Кафедра теплотехники и теплоэнергетики
Лекции.ИНФО


Кафедра теплотехники и теплоэнергетики



Кафедра теплотехники и теплоэнергетики

 

ОСНОВЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

 

Энергетический институт

Специальность:

140101.65/100500 – тепловые электрические станции

Направление подготовки бакалавра:

140100.52/550900 – теплоэнергетика

 

 

Санкт-Петербург

Издательство СЗТУ

 

Утверждено редакционно-издательским советом университета

 

УДК 697.34

 

 

Основы централизованного теплоснабжения: учебно-методический комплекс (информация о дисциплине, рабочие учебные материалы, информационные ресурсы дисциплины, блок контроля дисциплины) /сост. Е.А. Блинов, Б.Л. Паскарь, А.Л. Васильченко.- СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008.- с.

 

Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с требованиями Руководства по разработке и оформлению учебной и учебно-методической литературы.-СПб.: СЗТУ, 2006.

В дисциплине рассматриваются основные виды теплового потребления, источники генерации теплоты: котельные, промышленные ТЭЦ, теплофикационные установки АЭС и установки утилизации теплоты, тепловые сети, тепловые пункты и насосные станции, технико-экономическое обоснование выбора систем теплоснабжения.

 

 

 

Рассмотрено на заседании кафедры теплотехники и теплоэнергетики 30 июня 2008г.; одобрено методическим Советом энергетического института 26 июня 2008г.

 

 

Рецензенты: кафедра теплотехники и теплоэнергетики Северо-Западного государственного заочного технического университета (зав. кафедрой З.Ф. Каримов, д-р техн. наук, проф.); Н.Н.Гладышев, канд. техн. наук, доц. кафедры теплосиловых установок и тепловых двигателей СПбГТУРП.

 

 

Составители:Е.А. Блинов, канд. техн. наук, проф.,

Б.Л. Паскарь, канд. техн. наук, проф.,

А.Л. Васильченко, ст. преподаватель

 

ã Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2008


ИНФОРМАЦИЯ О ДИСЦИПЛИНЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина «Основы централизованного теплоснабжения» изучается студентами специальности 140101.65/100500 всех форм обучения в одном семестре. Дисциплина включает в себя разделы: основные положения теплоснабжения потребителей; тепловое потребление; системы теплоснабжения; источники теплоснабжения; регулирование в системах теплоснабжения; тепловые сети; тепловые пункты и насосные станции.

Целью изучения дисциплиныявляется получение необходимых знаний и навыков для проектирования и эксплуатации систем централизованного теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунальных потребителей.

Задачи изучения дисциплины – творческое усвоение основных положений централизованного теплоснабжения, теплофикации и тепловых сетей. Знания основ дисциплины формируется на нескольких уровнях, отличающихся глубиной проработки материала.

В результате изучения дисциплины студент должен овладеть основами знаний по дисциплине, формируемыми на нескольких уровнях:

Иметь представление:

- о структуре систем источников теплоты: котельные, тепловые и атомные электростанции, установки утилизации теплоты;

- о теплофикации, как наиболее совершенном методе централизованного теплоснабжения;

- о централизованном и децентрализованном теплоснабжении.

Знать:

- основные положения централизованного теплоснабжения;

- основные принципы рационального энергоснабжения на базе теплофикации;

-методики расчетов тепловых нагрузок на нужды технологии, отопления, вентиляции, кондиционирования и ГВС;

- системы теплоснабжения и теплоносители;

- схемы, состав оборудования и режимы работы современных и перспективных источников теплоты;

- методы регулирования в системах теплоснабжения;

- конструкции и методики расчетов тепловых сетей и тепловых пунктов.

Уметь:

- определять тепловые нагрузки потребителей;

- строить температурный график регулирования в тепловых сетях;

- строить пьезометрический график системы теплоснабжения;

- определить годовую потребность в натуральном и условном топливе;

- разработать проект и провести технико-экономический анализ систе- мы теплоснабжения.

Владеть:

- методиками расчетов тепловых сетей и тепловых пунктов;

- методиками расчета теплообменного оборудования;

- методикой оптимального выбора оборудования источников теплоты и тепловых пунктов;

- основами программирования, навыками работы с персональным компьютером для расчетов систем теплоснабжения;

- способами определения затрат энергетических, материальных и людских ресурсов при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения.

Место дисциплины в учебном процессе:

Теоретической и практической основами дисциплины являются курсы: «Гидрогазодинамика», «Техническая термодинамика», «Тепломассообмен», «Котельные установки и парогенераторы», «Экономика энергетических предприятий». Приобретенные студентами знания будут непосредственно использованы при изучении следующих дисциплин: «Энергосбережение в теплотехнике и теплотехнологиях», «Технико-экономические основы проектирования», а также в курсовом и дипломном проектировании.

 

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1.1

Вид учебной работы Всего часов
Форма обучения
очная очно-заочная заочная
Общая трудоемкость дисциплины
Работа под руководством преподавателя
В т.ч. аудиторные занятия:      
Лекции
практические занятия
Самостоятельная работа студентов
Промежуточный контроль, количество:
В т.ч.: курсовой проект,          
Вид итогового контроля Экзамен

 

Перечень видов практических занятий и контроля:

- тесты (по разделам дисциплины);

- практические занятия – 25 часов (для очной формы обучения); 10 часов (для очно-заочной формы обучения); 6 часов (для заочной формы обучения);

- курсовой проект (для всех форм обучения);

- экзамен (для всех форм обучения).

РАБОЧИЕ УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

(объем дисциплины – 100 часов)

 

Введение (6 часов)

[1], с. 6…18, 78…79; [2], с. 4…7.

Предмет и содержание курса. Основные формы вырабатываемой энергии и их ресурсы. Централизованное теплоснабжение и теплофикация.

Системы централизованного теплоснабжения и их структуры.

Системы децентрализованного теплоснабжения.

Общие характеристики тепловых сетей и тепловых пунктов.

 

Раздел 1. Тепловое потребление (16 часов)

[1], с. 58…77; [9], с. 3 – 4.

Сезонные и круглогодичные нагрузки. Зависимость тепловых нагрузок

от климатических условий и профиля производственных предприятий. Определение значений и характера тепловых нагрузок.

Задачи отопления. Методика расчета потерь теплоты зданиями и составления теплового баланса зданий. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления. Отопительный сезон.

Вентиляция производственных, коммунальных предприятий и общественных зданий. Расчет расхода теплоты на вентиляцию. График работы систем вентиляции.

Кондиционирование воздуха, выработка искусственного холода. Определение подлежащего удалению из здания избыточного количества теплоты.

Параметры и расход теплоты на технологические нужды. Пути экономии топливно-энергетических ресурсов на производстве.

Горячее водоснабжение: назначение, требуемые параметры, характер потребления горячей воды. Виды расчетных нагрузок на нужды ГВС. Методика расчета потребности в теплоте на ГВС.

Основные задачи расчета тепловых нагрузок. Методика определения мак-

симальных и среднечасовых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, годовых расходов теплоты. Расчет годовой потребности в топливе.

 

Раздел 2. Системы теплоснабжения(12 часов)

[1], с. 85…114.

Типы водяных систем. Однотрубные и многотрубные системы, их схемы, области применения, основные преимущества и недостатки.

Зависимая и независимая схемы присоединения теплопотребляющих установок абонементов к тепловой сети. Достоинства и недостатки закрытых и открытых систем. Принципы несвязанного и связанного регулирования.

Виды систем пароснабжения предприятий, их структура и особенности. Схемы паровых систем теплоснабжения, состав оборудования, режимы работы, методы обеспечения надежности пароснабжения.

Системы сбора и возврата конденсата от промышленных потребителей; их назначение, состав оборудования, режим работы. Меры по снижению потерь конденсата.

Основные преимущества и недостатки воды как теплоносителя по сравнению с паром.

Выбор параметров теплоносителя и системы теплоснабжения. Преимущества и недостатки открытых и закрытых систем.

 

Раздел 3. Источники теплоснабжения(16 часов)

[1], с. 35…54, 79…85; [3], 10…17, 91…102, 121…122; [4], с. 11…12, 29…37, 54…65, 221…225; [6], с. 151…153, 167…173.

Назначение, тепловые схемы, состав оборудования котельных. Методика расчета тепловых схем котельных. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельных для закрытых и открытых систем теплоснабжения. Пути совершенствования тепловых схем котельных и повышения эффективности их работы.

Схемы отпуска теплоты от ТЭЦ с паром и горячей водой и их эффективность. Распределения тепловых нагрузок между отборами турбин и пиковыми водогрейными котлами. Совместная работа котельных и ТЭЦ в системах теплоснабжения.

Принципиальные схемы, параметры и оборудование теплофикационных газотурбинных и парогазовых установок (ГТУ и ПГУ). Особенности теплоподготовительных систем КЭС.

Перспективы и условия внедрения теплофикационных установок в тепловые схемы атомных электростанций. Схемы подключения сетевого подогревателя к тепловой схеме атомных электростанций.

 

Раздел 4. Регулирование в системах теплоснабжения(10 часов)

[1], с. 116…120, 131… 175.

Назначение и структура системы регулирования. Возможные методы регулирования тепловой нагрузки в системах централизованного теплоснабжения. Регулирование отпуска теплоты из паровых сетей.

Центральное регулирование однородной и разнородной тепловых нагрузок. Графики температур при качественном регулировании отопительной нагрузки.

Методы центрального регулирования суммарных нагрузок отопления и горячего водоснабжения, используемого в системах теплоснабжения городов.

Эффективность различных систем регулирования отпуска теплоты.

 

 

Раздел 5. Тепловые сети (30 часов)

[1], с.182…212, 241…248, 305…352; [2], с. 119…123, 134…146

Задачи гидравлического расчета. Основные требования к режиму давления в водяных тепловых сетях. Схемы тепловых сетей. Основные формулы расчета. Пьезометрический график и выбор вида присоединения потребителей к тепловым сетям. Определение параметров сетевых и подпиточных насосов.

Гидравлические характеристики участков тепловой сети, насосов и регуляторов. Гидравлический удар и средства борьбы с ним.

Тепловой расчет. Задачи и основные требования. Термические сопротивления и теплопотери. Определение оптимальной толщины изоляции.

Прочностной расчет трубопроводов. Расчет усилий на подвижные и неподвижные опоры. Компенсация температурных напряжений в трубопроводах тепловой сети. Виды компенсации, расчет усилий при самокомпенсации.

Схемы и конфигурации тепловых сетей. Трасса и профиль теплопроводов. Конструкции теплопроводов. Теплоизоляционные материалы и конструкции тепловой изоляции. Трубы и их соединения, арматура. Способы прокладки тепловых сетей. Опоры. Компенсаторы. Основы проектирования тепловых сетей.

 

Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции (10 часов)

[1], с. 262…303; [2], с. 290…306, 321…331.

Назначение, схемы и оборудование тепловых пунктов. Методика расчета и выбора основного оборудования. Связь тепловых пунктов с системами потребителей и источниками теплоты.

Центральные и индивидуальные тепловые пункты. Тепловые пункты промышленных предприятий.

Установки сбора и возврата конденсата.

Назначение, технологические схемы и компоновки насосных станций на тепловых сетях. Аккумулирование теплоты.

Автоматизация тепловых пунктов и насосных станций. Диспетчеризация.

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

2.2.1. Тематический план дисциплины

для студентов очной формы обучения

Таблица 2.1

 

№ п/п Название раздела, темы Кол-во часов по дневной форме обучения Виды занятий и контроля
Лекции ПЗ Самост. работа Тесты Курс. проект
аудит. ДОТ аудит. ДОТ
  Всего    
  Введение          
Раздел 1. Тепловое потребление   №1  
1.1 Классификация тепловых нагрузок              
1.2 Расчет тепловых нагрузок         Зад.1
Раздел 2. Системы теплоснабжения   №2  
2.1 Водяные системы          
2.2 Паровые системы              
2.3 Выбор теплоносителя и системы              
Раздел 3. Источники тепла №3  
3.1 Котельные            
3.2 ТЭЦ       Зад. 2
3.3 Теплофикационные установки АЭС            
Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях   №4 Зад. 3
Раздел 5. Тепловые сети №5  
5.1 Расчеты тепловых сетей       Зад. 4
5.2 Схемы прокладки и конструкции тепловых сетей           Зад. 5
Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции     №6  

 

Тематический план дисциплины

для студентов очно – заочной формы обучения

 

Таблица 2.2

 

№ п/п Название раздела, темы Кол-во часов по дневной форме обучения Виды занятий и контроля
Лекции ПЗ Самост. работа Тесты Курс. проект
аудит. ДОТ аудит. ДОТ
  Всего    
  Введение 1,5       4,5    
Раздел 1.Тепловое потребление 2,5 1,5   №1  
1.1 Классификация тепловых нагрузок   1,5            
1.2 Расчет тепловых нагрузок   1,5       Зад. 1
Раздел 2. Системы теплоснабжения 1,5 3,5   №2  
2.1 Водяные системы            
2.2 Паровые системы   0,5          
2.3 Выбор теплоносителя и системы     0,5        
Раздел 3. Источники тепла 2,5 3,5 №3  
3.1 Котельные   1,5 1,5      
3.2 ТЭЦ       Зад. 2
3.3 Теплофикационные установки АЭС   0,5            
Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях     №4 Зад. 3
Раздел 5. Тепловые сети 4,5 6,5 №5  
5.1 Расчеты тепловых сетей   3,5 3,5     Зад. 4
5.2 Схемы прокладки и конструкции тепловых сетей   1,5 1,5     Зад. 5
Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции 1,5 1,5 №6  

 

Тематический план дисциплины

для студентов заочной формы обучения

Таблица 2.3

 

  п/п Название раздела, темы Кол-во часов по дневной форме обучения Виды занятий и контроля
Лекции ПЗ Самост. работа Тесты Курс. проекты
аудит. ДОТ аудит. ДОТ
  Всего    
. Введение   0,5     5,5    
Раздел 1. Тепловое потребление     №1  
1.1 Классификация тепловых нагрузок   0,5            
1.2 Расчет тепловых нагрузок   0,5         Зад.1
Раздел 2. Системы теплоснабжения 5,5     5,5 №2  
2.1 Водяные системы   0,5          
2.2 Паровые системы   0,5 1,5          
2.3 Выбор теплоносителя и системы              
Раздел 3. Источники тепла 1,5 2,5 №3  
3.1 Котельные   0,5 0,5      
3.2 ТЭЦ   0,5     Зад.2
3.3 Теплофикационные установки АЭС            
Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях     №4 Зад.3
Раздел 5. Тепловые сети №5  
5.1 Расчеты тепловых сетей       Зад.4
5.2 Схемы прокладки и конструкции тепловых сетей         Зад.5
Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции   1,5 1,5 №6  

 

 

СТРУКТУРНО – ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ДИСЦИПЛИНЫ

Выбор теплоносителя и системы
Паровые системы
Раздел 2. Системы теплоснабжения
Структурно – логическая схема дисциплины «Основы централизованного теплоснабжения» представлена на рис. 1. Схема дает представление о содержании дисциплины, последовательности изучения и связи между разделами.

