Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Тепловая нагрузка жилого района

Расчет тепловых нагрузок для всех кварталов жилого района ведется по укрупненным показателям.

Максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых м общественных зданий квартала:

Q0max. = q0(1 + kl) А,

где q0

— укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление на 1м2 общей площади, Вт/(м2С), принимается по [2] в зависимости от этажности здания и расчетной температуры tо

q0 = kt0 + b,

где
k
и
b
— коэффициенты, значения которых зависят от этажности застройки, принимаются по [5];

kl

— коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, принимается
kl
=0,25;

А

— общая площадь жилых зданий, м2,

А = fm,

где
f
— норма жилищной обеспеченности, м2/чел., принимается по [6],
f
= 18 м2/чел.

M — число жителей, чел., определяемое по формуле

m = NF,

где F

— площадь квартала, га, определяется по генплану с учетом масштаба;

N

— число жителей на 1 га (плотность населения) принимается в зависимости от этажности застройки квартала.

Максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий квартала

Qvmax. = klk2q0А,

где k2

— коэффициент, учитывающий долю теплового потока на вентиляцию общественных зданий,
k2
= 0,6 для зданий, построенных после 1985 г.

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий квартала:

Qhm = qhm,

где qh

— укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение в расчете на одного жителя квартала с учетом общественных зданий, Вт/чел., принимается по [2].

В качестве примера приведем расчет тепловых нагрузок на один из кварталов жилого района. Рассчитывается тепловая нагрузка квартала №1.

Площадь квартала равна F = 5,41 га. Квартал одно-двухэтажной застройки. В зависимости от этажности застройки квартала по [5] принимается плотность населения квартала: N = 163 чел./га.

Число жителей квартала

m = NF = 1635,41 =882 человек.

Норма жилищной обеспеченности на существующий период строительства по [6]:

f = 18 м2/чел.

Общая площадь жилых зданий тогда будет равна

А = 18882 =15876 м2.

С учетом этажности застройки квартала определяются коэффициенты по [6]: k = -1,2; b = 140. Вычисляем укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление на 1 м2 общей площади

q

‘
0 = -1,2(-28)+140 =173,6 Вт/м30С.
Тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий:

Q`omax = q’0(1+k1) A =173,6(1+0,25)15876 = 3445 кВт.

Определяем максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий квартала, с учетом коэффициента k2 = 0,6 для зданий, построенных после 1985 года

Qvmax = k1k2q’0A = 0,250,6173,615876 = 413 кВт.

Для расчета среднего теплового потока на горячее водоснабжение определяется укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение в расчете на одного жителя квартала с учетом общественных зданий по [2]. При норме расхода горячей воды на одного жителя qh = 115 л/сут он равен qh =407 Вт/чел. Тогда

Qhm = 407882 =359 кВт

Результаты расчета тепловых нагрузок квартала приводятся в таблице 2.

Таблица 2

Расчет потерь тепловой энергии в тепловых сетях с теплоизоляцией из вспененного полиэтилена

В примере приведены расчеты по трем участкам.

Продолжение таблицы:

Всего теплосеть состоит из 56 участков.

По итогам расчетов, общие тепловые потери в тепловых сетях с изоляцией из вспененного полиэтилена составляют 864 687 Вт, из термоплэкса 730 602 Вт, из стекловаты 864 687 Вт.

Как выбрать циркуляционный насос

Уютным жильё не назовёшь, если в нём будет холодно

И не важно, какая в доме мебель, отделка или внешний вид в целом. Всё начинается с тепла, а оно невозможно без создания системы отопления.

Недостаточно купить «навороченный» нагревательный агрегат и современные дорогие радиаторы — для начала нужно продумать и распланировать по деталям систему, которая будет поддерживать в помещении оптимальный температурный режим

И не важно, относится ли это к дому, где постоянно живут люди, или это большой загородный дом, маленькая дача. Без тепла жилым помещение не будет и находиться в нём будет не комфортно.

Для достижения хорошего результата нужно понимать, что и как делать, какие имеются нюансы в отопительной системе, и как они повлияют на качество обогрева.

Когда делают монтаж индивидуальной системы отопления, нужно предусматривать все возможные детали её работы. Она должна выглядеть как единый сбалансированный организм, требующий минимума вмешательства со стороны человека. Мелких деталей тут нет – важным является параметр каждого устройства. Это может быть мощность котла или диаметр и тип трубопровода, вид и схема подключений отопительных приборов.

Без циркуляционного насоса сегодня не обходится ни одна современная отопительная система.

Два параметра, по которым выбирают этот прибор:

• Q — показатель расхода теплоносителя за 60 минут, выраженный в кубометрах.
• Н — показатель напора, который выражен в метрах.

Многие технические статьи и нормативные документы, а так же производители прибора пользуются обозначением Q.

Способы определения нагрузки

Сначала поясним значение термина. Тепловая нагрузка – это общее количество теплоты, расходуемое системой отопления на обогрев помещений до нормативной температуры в наиболее холодный период. Величина исчисляется единицами энергии – киловаттами, килокалориями (реже – килоджоулями) и обозначается в формулах латинской буквой Q.

Зная нагрузку на отопление частного дома в целом и потребность каждого помещения в частности, нетрудно подобрать котел, обогреватели и батареи водяной системы по мощности. Как можно рассчитать данный параметр:

1. Если высота потолков не достигает 3 м, производится укрупненный расчет по площади отапливаемых комнат.
2. При высоте перекрытий 3 м и более расход тепла считается по объему помещений.
3. Определение теплопотерь через внешние ограждения и затрат на подогрев вентиляционного воздуха согласно СНиП.

Примечание. В последние годы широкую популярность обрели онлайн-калькуляторы, размещаемые на страницах различных интернет-ресурсов. С их помощью определение количества тепловой энергии выполняется быстро и не требует дополнительных инструкций. Минус – достоверность результатов нужно проверять, ведь программы пишут люди, не являющиеся теплотехниками.

Фото здания, сделанное с помощью тепловизора
Две первые расчетные методики основаны на применении удельной тепловой характеристики по отношению к обогреваемой площади либо объему здания. Алгоритм простой, используется повсеместно, но дает весьма приближенные результаты и не учитывает степень утепления коттеджа.

Считать расход тепловой энергии по СНиП, как делают инженеры–проектировщики, гораздо сложнее. Придется собрать множество справочных данных и потрудиться над вычислениями, зато конечные цифры отразят реальную картину с точностью 95%. Мы постараемся упростить методику и сделать расчет нагрузки на отопление максимально доступным для понимания.

Суммарные тепловые потери в тепловых сетях

В результате обследования тепловой сети установлено, что

• 60 % трубопроводов тепловых сетей заизолировано стекловатой с 70 % износом,
• 30 % экструдированным пенополистиролом типа ТЕРМОПЛЭКС и
• 10 % вспененным полиэтиленом.

Тепловизионное обследование тепловой сети

Расчет тепловых потерь в тепловых сетях был дополнен тепловизионным обследованием.

Тепловизионное обследование тепловой сети помогает обнаружить локальные дефекты трубопроводов и теплоизоляции для последующего ремонта или замены.

Повреждена теплоизоляция трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 59,3 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 54,5 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 56,2 °C

Повреждена теплоизоляция трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 66,3 °C

Открытые участки трубопроводов без изоляции.

Открытые участки трубопроводов без изоляции.

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем.

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 62,5 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 63,2 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 63,8 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 66,5 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 63,5 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 69,5 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 62,2 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 52,0 °C

Открытые участки трубопроводов без изоляции. Максимальная температура на открытых участках составляла 62,4 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем под воздействием окружающей среды.

Узнать про обследование систем водоснабжения.

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем под воздействием окружающей среды.

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 67,6 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем. Максимальная температура на открытых участках составляла 58,8 °C

Частичное разрушение теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем под воздействием окружающей среды.

Расчет износа трубопровода

Средний возраст трубопроводов тепловой сети составляет 36,5 лет.

При обследовании в натуре было установлено, что остаточный срок службы для него принимается в 15 лет, в то время как нормативный срок службы составляет 25 лет. Износ трубопровода определяется следующим образом:

36,5/(36,5+20) х (100- 15) = 54,9115%

Посмотреть на пример обследования перед модернизацией котельной и тепловой сети.