необходимо учитывать при расчёте теплоснабжения промышленных зданий.
Как определяются суммарные теплопотери здания?
Суммарные тепловые потери здания определяются с учётом коэффициента инфильтрации μ из теплопотери QТ теплопередачей через наружные ограждения:
Как выглядит уравнение теплового баланса здания?
Уравнение теплового баланса здания выглядит следующим образом:
где Q – суммарные тепловые потери здания;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
(Дж) зданий при круглосуточной работе определяется по формуле (6).
, включая в интервал длительность стояния данной температуры наружного воздуха и температур ниже ее согласно [2].
, в течение отопительного сезона. Зная среднемесячные температуры и количество дней в каждом месяце, мы находим необходимое количество тепловой энергии для обеспечения допустимых температурных параметров в помещение, которое должна отпускать каждый месяц теплоснабжающая организация. Данные полученные при расчете сведем в таблицу №8.