Раздел 2 Системы теплоснабжения
Выбор теплоносителя и системы
Паровые системы
Водяные системы
Расчет тепловых нагрузок

Рис.2.1. Структурно-логическая схема дисциплины

ВРЕМЕННОЙ ГРАФИК ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

 

Таблица 2.4

№ п/п Наименование раздела (темы) Продолжительность изучения (из расчета-4 часа в день)
1. Введение 1 дн.
2. Раздел 1.Тепловое потребление 4 дн.
3. Раздел 2. Системы теплоснабжения 3 дн.
4. Раздел 3. Источники тепла 4 дн.
5. Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях 2 дн.
6. Раздел 5. Тепловые сети 8 дн.
7. Раздел 6.Тепловые пункты и насосные станции 3 дн.
Итого: 25 дн.

ПРАКТИЧЕСКИЙ БЛОК

Практические занятия

Таблица 2.5

№ и название раздела (темы) Наименование тем практических занятий Количество часов
Формы обучения
Очная Очно-заочная Заочная
1.2. Расчет тепловых нагрузок Расчет тепловых нагрузок потребителя и годового расхода теплоты и топлива. Построение годового графика продолжительности нагрузки 1.5
3.2. ТЭЦ Расчет сетевого подогревателя теплофикационной установки ТЭЦ 1.5
5.1. Расчеты тепловых сетей Расчет тепловых потерь трубопроводов тепловой сети при бесканальной и канальной прокладке
5.1. расчеты тепловых сетей Расчет тепловых потерь трубопроводов при воздушной прокладке

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ДИСЦИПЛИНЫ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основной:

1. Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов / Е.Я. Со- колов. – М.; Издательство МЭИ, 2006.

 

Дополнительный:

2. Водяные тепловые сети: справочное пособие по проектированию / под редакцией Н.К. Громова, Е.П. Шубина. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

3. Бузников, Е.Ф. Производственные и отопительные котельные / Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я. Берзиньш. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

4. Промышленные тепловые электростанции: учебник для вузов / М.И. Баженов, А.С. Богородский, Б.В. Сазанов, В.Н. Юренев; под редакцией Е.Я. Соколова. - М.: Энергия, 1979.

5. Основы централизованного теплоснабжения: методические указания к курсовому проектированию. – СПб.: CЗТУ, 2004.

6. Маргулова, Т.Х. Атомные электрические станции: учебник для вузов / Т.Х. Маргулова. - М.: Высшая школа, 1978.

7. Апарцев, М.М. Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения: справочно-методическое пособие / М.М. Апарцев. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

8. СНиП 2.04.07-86*.Тепловые сети.- М.: Минстрой России, 1994.

9. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов. - М.: Минстрой России, 1994.

 

 

 

3.2. ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ *)

 

Курс «Основы централизованного теплоснабжения» дает студенту необходимые знания по проблемам теплоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий, как одной из основных подсистем энергетики, связанной с сжиганием ископаемого топлива и использованием нетрадиционных источников энергии.

Изучают эту дисциплину студенты на 4-м курсе, выполняют по ней один курсовой проект, сдают тесты и экзамен.

Рекомендуется следующий порядок учебной работы для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения:

- ознакомиться с содержанием и основными положениями 1-го раздела по опорному конспекту;

- изучить теоретический материал по рекомендуемой литературе;

- ответить на вопросы для самопроверки по темам раздела;

- пройти тестирование по разделу;

- перейти к следующему разделу и т.д.;

- решить задачи практических работ;

- выполнить и защитить курсовой проект;

- сдать экзамен.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Научно-техническая революция, начатая во второй половине ХХ века, вызвала во всех странах мира быстрое развитие энергетики, т.е. систем и установок для преобразования первичных энергоресурсов в формы энергии, необходимые для промышленности, сельского хозяйства и населения, и передачи этой энергии от источников её производства до объектов использования.

