Тепловой расчет проектирования теплового пункта для отопления жилого дома

2. Тепловой расчет

2.1   Расчет потерь тепла в трубопроводах.

Климатические данные – среднемесячная температура грунта на уровне залегания оси трубопровода и наружного воздуха.

1.  Температура теплоносителя (прямая и обратная) для температурных графиков отпуска тепла.

2.  Среднегодовые значения температур грунта, наружного воздуха и теплоносителя для проектного графика отпуска тепла.

3.  Геометрические характеристики теплосетей (суммарная длина подающего и обратного трубопровода каждого диаметра отдельно по видам прокладки).

4.  Тепловые нагрузки потребителей тепла.

5.  Температура исходной воды, идущей на подпитку теплосетей, средняя за месяц (средняя за пять лет).

        2.1.2. Определение нормативных среднегодовых потерь.

Значение часовых среднегодовых нормативных тепловых потерь для участков подземной двухтрубной прокладки определяется по следующей формуле:

где  qн – удельные  нормативные теплопотери, ккал/м*ч;

l – длина трубопровода,м;

B – коэффициент местных тепловых потерь;

Для участков теплосети со сроком ввода в эксплуатацию с 1994 г. по СНиП 2.04.14-88 для прокладки в непроходных каналах и диаметром труб до 150 мм  коэффициент местных тепловых потерь B=1,2.

Среднегодовые нормативные тепловые потери для труб d=50 мм:

Для остальных труб расчет аналогичен и сведен в таблицу 2.1

Таблица 2.1

      Расчет часовых среднегодовых нормативных  потерь потребителя.

Тип прокладки	Наружный диаметр трубопр.,мм	Длина трубопро- вода, мм	Удельные норматив. теплопотери Ккал/м*ч	Удельный коэффициент теплопотерь	Значение часовых среднегод. норматив. потерь, Ккал/м*ч
Подземная	57x3,5	8,3	55,6	1,2	553,776
Подземная	76x3,5	35	63,56	1,2	2669,52
Подземная	89x3,5	169,05	68,52	1,2	13899,967
Итого   по	подземной	прокладке			17123

      2.1.3 Расчет месячных нормируемых тепловых потерь через изоляцию.

Нормируемые теплопотери получаются  на базе нормативных с учетом результатов испытаний теплосети на теплопотери и фактически применяемого температурного графика отпуска тепла.

Для двухтрубной подземной прокладки среднемесячные часовые нормируемые значения тепловых потерь определяются по формуле:

где  t1ср.м,t2ср.м,t1ср.г,t2ср.г – среднемесячные и среднегодовые температуры теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах из  фактически применяемого температурного графика, °С

τгр^ср.м и τгр^ср.г  - среднемесячные и среднегодовые температуры грунта, °С

Zмес – время работы теплосети в текущем месяце, час

Расчет месячных нормируемых тепловых потерь через изоляцию для января:

Для остальных   месяцев расчет аналогичен и сведен в таблицу  2.2.

Таблица 2.2.

Расчет месячных нормируемых тепловых потерь через изоляцию.

Месяц, тип прокладки	Число часов	Средняя темпе- ратура  тепло- носителя, °С (подающ. обрат)		Температу- ра грунта, °С	Среднегодо- вые потери, ккал/ч	Месячные нормир. потери, ккал/ч
1	2	3		4	5	6
Январь, подземная	744	100,8	53,1	3,1	17123	18,115
Февраль, подземная	672	98,1	52,2	2,3	17123	16,14
Март, подземная	744	84,3	47,1	2,1	17123	15,6
Октябрь, подземная	372	70	39,1	10,8	17123	5,36
Ноябрь, подземная	720	77,5	44,7	7,4	17123	12,75
Декабрь, подземная	744	92,1	50	4,7	17123	16,27

2.1.4. Нормирование эксплуатационных тепловых потерь с утечкой  теплоносителя.

Объем воды в трубопроводах теплосети определяется по формуле:

где  f1,f2 – площади поперечного сечения подающего и обратного

  трубопровода ”в свету”,м²

Площадь поперечного сечения для труб d=50мм:

Объем воды в данном трубопроводе:

Для остальных труб расчет аналогичен и сведен в таблицу 2.3.

Таблица 2.3.

Геометрические характеристики водяных тепловых сетей потребителя.

Тип прокладки	Наруж. диаметр  и толщина стенки, мм	Длина трубопро- вода, м под.  обр.		Площадь попереч. се- чения, м2	Объем воды в трубопроводах, м3
Подземная, изоляция из минваты	57x3,5	8,3	8,3	0,001963	0,03258
	76x3,5	35	35	0,003739	0,26173
	89x3,5	169,5	169,5	0,005291	1,7936
Итого по подземной прокладке                                                                2,1

Определяем часовой расход воды с утечкой теплоносителя для января месяца:

где  γ^от – норма часовой утечки сетевой воды, %;

Теплопотери с утечкой теплоносителя из системы теплоснабжения за рассматриваемый месяц:

где  ρср – плотность воды при  среднемесячной температуре теплоносителя, кг/м³;

с – удельная теплоемкость воды – 1Ккал/кг*°С;

Для остальных   месяцев  расчет аналогичен и сведен в таблицу 2.4.

Суммарные нормируемые потери определяются суммированием тепловых потерь через изоляцию трубопроводов и с утечкой теплоносителя. Результаты расчета сводим в таблицу  2.5

Таблица 2.4.

Расчет нормируемых потерь с утечкой теплоносителя.

Месяц	Число часов работы, час	Объем воды,м3	Норма часовой утечки,%	Температура теплоносителя,°С под.    обр.			Плотность теплоносителя, кг/м3	Тепловые потери с утечками, Гкал/час
Январь	744	2,1	0,38	100,8		53,1	973,71	0,426
Февраль	672	2,1	0,38	98,1	52,2		974,76	0,382
Март	744	2,1	0,38	84,3	47,1		980,21	0,370
Апрель	360	2,1	0,28	70,0	39,1		986,00	0,108
Октябрь	372	2,1	0,28	70,0	39,1		986,00	0,112
Ноябрь	720	2,1	0,38	77,5	44,7		982,68	0,303
Декабрь	744	2,1	0,38	92,1	50,0		977,20	0,385
Итого за год                                                                                                    2,08

Таблица 2.5.

Суммарные нормативные потери тепла.

Месяц	Теплопотери через изоляцию тр-в,Гкал	Теплопотери с утеч- кой,Гкал	Теплопотери систе- мой теплоснабже- ния, Гкал
Январь	18,1	0,43	18,53
Февраль	16,1	0,38	16,48
Март	15,6	0,37	15,97
Апрель	6,1	0,11	6,21
Октябрь	5,4	0,11	5,51
Ноябрь	12,7	0,30	13
Декабрь	16,3	0,38	16,68
за год	90,3	2,08	92,38

           2.2.Расчет тепловых нагрузок.

Исходные данные для расчета расхода тепла на отопление  жилого дома по ул.Бульвар Юности,25:

1.  Расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления]:    

tро=-24°С

2.  Средняя температура наружного воздуха за отопительный период:      

tсро=-1,6°С

3.  Расчетная усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемого