Задача теплоснабжения
|
Скачать 87.1 Kb.
|
|
Расчет теплопотоков в жилых и офисных помещениях http://www.thermonews.ru/termos/otopl/thermoflow.htm?id_theme=off 2 Сентября 2004 / Термошкола / Энциклопедия отопления Автор: Александр Мельников Задача теплоснабжения Отопление Температура наружного воздуха может изменяться в широких пределах, но человеку для комфортного пребывания нужна именно комфортная температура – её величина зависит от типа выполняемой работы, сезона и индивидуальных особенностей человека. Если пассивные средства регулирования тепловлажностного режима не могут обеспечить комфорт при низкой температуре воздуха, то необходим дополнительный приток теплоты, который и обеспечивает система отопления. Горячее водоснабжение Там, где нет централизованного горячего водоснабжения, необходимо обеспечить автономный нагрев воды. Эта задача обычно решается за счёт отопительного котла, поэтому появляется дополнительная нагрузка, которую нужно учесть при его выборе. Теория Тепловой режим здания (помещения) Наружная температура изменяется со временем, внутреннюю температуру нужно поддерживать на требуемом, комфортном уровне. Если температура на улице ниже комнатной, например –40°С, а внутри помещения комфортные +20 °С, то теплота начинает уходить, образуя тепловой поток, устремлённый в данном случае наружу. Предположим, из помещения уходит 500 Вт. Чтобы температура внутреннего воздуха осталась на уровне +20°С, необходимо подать в помещение эти 500 Вт. Если в помещение подавать 400 Вт, то тепловое равновесие между теплопоступлениями и теплопотерями установится на более низком уровне, +18°С. Если подавать 600 Вт, то на более высоком: +22°С. Задачей отопления является обеспечить условия, при которых тепловой режим здания будет требуемым, чтобы в помещениях была нужная температура вне зависимости от колебаний наружной температуры. Тепловой баланс При эксплуатации между помещением и окружающей средой устанавливается тепловой баланс – теплопотери становятся равными теплопоступлениям. Но чтобы баланс получился на требуемом уровне, его необходимо спрогнозировать. Для этого определяются все теплопотери и теплопоступления. Примеры теплопотерь:
Примеры теплопоступлений:
Мощность системы отопления должна быть такой, чтобы в самый холодный день температура в помещении осталась на требуемом уровне. Поэтому для расчёта отопления мы складываем теплопотери помещения в самый холодный день, и вычитаем из них теплопоступления. Получившаяся величина является максимальной мощностью системы отопления. Тепловой баланс постоянно изменяется в зависимости от сочетания теплопотерь и теплопоступлений. Если в большой комнате десять молодых людей устроили танцы, то теплопоступлений от них может быть будет достаточно, чтобы отопить комнату зимой, каждый танцор будет выделять 200–250 Вт, в результате получится 2–2,5 кВт, и отопительный прибор можно отключать. Хотя в межсезонье теплопоступления от солнца для помещений с окнами могут нагреть помещение до требуемой температуры, в целом окна – самая расходная статья в тепловом балансе, и в энергоэффективном строительстве площадь окон должна быть небольшой, а теплоизолирующие свойства – высокими. Хороший пример в этом отношении показывают традиционные дома, в которых площадь окон около 10% от площади помещения. Это и зимой позволяет экономить, и летом не слишком жарко будет. Отопление Система отопление компенсирует недостаток теплоты в обслуживаемом помещении. Для эффективной и экономичной работы система должна иметь достаточную мощность и возможность регулирования в широких пределах. Традиционная автономная система отопления состоит из котла, отопительных приборов, и сети теплопроводов, по которым осуществляется циркуляция воды. Более сложные системы включают много автоматики, раздельные сети теплопроводов для обычных отопительных приборов и систем панельного (напольного) отопления. Экономичное и комфортное управление с элементами прогнозирования возможно в составе интегрированных систем «умный дом». Тепловая устойчивость На бытовом уровне все понимают, что дом с толстыми стенами лучше, чем с тонкими. Это обусловлено важностью такого явления, как тепловая устойчивость. Толстые стены не только уменьшают тепловой поток наружу, но и аккумулируют теплоту. Поэтому если прекратить отопление зимой, то в доме с толстыми стенами дольше будет сохраняться приемлемая температура, а в доме с тонкими стенами быстро станет некомфортно холодно. Использование толстых стен позволяет рассчитывать мощность котла не по температуре самых холодных суток, (например -20°С), а для температуре самой холодной пятидневки, которая всегда выше, скажем -14°С, что позволит заметно уменьшить требуемую мощность котла без потери комфорта. Если предположить, что речь идёт о подземном помещении (подвале) с условно-бесконечной толщиной стен, то за расчётную нужно будет брать среднегодовую температуру, которая может быть +10°С, так что отопить такое помещение очень легко. К сожалению понимающих заказчиков, в современном строительстве стены обычно недостаточно толстые, так что преимуществами теплоустойчивости воспользоваться нельзя. Особенностью резкоконтинентального климата, характерного для многих районов России, являются значительные суточные колебания температуры, от холодного до жаркого дискомфорта. Ночью +15°С, днём +35°С. С помощью умелого изменения толщины стен можно добиться, чтобы ночная прохлада охлаждала помещение днём, а дневное тепло согревало помещение ночью. Но это, конечно, высший класс проектирования. Практика Центром автономной отопительной системы является котёл. Раньше это можно было сказать только про особняки, но сейчас и в городских условиях находит применение поквартирное отопление, в котором теплота производится в расположенном в квартире небольшом котле. Топливо для котлов Для простоты ограничимся бытовыми котлами. Прежде всего, важна их классификация по виду топлива: уголь, газ, жидкое топливо, электричество. Угольные котлы хороши, но хозяева особняков обычно не испытывают желания самостоятельно подбрасывать в них уголёк, а механизация котлов на твёрдом топливе (уголь, дрова, торф) затруднительна. Так что в современном заказном строительстве котлы на твёрдом топливе почти не применяются. В тех районах, где много электричества, чаще всего используются электрические котлы. Они компактны и очень удобны в эксплуатации. На случай отсутствия электричества в паре с ними обычно устанавливают самый простой угольный котёл. Перспективы использования электроотопления не очень ясны, стоимость электроэнергии постоянно растёт, так что электрокотёл может стать слишком дорогим удовольствием. В газифицированных районах страны самым хорошим выбором являются газовые котлы. Во всех остальных случаях часто применяется жидкое топливо. Устройство котла Котёл состоит из кожуха, горелки и теплообменника. Горелка обеспечивает эффективное сгорание топлива. Кожух обеспечивает безопасность эксплуатации котла, исключая контакт с его горячими поверхностями, в теплообменнике нагревается вода. Автоматика Кроме основных элементов современные котлы содержат много автоматики. Иногда её слишком много – безусловно, нужна только автоматика безопасности и контроль общей тепловой нагрузки, а вот управление микроклиматом отдельных помещений должно осуществляться местной регулировкой, особенно эффективной в составе интегрированных систем управления («умный дом»), а не включением и выключением котла. Конечно, если, скажем, погодозависимая автоматика с датчиком наружной температуры есть, то её нужно постараться использовать полностью – пусть отрабатывает свою цену. Автоматику нужно обязательно защищать от помех в электросети. Горелка Технически наиболее сложным элементом котла является горелка. её задача – обеспечить полное сгорание топлива с минимальным выбросом вредных веществ и максимальной безопасностью. Применяют как горелки, рассчитанные на один вид топлива, так и комбинированные, обеспечивающие работу на обоих видах топлива, – основном и резервном, чаще всего газе дизельном топливе. Интуитивный подбор отопительной мощности котла Здравый смысл и особенно опыт иногда позволяют интуитивно определить требуемую мощность котла. Если в соседнем однотипном коттедже стоит котёл мощностью 20 кВт и там тепло и хорошо всю зиму, то, скорее всего, это и есть именно требуемая Вам мощность. Хотя при интуитивном выборе возможна ситуация, когда мощность соседского котла избыточна, и на самом деле хватило бы 15 кВт. Подбор мощности по инструкции к котлу В инструкциях котлов обычно пишут, что он предназначен для обслуживания помещений, скажем, площадью 100 или 1000 м². В такую оценку заложен запас и дополнительные условия: умеренный климат, коэффициент остекления 10%, ну и так далее. Даже если инструкция разработана для данного района, она не учитывает локальный микроклимат (температуру и ветер), дефекты строительства, недостаточную толщину стен, и множество других факторов. Важной проблемой при эксплуатации газовых котлов является недостаточное давление газа и вызванное этим возможное снижение мощности. Подбор мощности по укрупнённым показателям Занимающиеся отоплением фирмы обычно накапливают опыт и суммируют его в укрупнённых показателях примерно такого вида: для кирпичного трёхэтажного коттеджа (стена 1,5 кирпича) нам нужна мощность 30 кВт. В условиях однотипного строительства укрупнённые показатели работают вполне удовлетворительно. Чаще всего они несколько завышены, так как в случае недостатка мощности проблема сразу видна, а при избытке она почти никак не проявляется. Приближенный расчёт мощности Приблизительный расчёт основан на усреднённом опыте строительства, и обычно выполняется так: 1. Нужно найти удельные показатели для требуемого района строительства, для европейской части России часто встречаются такие величины: Подмосковье – 1,2-1,5 кВт на 10 м², более северные районы – 1,5-2,0 кВт/10 м², более южные 0,7-0,9 кВт/10 м². 2. Зная площадь отапливаемого помещения, мы берём нужный коэффициент и получаем требуемую отопительную мощность котла. Например, если особняк имеет площадь 200 м², а удельный показатель для данного района – 1,2 кВт/10 м², то получаем 24 кВт. Безошибочный выбор зависит от опыта и интуиции, так что желательно поручить его тем людям, которые такой опыт имеют. Обычная погрешность при приблизительном расчёте ±20-25%. Ошибки в большую сторону предпочтительней, но и ошибки в меньшую иногда можно скомпенсировать дополнительным утеплением или установкой электроприборов. Для прикидочного определения мощности котла для районов центральной России с умеренным климатом часто берут 1 кВт на 10 м² отапливаемой площади. В интернете можно встретить сайты с формами для расчётов теплопотерь. Есть и компьютерные программы соответствующего назначения. Но их использование предполагает некоторую инженерную подготовку, отсутствие которой вносит слишком высокую погрешность, делая применение программ бессмысленным. Точный расчёт Существуют стандартные методики определения теплопотерь (например, СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»), и технически грамотный человек может по ним выполнить необходимые расчёты. Некоторым неудобством самостоятельного расчёта теплового баланса является то, что требуется учесть множество составляющих, начиная от качества стройматериалов и кончая глобальным потеплением. Поэтому точный расчёт лучше предоставить квалифицированным и опытным специалистам, работающим в независимых проектных организациях. Чтобы качественно выполнить его нужно хорошо представлять тепловой баланс со всеми его составляющими. Например, локальный микроклимат может заметно отличаться от среднего нормативного для данного места. В отсутствии ветра холодный воздух оседает в низинах, так что при перепаде высот 7-8 метров разность температур может составлять 5-6°С. Над городами температуры выше, чем в целом по району. |
Похожие:
 |
Автономные источники теплоснабжения. Правила проектирования Крышных, встроенных и пристроенных котельных интегрированных в здания и предназначенных для теплоснабжения систем отопления, вентиляции,... |
|
Задача «Доктор Айболит» Кроме того, задача большая по объему, поэтому очень важно правильно распределить работу между собой. Надеемся, что вам понравится... |
|
Рекомендации при отключении теплоснабжения Жкх и чрезвычайных ситуаций, связанных с отключением теплоснабжения. Главное управление мчс россии по Мурманской области напоминает... |
 |
К схеме теплоснабжения Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения |
|
Функциональная структура теплоснабжения Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения. 4 |
|
Постановление от 11 ноября 2014 г. Балаганск №286 Механизм оперативно-диспетчерского... Уставом Балаганского муниципального образования, в целях обеспечения надёжного теплоснабжения потребителей, оперативного принятия... |
|
Обосновывающие материалы к схеме теплоснабжения городского поселения "Мишеронский" Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения 3 |
|
Отчет о научно-исследовательской работе Анализ существующего состояния... Разработка схемы теплоснабжения мо «Улу-Юльское сельское поселение» на период до 2028 года |
|
Декабря 2017 г. «Схема теплоснабжения мого ухта» Обосновывающие материалы Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения 6 |
|
Рисунок 1Глава Функциональная структура организации теплоснабжения... Рисунок 4Глава Тепловые сети систем теплоснабжения и зоны действия источников тепловой энергии 25 |
|
Схема теплоснабжения города Волгодонска на период 2015 – 2029 гг. Обосновывающие материалы Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения 8 |
|
Схема теплоснабжения артинского городского округа на период с 2018 по 2032 годы Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения 9 |
|
Технический отчёт стс-06 Схема теплоснабжения города Дрезна на период до 2028г Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения 6 |
|
Техническое задание на проектирование и строительство котельных для системы теплоснабжения «Программа комплексной модернизации системы теплоснабжения Можайского муниципального района на 2014 г.» |
|
Обосновывающий материал к схеме теплоснабжения Долгодеревенского... Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения 4 |
|
Механизм оперативно-диспетчерского управления в системе теплоснабжения... Настоящее Положение определяет взаимодействие оперативно-диспетчерских служб теплоснабжающих, теплосетевых организаций и Абонентов... |