Россия является единственной в мире крупной индустриальной страной, полностью базирующей своё экономическое развитие только на собственных топливно-энергетических ресурсах. На строительство топливно-энергетического комплекса, объединяющего добычу первичных энергоресурсов и их преобразование в используемые формы энергии, расходуется около 30% всех капиталовложений в промышленность. Энергетическая независимость – серьезное преимущество нашей экономики и весьма важная предпосылка устойчивого роста. Для реализации этого преимущества необходимо рациональное и экономичное использование как первичных энергоресурсов, так и вырабатываемой энергии.

*) Этот подраздел имеет собственную нумерацию рубрик, не зависимую от нумерации рубрик данного УМК.

 

 

Из всех форм вырабатываемой энергии наиболее широкое использование находят два вида энергии – электрическаяи тепловаянизкого(теплоносительстемпературойдо150°С) и среднего(темп. от150до350°С)потенциала, на выработку которых в России затрачивается в настоящее время свыше 55% всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов.

Основным ресурсом для выработки электрической и тепловой энергии в нашей стране является органическое топливо. В последние 50 лет помимо органического возрастает использование ядерного топлива.

Для организации рационального энергоснабжения страны особенно большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным технологическим способом производства электрической и тепловой энергии и одним из основных путей снижения удельного расхода топлива на выработку указанных видов энергии.

Под термином «теплофикация» понимается централизованное теплоснабжение на базе комбинированной, т.е. совместной выработки электрической и тепловой энергии в одной установке. Термодинамической основой теплофикации служит полезное использование отработавшей в тепловом двигателе теплоты, отводимой из теплосилового цикла. В комбинированной выработке заключается основное отличие теплофикации от так называемого раздельного метода энергоснабжения, когда электроэнергия вырабатывается на конденсационных электростанциях (КЭС), а теплота – в котельных.

Основной энергетический эффект теплофикации заключается в замене теплоты, выработанной при раздельном энергоснабжении в котельных, отработавшей теплотой, отведенной из теплосилового цикла электростанции, благодаря чему на ТЭС ликвидируется бесполезный отвод теплоты в окружающую среду при превращении химической, а на АЭС внутриядерной энергии топлива в электроэнергию. Развитие комбинированной выработки является одним из основных путей повышения энергетического производства в нашей стране.

Таким образом, при теплофикации в России реализовано два основных принципа:

1. Комбинированное (совместное) производство теплоты и электроэнергии, осуществляемое на ТЭЦ и АТЭЦ;

2. Централизация теплоснабжения, т.е. передача теплоты от одного или нескольких источников, работающих на одну тепловую сеть, многочисленным тепловым потребителям.

Централизациятеплоснабжения не является особенностью теплофикации и может быть осуществлена при подаче теплоты не только от ТЭЦ, но и от другихисточников,например,крупныхкотельныхилипромышленных теплоутилизационных установок. Она ведет к экономии топлива (за счет более высокого КПД крупных районных и промышленных котельных, а также мощных котельных современных ТЭЦ (по сравнению с местными котельными), несмотря на дополнительные потери тепла в сетях при централизованном теплоснабжении.

 

 

Вопросы для самопроверки

1. Каковы сущность и задачи теплоснабжения?

2. Какова энергетическая сущность теплофикации и ее роль в централизованном теплоснабжении?

3. Как подразделяются системы теплоснабжения в зависимости от размещения источника теплоты и теплопотребителей?

4. Назовите виды теплоносителей.

5. По каким видам и параметрам классифицируются тепловые сети?

6. На какие категории подразделяются тепловые сети?

7. Как и чем образуются схемы циркуляции теплоносителя в тепловой сети?

8. Каково оптимальное и возможное количество труб в тепловой сети?

9. Каково назначение, место размещения и цели, выполняемые тепловыми пунктами, как установками на тепловых сетях?

10. Приведите классификацию тепловых пунктов и ступени регулирования отпуска теплоты.

 

 

Сезонная нагрузка

Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплопритоком.

Условие теплового равновесия здания может быть выражено в виде равенства

 

Q = Qт + Qи = Qо + Qтв = Qт (1 +µ), (1.1)

 

где Q - суммарные теплопотери здания; Qт - теплопотери теплопередачей через наружные ограждения; Qи - теплопотери инфильтрацией из-за поступления в помещение через неплотности наружных ограждений холодного воздуха; Qо - подвод теплоты в здание через отопительную систему; Qтв - внутренние тепловыделения; µ = Qи /Qт - коэффициент инфильтрации.

Источником внутренних тепловыделений Qтв в жилых зданиях являются обычно люди, приборы для приготовления пищи, осветительные приборы. Эти тепловыделения носят в значительной мере случайный характер и не поддаются никакому регулированию по времени, кроме того они не распределяются равномерно по зданию: в помещениях с большой плотностью – относительно велики, с малой – незначительны.

Для обеспечения в жилых районах нормального температурного режима обычно устанавливают гидравлический и температурный режим теплосети по наиболее невыгодным условиям, т.е. по режиму отопления помещений с нулевыми внутренними тепловыделениями, т.е. Q тв= 0.

Источником внутренних тепловыделений в промышленных зданиях являются различного рода тепловые и силовые установки и механизмы (печи, сушила, двигатели и др.). Эти тепловыделения довольно устойчивы и нередко представляют существенную долю расчетной отопительной нагрузки, поэтому они должны учитываться при разработке режима теплоснабжения промышленных районов.

Теплопотери теплопередачей через наружные ограждения в Дж/с могут быть определены расчетным путем по формуле

 

Qт =∑ k F t, (1.2)

 

где k – коэффициент теплопередачи наружных ограждений, Вт/(м²·К), F – площадь поверхности отдельных наружных ограждений, м², t – разность температур воздуха с внутренней и наружной стороны ограждающих конструкций, °С.

На практике теплопотери теплопередачей определяются по следующей формуле

 

Qт = qо V ( tв - tн ) (1.3)

 

где qо - удельная теплопотеря здания, Вт/(м3·К), V - объем здания по наружному обмеру, м3 , tв - усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, °С, tн - наружная температура, °С.

Для жилых и общественных зданий при правильной эксплуатации максимальное значение коэффициента инфильтрации не превосходят 3 – 6 %, что лежит в пределах погрешности расчета теплопотерь. Поэтому для упрощения инфильтрацию не вводят в расчет, а значение удельных теплопотерь принимают с небольшим запасом. Потери инфильтрацией промышленных зданий нередко достигают 25 – 30% теплопотерь и их необходимо учитывать при расчете.

При определении расхода теплоты на отопление исходят не из минимального кратковременного значения наружной температуры для данной местности, а из другого, более высокого, так называемого расчетногозначениянаружнойтемпературыдляотопленияtо, равной средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период.

Все значения наружных температур по всей территории России приведены в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Для экономного и правильного использования топлива имеет весьма важное значение выбор начала и конца отопительного сезона, которое для жилых и общественных зданий обычно регламентируется местными властями.

Действующими СНиП продолжительность отопительного периода определяется по числу дней с устойчивой среднесуточной температурой +8 °С и ниже. Эту наружную температуру обычно считают началом и концом отопительного периода. Однако эксплуатационные наблюдения показывают, что нельзя оставлять жилые и общественные здания без отопления в течение продолжительного времени при наружной температуре ниже +10 - + 12 °С, т.к. это приводит к заметному снижению внутренней температуры в помещении и неблагоприятно отражается на самочувствии людей.

Начало и конец отопительного сезона для промышленных зданий определяются наружной температурой, при которой теплопотери через наружные ограждения делаются равными внутренним тепловыделениям. Т.к. тепловыделения в промышленных зданиях значительны, то в большинстве случаев длительность отопительного сезона для них к









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 261;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная