Calculul sarcinilor de alimentare cu apă.  Calculul sarcinilor termice pentru încălzire, metodologia și formula de calcul

Calculul sarcinilor de alimentare cu apă. Calculul sarcinilor termice pentru încălzire, metodologia și formula de calcul

Publicat: 05.12.2010 | |

Pe tot parcursul anului 2004, organizația noastră a primit cereri pentru elaborarea de propuneri tehnice pentru cazane de alimentare cu căldură a clădirilor rezidențiale și publice, în care sarcinile de alimentare cu apă caldă au fost foarte diferite (în măsură mai mică) față de cele solicitate anterior pentru consumatori identici. Acesta a fost motivul pentru care s-au analizat metodele de determinare a sarcinilor pe alimentarea cu apă caldă (ACM), care sunt date în SNiP-urile actuale, și posibilele erori care apar la utilizarea lor în practică.
E.O. SIBIRKO

În prezent, procedura de determinare a sarcinilor termice pe alimentarea cu apă caldă este reglementată de documentul de reglementare SNiP 2.04.01–85* „Alimentarea internă cu apă și canalizarea clădirilor”.

Metodologia de determinare a debitelor estimate de apă caldă (secundă maximă, maximă orară și medie orară) și debitelor de căldură (putere termică) pe oră la consumul mediu și maxim de apă în conformitate cu secțiunea 3 din SNiP 2.04.01–85* este pe baza calculului costurilor corespunzătoare prin dispozitive de pliere cu apă (sau grupe de dispozitive similare cu mediere ulterioară) și determinând probabilitatea utilizării lor simultane.

Toate tabelele de service cu date despre diferite rate de consum specifice etc., date în SNiP, sunt utilizate numai pentru calcularea debitului prin dispozitive individuale și a probabilității de funcționare a acestora. Nu sunt aplicabile pentru determinarea costurilor pe baza numarului de consumatori, prin inmultirea numarului de consumatori cu consumul specific! Aceasta este tocmai principala greșeală făcută de multe calculatoare atunci când se determină sarcina termică pe alimentarea cu apă caldă.

Prezentarea metodologiei de calcul în secțiunea 3 din SNiP 2.04.01–85* nu este simplă. Introducerea a numeroși indici latini în superscript și subscript (derivați din termenii corespunzători din engleză) complică și mai mult înțelegerea sensului calculului. Nu este complet clar de ce s-a făcut acest lucru în SNiP rusesc - la urma urmei, nu toată lumea vorbește engleză și asociază cu ușurință indexul " h"(din engleza Fierbinte- fierbinte), index " c"(din engleza rece- rece) și " tot"(din engleza total- rezultat) cu conceptele rusești corespunzătoare.

Pentru a ilustra eroarea standard întâlnită în calculele necesarului de căldură și combustibil, voi da un exemplu simplu. Este necesar să se determine sarcina de ACM pentru o clădire rezidențială de 45 de apartamente cu o populație de 114 persoane. Temperatura apei în conducta de alimentare cu ACM este de 55°C, temperatura apei rece iarna este de -5°C. Pentru claritate, să presupunem că fiecare apartament are două puncte de apă similare (chiuvetă în bucătărie și chiuvetă în baie).

Opțiunea I de calcul este incorectă (am întâlnit în mod repetat această metodă de calcul):

Conform tabelului „Ratele consumului de apă de către consumatori” din Anexa 3 obligatorie din SNiP 2.04.01–85*, determinăm pentru „Clădiri rezidențiale de tip apartament: cu căzi de la 1500 la 1700 mm lungime, dotate cu dușuri” consumul de apă caldă pe locuitor la ora celui mai mare consum de apă este egal cu q hhr, u = 10 l/h. Atunci totul pare a fi destul de simplu. Consumul total de apă caldă pe casă la ora celui mai mare consum de apă pe baza numărului de locuitori de 114 persoane: 10. 114 = 1140 l/h.

Apoi, consumul de căldură pe oră de cel mai mare consum de apă va fi egal cu:

Unde U- numărul de locuitori din casă; g - densitatea apei, 1 kg/l; Cu- capacitatea termică a apei, 1 kcal/(kg °C); t h - temperatura apei calde, 55°C; t c - temperatura apei rece, 5°C.

Sala de cazane, construită de fapt pe baza acestui calcul, în mod clar nu a putut face față încărcăturii de alimentare cu apă caldă în momentele de vârf de alimentare cu apă caldă, fapt dovedit de numeroasele plângeri ale locuitorilor acestei case. Unde este greșeala aici? Constă în faptul că, dacă citiți cu atenție secțiunea 3 din SNiP 2.04.01–85*, se dovedește că indicatorul q hhr, u, prezentat în Anexa 3, este utilizat în metoda de calcul numai pentru a determina probabilitatea de funcționare a corpurilor sanitare, iar debitul maxim orar de apă caldă este determinat complet diferit.

Opțiunea de calcul II - în strictă conformitate cu metodologia SNiP:

1. Determinați probabilitatea de funcționare a dispozitivului.

,

Unde q hhr,u = 10 l - conform Anexei 3 pentru acest tip de consumator de apa; U= 114 persoane - numărul de locuitori din casă; q h0 = 0,2 l/s - în conformitate cu clauza 3.2 pentru clădiri rezidențiale și publice, este permisă luarea acestei valori în lipsa caracteristicilor tehnice ale dispozitivelor; N- numarul de corpuri sanitare cu apa calda, pe baza celor doua puncte de apa pe care le-am adoptat in fiecare apartament:

N= 45 . 2 = 90 dispozitive.

Astfel obținem:

R= (10 x 114)/(0,2 x 90 x 3600) = 0,017.

2. Acum să determinăm probabilitatea de a folosi aparate sanitare (capacitatea aparatului de a furniza un debit orar normalizat de apă) în timpul orei estimate:

,
Unde P- probabilitatea acțiunii dispozitivului determinată la paragraful anterior, - P= 0,017; q h0 = 0,2 l/s - al doilea debit de apă aferent unui dispozitiv (utilizat și în paragraful anterior); q h0,hr - consumul orar de apă de către dispozitiv, în conformitate cu clauza 3.6, în absența caracteristicilor tehnice ale dispozitivelor specifice, este permis să se ia q h0,hr = 200 l/h, atunci:

.

3. Din moment ce P h este mai mic de 0,1, vom folosi în continuare tabelul. 2 din Anexa 4, conform căruia determinăm:

la .

4. Acum putem determina debitul maxim orar de apă caldă:

.

5. Și în final, determinăm sarcina termică maximă a alimentării cu apă caldă (debitul de căldură în perioada consumului maxim de apă în ora consumului maxim):

,

Unde Q ht - pierderi de căldură.

Să luăm în considerare pierderile de căldură, luându-le ca 5% din sarcina de proiectare.

.

Am obținut un rezultat mai mult de două ori decât rezultatul primului calcul! După cum arată experiența practică, acest rezultat este mult mai aproape de nevoile reale de apă caldă pentru o clădire rezidențială de 45 de apartamente.

Puteți da spre comparație rezultatul calculului folosind vechea metodă, care este dată în majoritatea literaturii de referință.

Opțiunea III. Calcul folosind metoda veche. Consumul maxim orar de căldură pentru nevoile de alimentare cu apă caldă pentru clădiri rezidențiale, hoteluri și spitale generale în funcție de numărul de consumatori (în conformitate cu SNiP IIG.8–62) a fost determinat după cum urmează:

,

Unde k h - coeficientul denivelării orare a consumului de apă caldă, luat, de exemplu, conform tabelului. 1.14 carte de referință „Reglarea și funcționarea rețelelor de încălzire a apei” (vezi Tabelul 1); n 1 - numărul estimat de consumatori; b - rata consumului de apă caldă pe consumator, adoptată conform tabelelor relevante din SNiPa IIG.8–62 și pentru clădirile rezidențiale de tip apartament dotate cu băi de la 1500 la 1700 mm lungime, este de 110–130 l/zi; 65 - temperatura apei calde, °C; t x - temperatura apei rece, °C, acceptăm t x = 5°C.



Astfel, consumul maxim orar de căldură pentru alimentarea cu apă caldă va fi egal cu:

.

Este ușor de observat că acest rezultat aproape coincide cu rezultatul obținut folosind metoda curentă.

Aplicarea ratei de consum de apă caldă pe locuitor pe oră de cel mai mare consum de apă (de exemplu, pentru „Clădiri rezidențiale de tip apartament cu căzi de la 1500 la 1700 mm lungime” q hhr == 10 l/h), dat în Anexa 3 obligatorie SNiP 2.04.01–85* „Alimentarea internă cu apă și canalizarea clădirilor”, este ilegală pentru determinarea consumului de căldură pentru nevoile de alimentare cu apă caldă prin înmulțirea acestuia cu numărul de locuitori și diferența de temperatură (entalpiile) apei calde și apei reci. Această concluzie este confirmată atât de exemplul de calcul dat, cât și de o indicare directă a acestuia în literatura de specialitate. De exemplu, în manualul pentru universități „Alimentarea căldurii”, ed. A.A. Ionin (M.: Stroyizdat, 1982) la pagina 14 citim: „...Consumul maxim orar de apă G h. max nu poate fi amestecat cu consumul de apa dat in standarde la ora de cel mai mare consum de apa G i.ch. Aceasta din urmă, ca o anumită limită, este utilizată pentru a determina probabilitatea de funcționare a dispozitivelor de pliere cu apă și devine egală cu G h. max numai cu un număr infinit de robinete de apă.” Calculul folosind metoda veche dă un rezultat mult mai precis, cu condiția ca ratele de consum zilnic de apă caldă să fie aplicate la limita inferioară a intervalelor date în tabelele corespunzătoare ale vechiului SNiP, decât calculul „simplificat” pe care îl fac multe calculatoare folosind SNiP curent.
Datele din tabelul din Anexa 3SNiP 2.04.01–85* trebuie utilizate în mod special pentru a calcula probabilitatea de funcționare a dispozitivelor de pliere cu apă, așa cum este cerut de metodologia prezentată în secțiunea 3 a acestui SNiP, apoi se determină bhr și se calculează consum de căldură pentru nevoile de alimentare cu apă caldă. În conformitate cu nota de la paragraful 3.8 din SNiP 2.04.01–85*, pentru clădirile auxiliare ale întreprinderilor industriale valoarea q hr poate fi determinată ca suma costurilor cu apă pentru utilizarea dușului și necesarul gospodăresc și de băut, luate conform Anexei 3 obligatorii în funcție de numărul de consumatori de apă din tura cea mai numeroasă.

Sarcina termică medie orară a furnizării de apă caldă la un consumator de energie termică Q hm , Gcal/h, în timpul perioadei de încălzire este determinată de formula:

Q hm =/T(3,3)

a= 100 l/zi - rata consumului de apa pentru alimentarea cu apa calda;

N =4 - numărul de persoane;

T = 24 ore – durata de funcționare a sistemului de alimentare cu apă caldă a abonatului pe zi, ore;

t c - temperatura apei de la robinet în perioada de încălzire, °C; în lipsa unor informații fiabile, se acceptă t c = 5 °C;

Q hm =100∙4∙(55-5)∙10 -6 /24=833,3∙10 -6 Gcal/h= 969 W

3.3 Consumul total de căldură și consumul de gaz

Pentru proiectare este selectat un cazan cu dublu circuit. La calcularea consumului de gaz, se ține cont de faptul că centrala pentru încălzire și ACM funcționează separat, adică atunci când circuitul ACM este pornit, circuitul de încălzire este oprit. Aceasta înseamnă că consumul total de căldură va fi egal cu consumul maxim. În acest caz, consumul maxim de căldură pentru încălzire.

1. ∑Q = Q omax = 6109 kcal/h

2. Determinați consumul de gaz folosind formula:

V =∑Q /(η ∙Q n p), (3.4)

unde Q n p = 34 MJ/m 3 = 8126 kcal/m 3 - puterea calorică mai mică a gazului;

η – randamentul cazanului;

V = 6109/(0,91/8126)=0,83 m 3 /h

Pentru cabana pe care o alegem

1. Cazan cu dublu circuit AOGV-8, putere termică Q=8 kW, debit gaz V=0,8 m 3 /h, presiune nominală de intrare gaz natural Рnom=1274-1764 Pa;

2. Aragaz, 4 arzatoare, GP 400 MS-2p, consum gaz V=1,25mc

Consum total de gaz pentru 1 casă:

Vg =N∙(Vpg ∙Kо +V2-cazan ∙K cat), (3,5)

unde Ko = 0,7 este coeficientul de simultaneitate pentru o sobă pe gaz luat din tabel în funcție de numărul de apartamente;

K cat = 1 - coeficient de simultaneitate pentru cazan conform tabelului 5;

N este numărul de case.

Vg =1,25∙1+0,8∙0,85 =1,93 m 3 /h

Pentru 67 de case:

Vg =67∙(1,25∙0,2179+0,8∙0,85)=63,08 m 3 /h

3.4 Proiectarea sarcinilor termice ale școlii

Calculul sarcinilor de încălzire

Sarcina de încălzire orară estimată a unei clădiri separate este determinată de indicatori agregați:

Q o =η∙α∙V∙q 0 ∙(t p -t o)∙(1+K i.r.)∙10 -6 (3,6)

unde  este un factor de corecție care ia în considerare diferența dintre temperatura aerului exterior calculată pentru proiectarea încălzirii t o de la t o = -30 °C, la care se determină valoarea corespunzătoare, se ia conform Anexei 3, α = 0,94;

V este volumul clădirii conform măsurătorilor exterioare, V = 2361 m 3;

q o - caracteristica specifică de încălzire a clădirii la t o = -30 °, presupunem q o = 0,523 W/(m 3 ∙◦C)

t p - temperatura de proiectare a aerului într-o clădire încălzită, ia 16°C

t o - temperatura de proiectare a aerului exterior pentru proiectarea încălzirii (t o = -34◦C)

η - randamentul cazanului;

K i.r - coeficientul de infiltrare calculat datorat presiunii termice si vantului, i.e. raportul pierderilor de căldură de către o clădire cu infiltrare și transfer de căldură prin garduri exterioare la temperatura aerului exterior calculat pentru proiectarea încălzirii. Calculat folosind formula:

K i.r =10 -2 ∙ 1/2 (3,7)

unde g este accelerația gravitației, m/s 2;

L este înălțimea liberă a clădirii, luată egală cu 5 m;

ω - viteza vântului calculată pentru o zonă dată în timpul sezonului de încălzire, ω=3m/s

K i.r =10 -2 ∙ 1/2 =0,044

Q o =0,91∙0,94∙2361∙(16+34)∙(1+0,044)∙0,39 ∙10 -6 =49622,647∙10 -6 W.

Calculul sarcinilor de ventilație

În absența unui proiect pentru o clădire ventilată, consumul estimat de căldură pentru ventilație, W [kcal/h], se va determina folosind formula de calcule agregate:

Q in = V n ∙q v ∙(t i - t o), (3.8)

unde Vn este volumul clădirii conform măsurătorilor exterioare, m 3;

q v - caracteristica specifică de ventilație a clădirii, W/(m 3 °C) [kcal/(h m 3 °C)], luată prin calcul; în lipsa datelor din tabel. 6 pentru clădiri publice;

t j - temperatura medie a aerului interior în încăperile ventilate ale clădirii, 16 °C;

t o, - temperatura de proiectare a aerului exterior pentru proiectarea de încălzire, -34°С,

Q in = 2361∙0,09(16+34)=10624,5

unde M este numărul estimat de consumatori;

a – rata consumului de apă pentru alimentarea cu apă caldă la temperatură

t g = 55 0 C de persoană pe zi, kg/(zi×persoană);

b – consum de apă caldă cu temperatura t g = 55 0 C, kg (l) pentru clădirile publice, atribuite unui locuitor al zonei; in lipsa unor date mai precise se recomanda a lua b = 25 kg pe zi per persoana, kg/(zi×persoana);

c p av =4,19 kJ/(kg×K) – capacitatea termică specifică a apei la temperatura sa medie t av = (t g -t x)/2;

t x – temperatura apei reci în perioada de încălzire (în lipsa datelor, luată egală cu 5 0 C);

n c – durata estimată de alimentare cu căldură la alimentarea cu apă caldă, s/zi; cu alimentare non-stop n c =24×3600=86400 s;

coeficientul 1,2 ia în considerare răcirea apei calde în sistemele de alimentare cu apă caldă abonaților.

Q apă caldă =1,2∙300∙ (5+25) ∙ (55-5) ∙4,19/86400=26187,5 W

În etapa inițială a amenajării unui sistem de alimentare cu căldură pentru orice proprietate, se efectuează proiectarea structurii de încălzire și calculele corespunzătoare. Este imperativ să se calculeze încărcările termice pentru a afla volumele de combustibil și consumul de căldură necesare pentru încălzirea clădirii. Aceste date sunt necesare pentru a decide cu privire la achiziționarea de echipamente moderne de încălzire.

Sarcinile termice ale sistemelor de încălzire

Conceptul de sarcină termică definește cantitatea de căldură care este emisă de dispozitivele de încălzire instalate într-o clădire rezidențială sau la o instalație în alte scopuri. Înainte de instalarea echipamentului, acest calcul este efectuat pentru a evita costurile financiare inutile și alte probleme care pot apărea în timpul funcționării sistemului de încălzire.

Cunoscând parametrii de funcționare de bază ai designului alimentării cu căldură, este posibil să se organizeze funcționarea eficientă a dispozitivelor de încălzire. Calculul contribuie la implementarea sarcinilor cu care se confruntă sistemul de încălzire și la conformitatea elementelor acestuia cu standardele și cerințele prescrise în SNiP.

Când se calculează sarcina termică pentru încălzire, chiar și cea mai mică eroare poate duce la probleme mari, deoarece pe baza datelor primite, departamentul local de locuințe și servicii comunale aprobă limite și alți parametri de consum care vor deveni baza pentru determinarea costului serviciilor. .



Sarcina termică totală a unui sistem modern de încălzire include câțiva parametri de bază:

  • sarcina asupra structurii de alimentare cu încălzire;
  • sarcina pe sistemul de încălzire prin pardoseală, dacă este planificat să fie instalat în casă;
  • sarcina asupra sistemului de ventilatie naturala si/sau fortata;
  • sarcina sistemului de alimentare cu apă caldă;
  • sarcina asociata cu diverse nevoi tehnologice.

Caracteristicile obiectului pentru calcularea sarcinilor termice

Sarcina termică calculată corect pentru încălzire poate fi determinată cu condiția ca absolut totul, chiar și cele mai mici nuanțe, să fie luate în considerare în procesul de calcul.



Lista de piese și parametri este destul de extinsă:

  • scopul și tipul proprietății. Pentru a face calculul, este important să știți ce clădire va fi încălzită - o clădire rezidențială sau nerezidențială, un apartament (citiți și: " "). Tipul clădirii determină rata de încărcare determinată de firmele furnizoare de energie termică și, în consecință, costurile de furnizare a energiei termice;
  • caracteristici arhitecturale. Se iau în considerare dimensiunile gardurilor exterioare precum pereții, acoperișul, pardoseala și dimensiunile deschiderilor pentru ferestre, uși și balcon. Numărul de etaje ale unei clădiri, precum și prezența subsolurilor, mansardelor și caracteristicile lor inerente sunt considerate importante;
  • standarde de temperatură pentru fiecare cameră din casă. Aceasta implică o temperatură pentru șederea confortabilă a oamenilor într-o cameră de zi sau într-o zonă a unei clădiri administrative (a se citi: " ");
  • caracteristici de proiectare ale gardurilor exterioare, inclusiv grosimea și tipul materialelor de construcție, prezența unui strat de izolare termică și produsele utilizate pentru aceasta;
  • scopul sediului. Această caracteristică este deosebit de importantă pentru clădirile industriale, în care pentru fiecare atelier sau zonă este necesar să se creeze anumite condiții privind asigurarea condițiilor de temperatură;
  • prezența spațiilor speciale și caracteristicile acestora. Acest lucru se aplică, de exemplu, piscinelor, serelor, băilor etc.;
  • gradul de intretinere. Disponibilitate/absența alimentării cu apă caldă, încălzire centralizată, sistem de aer condiționat etc.;
  • numărul de puncte pentru colectarea lichidului de răcire încălzit. Cu cât sunt mai multe, cu atât sarcina termică exercitată asupra întregii structuri de încălzire este mai mare;
  • numărul de persoane din clădire sau care locuiesc în casă. Umiditatea și temperatura, care sunt luate în considerare în formula de calcul a încărcăturii termice, depind direct de această valoare;
  • alte caracteristici ale obiectului. Dacă aceasta este o clădire industrială, atunci acestea pot fi numărul de zile lucrătoare din timpul anului calendaristic, numărul de lucrători pe tură. Pentru o casă privată se ține cont de câte persoane locuiesc în ea, câte camere, băi etc.

Calculul sarcinilor termice

Calculul sarcinii termice a clădirii în raport cu încălzirea se efectuează în etapa în care se proiectează un obiect imobiliar cu orice scop. Acest lucru este necesar pentru a evita cheltuielile inutile și pentru a alege echipamentul de încălzire potrivit.

La efectuarea calculelor, se iau în considerare normele și standardele, precum și GOST, TKP, SNB.

La determinarea valorii puterii termice, se iau în considerare o serie de factori:

Calcularea sarcinilor termice ale unei clădiri cu un anumit grad de marjă este necesară pentru a preveni cheltuielile financiare inutile în viitor.

Necesitatea unor astfel de acțiuni este cea mai importantă atunci când se organizează alimentarea cu căldură a unei cabane de țară. Într-o astfel de proprietate, instalarea echipamentelor suplimentare și a altor elemente ale structurii de încălzire va fi incredibil de costisitoare.

Caracteristici de calcul a sarcinilor termice

Valorile calculate ale temperaturii interioare și umidității și coeficienților de transfer de căldură pot fi găsite din literatura specială sau din documentația tehnică furnizată de producători produselor lor, inclusiv unităților de încălzire.

Metodologia standard pentru calcularea sarcinii termice a unei clădiri pentru a asigura încălzirea eficientă a acesteia include determinarea secvenţială a debitului maxim de căldură de la dispozitivele de încălzire (radiatoare de încălzire), consumul maxim de energie termică pe oră (a se citi: ""). De asemenea, este necesar să se cunoască consumul total de energie termică pe o anumită perioadă de timp, de exemplu, în timpul sezonului de încălzire.

Calculul sarcinilor termice, care ia în considerare suprafața dispozitivelor implicate în schimbul de căldură, este utilizat pentru diferite obiecte imobiliare. Această opțiune de calcul vă permite să calculați cel mai corect parametrii sistemului, care va asigura o încălzire eficientă, precum și să efectuați o inspecție energetică a caselor și clădirilor. Aceasta este o modalitate ideală de a determina parametrii furnizării de căldură de urgență a unei instalații industriale, ceea ce presupune reducerea temperaturii în timpul orelor nelucrătoare.



Metode de calcul a sarcinilor termice

Astăzi, sarcinile termice sunt calculate folosind mai multe metode principale, inclusiv:

  • calculul pierderilor de căldură folosind indicatori agregați;
  • determinarea transferului de căldură de la echipamentele de încălzire și ventilație instalate în clădire;
  • calculul valorilor ținând cont de diferitele elemente ale structurilor de închidere, precum și de pierderile suplimentare asociate cu încălzirea aerului.

Calcul mărit al sarcinii termice

Un calcul integrat al sarcinii termice a unei clădiri este utilizat în cazurile în care există informații insuficiente despre obiectul proiectat sau datele necesare nu corespund caracteristicilor reale.

Pentru a efectua astfel de calcule de încălzire, se utilizează o formulă simplă:

Qmax de la.=αхVхq0х(tв-tн.р.) x10-6, unde:

  • α este un factor de corecție care ține cont de caracteristicile climatice ale regiunii specifice în care se construiește clădirea (aplicat atunci când temperatura de proiectare diferă de la 30 de grade sub zero);
  • q0 este caracteristica specifică a furnizării de căldură, care este selectată în funcție de temperatura celei mai reci săptămâni din timpul anului (așa-numita „săptămână de cinci zile”). Citește și: „Cum se calculează caracteristica specifică de încălzire a unei clădiri - teorie și practică”;
  • V – volumul exterior al clădirii.

Pe baza datelor de mai sus, se efectuează un calcul mai mare al sarcinii termice.

Tipuri de sarcini termice pentru calcule

La efectuarea calculelor și alegerea echipamentelor, se iau în considerare diferite sarcini termice:

  1. Sarcini sezoniere, având următoarele caracteristici:

    Se caracterizeaza prin modificari in functie de temperatura aerului ambiant exterior;
    - prezența unor diferențe în cantitatea consumului de energie termică în conformitate cu caracteristicile climatice ale regiunii în care se află locuința;
    - modificarea sarcinii sistemului de incalzire in functie de ora din zi. Deoarece gardurile exterioare au rezistență la căldură, acest parametru este considerat nesemnificativ;
    - consumul de caldura al sistemului de ventilatie in functie de ora din zi.

  2. Sarcini termice constante. În majoritatea sistemelor de încălzire și de alimentare cu apă caldă, acestea sunt utilizate pe tot parcursul anului. De exemplu, în sezonul cald, consumul de energie termică se reduce cu aproximativ 30-35% față de perioada de iarnă.
  3. Căldură uscată. Reprezintă radiația termică și schimbul de căldură prin convecție datorită altor dispozitive similare. Acest parametru este determinat folosind temperatura unui termometru uscat. Depinde de mulți factori, inclusiv ferestre și uși, sisteme de ventilație, diverse echipamente și schimbul de aer care apare din cauza prezenței fisurilor în pereți și tavane. Se ia in calcul si numarul de persoane prezente in camera.
  4. Căldura latentă. Formată ca urmare a procesului de evaporare și condensare. Temperatura se determină cu ajutorul unui termometru umed. În orice cameră pentru scopul său, nivelul de umiditate este afectat de:

    Numărul de persoane prezente simultan în sală;
    - disponibilitatea echipamentelor tehnologice sau de altă natură;
    - fluxuri de mase de aer care patrund prin fisuri si fisuri din anvelopa cladirii.



Regulatoare de sarcină termică

Setul de cazane moderne de uz industrial si casnic include RTN (regulatoare termice de sarcina). Aceste dispozitive (vezi fotografia) sunt concepute pentru a menține puterea unității de încălzire la un anumit nivel și pentru a preveni supratensiunile și scăderile în timpul funcționării lor.

RTN vă permite să economisiți la facturile de încălzire, deoarece în majoritatea cazurilor există anumite limite și acestea nu pot fi depășite. Acest lucru este valabil mai ales pentru întreprinderile industriale. Cert este că pentru depășirea limitei de sarcină termică se impun penalități.

Este destul de dificil să realizați în mod independent un proiect și să calculați sarcina asupra sistemelor care asigură încălzire, ventilație și aer condiționat într-o clădire, așa că această etapă de lucru este de obicei încredințată specialiștilor. Cu toate acestea, dacă doriți, puteți efectua singuri calculele.

Gav - consum mediu de apă caldă.

Calculul cuprinzător al sarcinii termice

Pe lângă soluțiile teoretice la problemele legate de încărcările termice, în timpul proiectării se desfășoară o serie de activități practice. Inspecțiile termice cuprinzătoare includ termografia tuturor structurilor clădirii, inclusiv podele, pereți, uși și ferestre. Datorită acestei lucrări, este posibilă identificarea și înregistrarea diverșilor factori care influențează pierderile de căldură într-o casă sau clădire industrială.

Diagnosticarea prin imagistică termică arată clar care va fi diferența reală de temperatură atunci când o anumită cantitate de căldură trece printr-un „pătrat” din suprafața structurilor care înconjoară. Termografia ajută, de asemenea, la determinarea

Datorită sondajelor termice, se obțin cele mai fiabile date privind sarcinile termice și pierderile de căldură pentru o anumită clădire într-o anumită perioadă de timp. Activitățile practice fac posibilă demonstrarea clară a ceea ce calculele teoretice nu pot arăta - zone problematice ale structurii viitoare.

Din toate cele de mai sus, putem concluziona că calculele sarcinilor termice pentru alimentarea cu apă caldă, încălzire și ventilație, similare calculului hidraulic al unui sistem de încălzire, sunt foarte importante și cu siguranță ar trebui efectuate înainte de a instala un sistem de alimentare cu căldură propriu. acasă sau într-o unitate în alte scopuri. Când abordarea muncii este efectuată în mod competent, se va asigura funcționarea fără probleme a structurii de încălzire și fără costuri suplimentare.

Exemplu video de calcul al sarcinii termice pe un sistem de încălzire a clădirii:


Calculul sistemelor de alimentare cu apă caldă presupune determinarea diametrelor conductelor de alimentare și circulație, selectarea boilerelor de apă (schimbătoare de căldură), generatoarelor și acumulatoarelor de căldură (dacă este necesar), determinarea presiunii de admisie necesare, selectarea pompelor de rapel și circulație, dacă este necesar.

Calculul unui sistem de alimentare cu apă caldă constă din următoarele secțiuni:

    Se determină costurile estimate ale apei și căldurii și, pe baza acestora, se determină puterea și dimensiunile boilerelor.

    Rețeaua de alimentare (distribuție) se calculează în modul de colectare a apei.

    Rețeaua de alimentare cu apă caldă se calculează în regim de circulație; se determină posibilitățile de utilizare a circulației naturale și, dacă este necesar, se determină parametrii și se selectează pompe de circulație.

    În conformitate cu sarcina individuală pentru proiectarea cursurilor și a diplomelor, pot fi efectuate calcule ale rezervoarelor de stocare și rețelelor de lichid de răcire.

2.2.1. Determinarea consumului estimat de apă caldă și căldură. Selecția de încălzitoare de apă

Pentru a determina suprafața de încălzire și selecția ulterioară a încălzitoarelor de apă, este necesar un consum orar de apă caldă și căldură; pentru a calcula conductele, este necesar un al doilea consum de apă caldă.

În conformitate cu paragraful 3 din SNiP 2.04.01-85, al doilea și consumul orar de apă caldă sunt determinate folosind aceleași formule ca pentru alimentarea cu apă rece.

Al doilea consum maxim de apă caldă la orice secțiune calculată a rețelei este determinat de formula:

- al doilea consum de apă caldă de către un dispozitiv, care este determinat de:

un dispozitiv separat - în conformitate cu apendicele 2 obligatoriu;

dispozitive diferite care deservesc aceiași consumatori - conform Anexei 3;

diverse dispozitive care deservesc diferiți consumatori de apă - conform formulei:

, (2.2)

- al doilea consum de apă caldă, l/s, de câte un robinet de apă pentru fiecare grup de consumatori: acceptat conform Anexei 3;

N i – numărul de robinete de apă pentru fiecare tip de consumator de apă;

- probabilitatea de funcționare a dispozitivelor determinată pentru fiecare grup de consumatori de apă;

a este coeficientul determinat conform Anexei 4 în funcție de numărul total de dispozitive N din secțiunea de rețea și de probabilitatea acțiunii lor P, care este determinată de formulele:

a) cu consumatori de apă identici în clădiri sau structuri

, (2.3)

Unde
- consumul maxim orar de apa calda de 1 litru de catre un consumator de apa, luat conform Anexei 3;

U – numărul consumatorilor de apă caldă dintr-o clădire sau structură;

N – numărul de aparate deservite de sistemul de alimentare cu apă caldă;

b) cu diferite grupuri de consumatori de apă în clădiri pentru diverse scopuri

, (2.4)

și N i - valori aferente fiecărui grup de consumatori de apă caldă.

Consumul maxim orar de apă caldă, m 3 / h, este determinat de formula:

, (2.5)

- consumul orar de apă caldă de către un dispozitiv, care este determinat de:

a) cu consumatori identici - conform Anexei 3;

b) pentru diferiți consumatori - conform formulei

, l/s (2,6)

Și
- valori aferente fiecărui tip de consumator de apă caldă;

magnitudinea determinat de formula:

, (2.7)

- coeficient determinat conform Anexei 4 in functie de numarul total de aparate N din sistemul de alimentare cu apa calda si probabilitatea functionarii acestora P.

Consumul mediu orar de apă caldă , m 3 / h, pentru perioada (zi, schimb) de consum maxim de apă, inclusiv, este determinată de formula:

, (2.8)

- consumul maxim zilnic de apă caldă de 1 litru de către un consumator de apă, luat conform Anexei 3;

U – numărul consumatorilor de apă caldă.

Cantitatea de căldură (fluxul de căldură) pentru perioada (zi, schimb) de consum maxim de apă pentru nevoile de alimentare cu apă caldă, ținând cont de pierderile de căldură, este determinată de formulele:

a) într-o oră maximă

b) în timpul orei medii

Și - consumul maxim si mediu orar de apa calda in m 3/h, determinat prin formulele (2.5) si (2.8);

t с – temperatura de proiectare a apei reci; în absența datelor în clădire, t este considerat egal cu +5ºС;

Q ht – pierderile de căldură de la conductele de alimentare și circulație, kW, care se determină prin calcul în funcție de lungimile secțiunilor de conducte, diametrele exterioare ale conductelor, diferența de temperatură între apa caldă și mediul din jurul conductei și coeficientul de transfer termic prin pereți a conductelor; În acest caz, se ia în considerare eficiența izolației termice a conductelor. În funcție de aceste valori, pierderile de căldură sunt date în diferite cărți de referință.

La calculul în proiecte de curs, pierderile de căldură Q ht prin conductele de alimentare și circulație pot fi luate în cantitate de 0,2-0,3 din cantitatea de căldură necesară pentru prepararea apei calde.

În acest caz, formulele (2.9) și (2.10) vor lua forma:

a) , kW (2,11)

b) , kW (2,12)

Un procent mai mic de pierderi de căldură este acceptat pentru sistemele fără circulație. Majoritatea clădirilor civile folosesc încălzitoare de apă secționale de mare viteză cu putere variabilă, de exemplu. cu consumator de lichid de răcire reglabil. Astfel de încălzitoare de apă nu necesită rezervoare de stocare a căldurii și sunt proiectate pentru un flux maxim de căldură pe oră
.

Selectarea încălzitoarelor de apă constă în determinarea suprafeței de încălzire a serpentinelor folosind formula:

, m 3 (2,13)

K – coeficientul de transfer termic al boilerului, luat conform tabelului 11.2; pentru încălzitoarele de apă-apă de mare viteză cu tuburi de încălzire din alamă, valoarea lui k poate fi luată în intervalul 1200-3000 W/m², ºC, cu una mai mică acceptată pentru dispozitivele cu diametre mai mici de secțiune;

µ - coeficientul de reducere a transferului de căldură prin suprafața de schimb de căldură din cauza depunerilor pe pereți (µ = 0,7);

- diferenta de temperatura calculata intre lichidul de racire si apa incalzita; pentru încălzitoarele de apă de mare viteză în contracurent
º este determinată de formula:

, ºС (2,14)

Δt b și Δt m – diferența de temperatură mai mare și mai mică între lichidul de răcire și apa încălzită la capetele încălzitorului de apă.

Parametrii lichidului de răcire în perioada de calcul de iarnă, când funcționează rețelele de încălzire a clădirilor, se presupune că sunt 110-130 ºC în conducta de alimentare și -70 în conducta de retur, parametrii apei încălzite în această perioadă sunt t c = 5ºC și t c = 60...70 ºC. Vara, reteaua de incalzire functioneaza doar pentru prepararea apei calde; Parametrii lichidului de răcire în această perioadă în conducta de alimentare sunt 70...80 ºC, iar în conducta de retur 30...40 ºC, parametrii apei încălzite sunt t c = 10...20 ºC și t c = 60 ...70 ºC.

La calcularea suprafeței de încălzire a unui încălzitor de apă, se poate întâmpla ca perioada determinantă să fie perioada de vară, când temperatura lichidului de răcire este mai scăzută.

Pentru încălzitoarele de apă cu cilindru, calculul pentru diferența de temperatură este determinat de formula:

, ºC (2,15)

t n și t k – temperatura inițială și finală a lichidului de răcire;

t h și t c – temperatura apei calde și reci.

Cu toate acestea, încălzitoarele de apă ACM sunt utilizate pentru clădirile industriale. Ocupă mult spațiu și în aceste cazuri pot fi instalate în aer liber.

Coeficientul de transfer de căldură pentru astfel de încălzitoare de apă, conform tabelului 11.2, este de 348 W/m2 ºC.

Numărul necesar de secțiuni standard ale încălzitoarelor de apă este determinat:

, buc (2,16)

F – suprafața de încălzire proiectată a boilerului, m2;

f – suprafața de încălzire a unei secțiuni a boilerului, adoptată conform Anexei 8.

Pierderea de presiune într-un încălzitor de apă de mare viteză poate fi determinată prin formula:

, m (2,17)

n – coeficient ținând cont de creșterea excesivă a conductelor, se ia în funcție de date experimentale: în lipsa acestora, cu o curățare a boilerului pe an n=4;

m – coeficientul de rezistență hidraulică a unei secțiuni a boilerului: cu lungimea secțiunii de 4 m m=0,75, cu lungimea secțiunii de 2 m m=0,4;

n în – numărul de secțiuni ale boilerului;

v este viteza de deplasare a apei încălzite în tuburile de încălzire a apei fără a ține cont de creșterea excesivă a acestora.

, m/s (2,18)

q h – debit maxim al doilea de apă prin încălzitorul de apă, m/s;

W total - aria totală a secțiunii transversale deschise a tuburilor pentru încălzirea apei este determinată de numărul de tuburi, luat în conformitate cu apendicele 8, și de diametrul tuburilor, luat ca 14 mm.