Расчет систем горячего водоснабжения заключается в определении диаметров трубопроводов подающего и циркуляционного, подбора водонагревателей (теплообменников), генераторов и аккумуляторов тепла (при необходимости), определении потребного напора на вводе, подборе повысительных и циркуляционных насосов, если они необходимы.
Расчет системы горячего водоснабжения состоит из следующих разделов:
Определяются расчетные расходы воды и тепла и на основании этого мощность и размеры водонагревателей.
Производится расчет подающей (распределительной) сети в режиме водоразбора.
Сеть горячего водоснабжения рассчитывается в режиме циркуляции; определяются возможности использования естественной циркуляции, и при необходимости определяются параметры и производится подбор циркуляционных насосов.
В соответствии с индивидуальным заданием на курсовое и дипломное проектирование может быть произведен расчет баков-аккумуляторов, сети теплоносителя.
2.2.1. Определение расчетных расходов горячей воды и тепла. Подбор водонагревателей
Для определения поверхности нагрева и дальнейшего подбора водонагревателей требуются часовые расходы горячей воды и тепла, для расчета трубопроводов – секундные расходы горячей воды.
В соответствии с п.3 СНиП 2.04.01-85 секундные и часовые расходы горячей воды определяются по тем же формулам, что и для холодного водоснабжения.
Максимальный секундный расход горячей воды на любом расчетном участке сети определяется по формуле:
- секундный расход
горячей воды одним прибором, который
определяется:
отдельным прибором – согласно обязательному приложению 2 ;
различными приборами, обслуживающими одинаковых потребителей – по приложению 3 ;
различными приборами, обслуживающими различных водопотребителей, - по формуле:
, (2.2)
- секундный расход
горячей воды, л/с, одним водоразборным
прибором для каждой группы потребителей:
принимается по приложению 3 ;
N i – число водоразборных приборов для каждого вида водопотребителей;
- вероятность
действия приборов, определенная для
каждой группы водопотребителей;
a – коэффициент, определяемый по приложению 4 в зависимости от общего числа приборов N на участке сети и вероятности их действия Р, которая определяется по формулам:
а) при одинаковых водопотребителях в зданиях или сооружении
,
(2.3)
где
- максимальный часовой расход горячей
воды в 1 л одним водопотребителем,
принимается по приложению 3 ;
U – число потребителей горячей воды в здании или сооружении;
N – число приборов, обслуживаемых системой горячего водоснабжения;
б) при отличающихся группах водопотребителей в зданиях различного назначения
, (2.4)
и N i
- величины, относящиеся к каждой группе
потребителей горячей воды.
Максимальный часовой расход горячей воды, м 3 /ч, определяется по формуле:
,
(2.5)
- часовой расход
горячей воды одним прибором, который
определяется:
а) при одинаковых потребителях – по приложению 3 ;
б) при различных потребителях – по формуле
,
л/с (2.6)
и
- величины, относящиеся к каждому виду
потребителей горячей воды;
величина
определяется по формуле:
, (2.7)
- коэффициент,
определяемый по приложению 4 в
зависимости от общего числа приборов
N
в системе горячего водоснабжения и
вероятности их действия P.
Средний часовой
расход горячей воды
,
м 3 /ч,
за период (сутки, смена) максимального
водопотребления т.ч, определяется по
формуле:
, (2.8)
- максимальный
суточный расход горячей воды в 1 л одним
водопотребителем, принимается по
приложению 3 ;
U – количество потребителей горячей воды.
Количество тепла (тепловой поток) за период (сутки, смена) максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения с учетом теплопотерь определяется по формулам:
а) в течение максимального часа
б) в течение среднего часа
и
- максимальный и средний часовой расход
горячей воды в м 3 /ч,
определяемые по формулам (2.5) и (2.8);
t с – расчетная температура холодной воды; при отсутствии данных в здании t принимается равной +5ºС;
Q ht – потери тепла подающими и циркуляционными трубопроводами, кВт, которые определяются расчетом в зависимости от длин участков трубопроводов, наружных диаметров труб, разности температур горячей воды и окружающей трубопровод среды и коэффициента теплопередачи через стенки труб; при этом учитывается КПД теплоизоляции труб. В зависимости от этих величин потери тепла приводятся в различных справочных пособиях.
При расчетах в курсовых проектах потери тепла Q ht подающими и циркуляционными трубами допускается принимать в размере 0,2-0,3 от количества тепла, потребного для приготовления горячей воды .
В этом случае формулы (2.9) и (2.10) примут вид:
а) , кВт (2.11)
б) , кВт (2.12)
Меньший процент
теплопотерь принимается для систем без
циркуляции. В большинстве гражданских
зданий используются скоростные секционные
водонагреватели с переменной
производительностью, т.е. с регулируемым
потребителем теплоносителя. Такие
водонагреватели не требуют
баков-аккумуляторов тепла и рассчитываются
на максимальный часовой тепловой поток
.
Подбор водонагревателей заключается в определении поверхности нагрева змеевиков по формуле:
,
м 3 (2.13)
К – коэффициент теплопередачи водонагревателя, принимается по таблице 11.2 ; для скоростных водоводяных водонагревателей с латунными нагревательными трубками величина к может приниматься в пределах 1200-3000 Вт/м кв, ºС, причем меньшая принимается для приборов с меньшим диаметром секций;
µ - коэффициент снижения теплопередачи через теплообменную поверхность из-за отложений на стенках (µ=0,7);
- расчетная разность
температур теплоносителя и нагреваемой
воды; для противоточных скоростных
водонагревателей
º
определяется по формуле:
,
ºС (2.14)
Δt б и Δt м – большая и меньшая разность температур теплоносителя и нагреваемой воды по концам водонагревателя.
Параметры теплоносителя в зимний расчетный период, когда работают отопительные сети зданий, принимаются в подающем трубопроводе 110-130 ºС и в обратном -70, параметры нагреваемой воды в этот период t c = 5ºC и t c = 60…70 ºC. В летний период теплосеть работает только для приготовления горячей воды; параметры теплоносителя в этот период в подающем трубопроводе 70…80 ºC и в обратном 30…40 ºC, параметры нагреваемой воды и t c = 10…20 ºC и и t c = 60…70 ºC.
При расчете поверхности нагрева водонагревателя может случиться, что определяющим будет летний период, когда температура теплоносителя ниже.
Для емкостных водонагревателей расчет за разность температур определяется по формуле:
,
ºC (2.15)
t н и t к – начальная и конечная температура теплоносителя;
t h и t c – температура горячей и холодной воды.
Однако емкостные водонагреватели применяются для производственных зданий. Они занимают много места, в этих случаях могут устанавливать вне помещений.
Коэффициент теплопередачи для таких водонагревателей, согласно таблице 11.2 , составляет 348 Вт/м 2 ºC.
Определяется потребное число стандартных секций водонагревателей:
,
шт (2.16)
F – расчетная поверхность нагрева водонагревателя, м 2 ;
f – поверхность нагрева одной секции водонагревателя, принимается по приложению 8 .
Потери напора в скоростном водонагревателе можно определять по формуле:
,
м (2.17)
n – коэффициент, учитывающий зарастание трубок, принимается по опытным данным: при их отсутствии при одной чистке водонагревателя в год n=4;
m – коэффициент гидравлического сопротивления одной секции водонагревателя: при длине секции 4 м m=0,75, при длине секции 2 м m=0,4;
n в – число секций водонагревателя;
v – скорость движения нагреваемой воды в трубках водонагревателя без учета их зарастания.
,
м/с (2.18)
q h – максимальный секундный расход воды через водонагреватель, м/с;
W общ – общая площадь живого сечения трубок водонагревателя определяется по числу трубок, принимаемому по приложению 8 и диаметру трубок, принимаемому 14 мм.
Введение:
Тема расчета платы за коммунальные ресурсы одна из наиболее сложных. Тем, кто ранее с проблемой не сталкивался, сразу разобраться трудно, да и времени на это как бы нет.
Однако попробуем.
Для расчетов применяются ПП РФ №354 (порядок и методики на все случаи жизни), ПП РФ №307 (только для отопления и только до 1 июля 2016 года, далее действует ПП РФ №354), ПП РФ №306 (нормативы).
Текст документов сложный, массовому плательщику практически недоступный. Нет четкой системы в обозначениях физических величин, что может запутать читателя, отсутствуют наименования физических величин, применяемых в расчетных формулах и пояснения. Как будто для себя писали. Типа сами знаем, а остальным знать необязательно.
И еще одно начальное замечание. Господа из УК и от Застройщика часто выказывают великую радость относительно «энергоэффективности» новостроек, в частности нашего района.
Сущностью энергоэффективности является жесткий учет всех коммунальных ресурсов и меры по их экономии. Посмотрим в ходе обсуждения насколько обоснована такая «радость».
Поскольку у нас система ГВС закрытая, то есть нецентрализованная, то для расчетов применяется соответствующий раздел ПП РФ №354 (приложение 2 раздел IV), когда производство коммунальной услуги, в данном случае ГВС, осуществляется исполнителем (УК) на нашем с Вами оборудовании ИТП из состава общего имущества.
Относительно этого самого понятия «производство» ГВС исполнителем пока вдаваться в подробности не будем. Это отдельная довольно «мутная» и спорная тема, кто как и что на самом деле производит.
Заметим только то, что согласно ПП РФ №354, п.54 Правил четко определено, что плата за содержание общего имущества (оборудования ИТП, где исполнитель услуги нагревает воду для ГВС) взимается отдельно. То есть «производственные» - эксплуатационные расходы на это общее имущество входят в состав платежа за содержание и ремонт общего имущества и не включаются в калькуляцию платежа за ГВС .
Итак, что надо учесть для расчета платы за ГВС?
Общий расход холодной питьевой воды (по линии ХВС), подаваемой на нагрев для ГВС.
Общий расход тепловой энергии, отбираемой в бойлерах у теплоносителя из системы централизованной поставки тепловой энергии (отопления).
Казалось все просто. Поделил общий расход тепла (нагрев) на общий объем холодной воды, которая израсходована для ГВС и порядок. Получил удельный расход тепла на кубометр горячей воды.
Однако в наших квитанциях нет учета суммарного объема по ХВС и ГВС раздельно.
А данные индивидуального потребления по ГВС и ХВС применять нельзя из-за систематической погрешности измерений квартирных счетчиков. Потому введено понятие ОДН для устранения этой систематической погрешности и точного суммарного учета расхода воды за весь дом общим домовым счетчиком.
В этом смысле ПП РФ №354 изложено не вполне корректно и походу уже давно устарело местами, когда в основу расчетов предлагается положить суммарные показания ИПУ, если нет общего домового счетчика, но при этом авторы нормативного текста совсем забыли о систематической погрешности квартирных ИПУ (зона нечувствительности ИПУ на малых расходах воды).
По смыслу закона «Об энергосбережении…» первое, что должно быть сделано – это установлены общие домовые приборы учета, а где нет технической возможности ввиду конструкции дома, техническая возможность должна быть создана путем реконструкции (пристроя) помещения для монтажа узлов учета коммунальных ресурсов.
Общий домовой учет коммунальных ресурсов не выгоден коммунальщикам, потому и саботируют процесс. В «мутной воде» мухлевать легче.
Так же походу у нас в ИТП нет и отдельного учета расхода тепловой энергии, которая расходуется на нагрев ГВС. По крайней мере это не видно из содержания сведений, приведенных в квитанции.
А как же супер пупер энергоэффективный ИТП? Не слишком ли это просто для супер пупер энергоэффективного ИТП с «космическими технологиями»?
Установили один общий счетчик ХВС и один общий счетчик тепловой энергии на весь блок и довольны как слоны?
А по Закону приборами учета должен быть оборудован каждый отдельный дом.
Чем он отличается тогда наш ИТП от обычного теплоузла старого советского дома?
Зачем нам «по ушам ездят» который год про энергоэффективность?
Походу за тем, чтобы какой-нибудь проходимец - «денежный насос» по энергосервисному договору «авторитетно» заявил, что нам надо установить приборы учета для повышения энергоэффективности.
Нам и так ясно, что нужен всеобъемлющий учет коммунальных ресурсов.
Кто мешал поставить двухканальный счетчик тепловой энергии? Тяжело было воткнуть счетчик для учета расхода подпиточной воды для системы ГВС?
А если они все же есть, то почему их показания в расчетах не используют и в квитанциях не указывают?
Введение
1. Определение тепловых нагрузок микрорайона на отопление, вентиляцию, ГВС
2. Выбор схемы включения подогревателя ГСВ к тепловой сети и температурного графика ЦКР
Тепловой гидравлический расчет кожухотрубного подогревателя
Расчет двухступенчатой последовательной схемы присоединения водоподогревателей ГВС
Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых водоподогревателей ГВС
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе рассчитаны тепловые нагрузки микрорайона на отопление и ГСВ, выбрана схема включения подогревателей ГСВ, выполнен тепловой и гидравлический расчет двух вариантов теплообменников. Рассматриваться будут только жилые здания однотипные, 5-10 этажные. Система теплоносителя закрытая, 4-х трубная с установкой подогревателя ГСВ в ЦТП. Все расчеты ведутся по укрупненным показателям. Принимаем жилые здания без вентиляции.
Расчетно-графическая работа выполняется в соответствии с действующими стандартными нормами и правилами, тех. условиями и основными положениями по проектированию, монтажу и эксплуатации систем теплоснабжения жилых зданий.
1. Определение тепловых нагрузок микрорайона на отопление, вентиляцию, ГВС.
Максимальный тепловой поток на отопление жилых зданий микрорайона:
где - укрупненный показатель максимального теплового потока для м²;
А - общая площадь жилого здания, м²;
Коэффициент учит-ий тепловой поток на отопление жилых зданий (доля жилых зданий)
80 Вт/м² Астрахань
А= 16400 м² - по заданию
0, т.к. рассматриваются только жилые здания.
Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение
где - коэффициент часовой неравномерности расхода числа на ГСВ
Укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение, равный 376 Вт/мл;
U - число жителей в микрорайоне, по заданию, равно 560 чел;
376 Вт/мл;
Тепловые нагрузки на вентиляцию для жилого здания равны нулю.
2. Выбор схемы включения подогревателя ГСВ к тепловой сети и температурного графика ЦКР
Выбор схемы подключения подогревателя
где - из формулы (2)
Из формулы (1)
При принимают двухступенчатую схему, при принимают одноступенчатую параллельную схему
Вывод: подогреватель один, следовательно один общий подогреватель размещенный в ЦТП подключен по 2-х ступенчатой схеме.
Согласно заданию ЦКР отпуска тепла проводится по отопительному бытовому графику 130/700С, поэтому параметры точки излома, которые являются расчетными известны и составляют;
Максимальный расход на - средний тепловой поток на горячее водоснабжение (ГВС)
где - максимальный тепловой поток на ГВС из формулы (2)
Коэффициент часовой неравномерности расхода числа на ГСВ
3. Тепловой гидравлический расчет кожухотрубного подогревателя
Температура наружного воздуха в "точке излома"
где - температура воздуха внутри помещения,
Расчетная температура воздуха для проектирования отопления,
температура воды в падающем трубопроводе в "точке излом",
Температура воды приблизительно в обратном трубопроводе в "точке излома", при расчетной температуре теплоносителя в падающем трубопроводе 1300С.
Расчетный перепад температуры воды в тепловой сети, определяемый по формуле
где - расчетная температура сетевой воды в подающем трубопроводе,
Расчетная температура сетевой воды в обратном трубопроводе,
4. Расчет двухступенчатой последовательной схемы присоединения водоподогревателей ГВС
отопление вентиляция подогреватель кожухотрубный
Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку для ГВС ЦТП, оборудованного водоподогревателем, состоящим из секций кожухотрубного типа с трубной системой из прямых гладких труб с блоком опорных перегородок по ГОСТ 27590. Система отопления микрорайона присоединена к магистральной тепловой сети по зависимой схеме. В ЦТП имеются баки - аккумуляторы.
Исходные данные:
Температура теплоносителя (греющей воды) в соответствии с рассчитанным повышенным графиком принята:
При расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления;
в подающем трубопроводе ? 1 = 130 0С, в обратном - ? 2 = 700С;
в точке излома графика температур t ` n = -2,02 0С;
в подающем трубопроводе ? 1 n = 70 0С, в обратном ? 2 n = 44,9 0С.
Температура холодной водопроводной воды t c =5 0 С .
Температура горячей воды, поступающей в СГВ, t h =60 0 С .
Максимальный тепловой поток на отопление зданий Q o max = 1312000 Вт.
Расчетная тепловая производительность водоподогревателей Qsph=Qhm=QhT=210560 Вт.
6 Потери тепла трубопроводами Qht=0.
Плотность воды принять ?= 1000 кг/м3.
Максимальный расчетный секундный расход воды на ГВС q h = 2,5 л/с.
Порядок расчета:
Максимальный расчет воды на отопление:
Температура нагреваемой воды за водоподогревателем 1 ступени:
Расход греющей сетевой воды на ГВС:
4 Расход нагреваемой воды на ГВС:
Тепловой поток на II ступень водоподогревателя СГВ:
Тепловой поток на отопление в точке излома графика температур сетевой воды при температуре наружного воздуха t`n:
Расход греющей воды через I ступень водоподогревателя:
Расчетная тепловая производительность I ступени водоподогревателя:
Расчетная тепловая производительность II ступени водоподогревателя:
Температура греющей сетевой воды на выходе из водоподогревателя II ступени:
Температура греющей сетевой воды на выходе из водоподогревателя I ступени при условии равенства:
12 Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой водой для 1 ступени:
То же для II ступени:
Необходимое сечение трубок водоподогревателя при скорости воды в трубках и при однопоточном включении:
Из таблицы прил. 3 по полученной величине подбираем тип секции водоподогревателя со следующими характеристиками: , .
Скорость воды в трубках:
Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве:
Расчет 1 ступени водоподогревателя ГВС:
д) коэффициент теплопередачи при:
е) требуемая поверхность нагрева 1 ступени:
ж) число секций водоподогревателя 1 ступени:
Принимаем 2 секции; действительная поверхность нагрева F1тр=0,65*2=1,3 м2.
Расчет II ступени водоподогревателя СГВ:
а) средняя температура греющей воды:
б) средняя температура нагреваемой воды:
в) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок:
г) коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде:
д) коэффициент теплопередачи при
е) требуемая поверхность нагрева II ступени:
ж) число секций водоподогревателя II ступени:
Принимаем 6 секций.
В результате расчета получилось 2 секции в подогревателе I ступени и 6 секции в подогревателе II ступени суммарной поверхностью нагрева 5,55 м2.
Потери давления в водоподогревателях (6 последовательных секций длиной 2 м) для воды, проходящей в трубках с учетом?=2:
I ступень: ПВ 76*2-1,0-РГ-2-УЗ ГОСТ 27590-88
II ступень: ПВ 76*2-1,0-РГ-6-УЗ ГОСТ 27590-88
5. Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых водоподогревателей ГВС
Выбрать и рассчитать водоподогревательную установку пластинчатого теплообменника, собранного из пластин 0,3p для СГВ того же ЦТП, что в примере с кожухотрубными секционными подогревателями. Следовательно, исходные данные, величины расходов и температуры теплоносителей на входе и на выходе из каждой ступени водоподогревателя принимаются такими же, как в прил. 3.
Проверяем соотношение ходов в теплообменнике I ступени, принимая предварительно потери давления по нагреваемой воде?Рн=100 кПа, по греющей воде?Ргр=40 кПа.
Соотношение ходов не превышает 2 , но расход греющей воды много больше расхода нагреваемой воды, следовательно, принимается несимметричная компоновка теплообменника.
По оптимальной скорости воды и живому сечению одного межпластинчатого канала определяем требуемое число каналов по нагреваемой воде и греющей воде:
Общее живое сечение каналов в пакете по ходу нагреваемой и греющей воды (принимаем равным 2, =15):
Фактические скорости греющей и нагреваемой воды:
Расчет водоподогревателя 1 ступени:
а) из табл.1 прил.4 ; получаем коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:
б) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде:
г) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя 1 ступени:
д) по табл.1 прил.4 поверхность нагрева одной пластины, количество ходов по греющей и нагреваемой воде в теплообменнике:
е) действительная поверхность нагрева водоподогревателя I ступени:
ж) потери давления I ступени по греющей и нагреваемой воде:
Расчет водоподогревателя II ступени:
а) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:
б) коэффициент тепловосприятия от пластины к нагреваемой воде:
в) , коэффициент теплопередачи:
г) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя II ступени:
д) количество ходов по греющей и нагреваемой воде в теплообменнике:
Принимаем по греющей воде, по нагреваемой воде.
е) действительная поверхность нагрева водоподогревателя II ступени:
ж) потери давления II ступени по греющей и нагреваемой воде:
В результате расчета в качестве подогревателя ГВС принимаем два теплообменника (I и II ступени) разборной конструкции (р) с пластинами типа 0,3р, толщиной 1 мм, из стали 12×18Н10Т (исполнение 01), на консольной раме (исполнение 1к), с уплотнительными прокладками из резины марки 51-1481 (условное обозначение 12). Поверхность нагрева I ступени 8,7 м2, II ступени 8,7 м2. Технические характеристики пластинчатых теплообменников приведены в табл.1-3 прил. 4.
Условное обозначение теплообменников:
Ступени: Р 0,3р-1-8,7-1к-0,1-12 СХ1=
II Ступени: Р 0,3р-1-8,7-1к-0,1-12 СХ2=
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.
Липовка Ю.Л., Целищев А. В., Мисютина И.В. Горячее водоснабжение: метод. указания к курсовой работе. Красноярск: СФУ, 2011. 36с.
ГОСТ 27590-88. Подогреватели водоводяные систем теплоснабжения. Общие технические условия.
СНиП 2.04.07-89*. Тепловые сети.
5. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.
6. СТО 4.2 - 07 - 2012 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. Взамен СТО 4.2 - 07 - 2010; дата введ. 27.02.2012. Красноярск: ИПК СФУ. 2012. 57 с.
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Средняя часовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения потребителя тепловой энергии Q hm , Гкал/ч, в отопительный период определяется по формуле:
Q hm =/T(3.3)
a= 100 л/сут - норма затрат воды на горячее водоснабжение;
N =4 - количество человек;
Т = 24 ч – продолжительность функционирования системы горячего водоснабжения абонента в сутки, ч;
t c - температура водопроводной воды в отопительный период, °С; при отсутствии достоверной информации принимаетсяt c = 5 °С;
Q hm =100∙4∙(55-5)∙10 -6 /24=833,3∙10 -6 Гкал/ч= 969 Вт
3.3 Общий расход теплоты и расход газа
Для проектирования выбирается котел двухконтурный. При расчете расхода газа учитывается, что котел на отопление и ГВС работает раздельно, то есть при включении контура ГВС контур отопления отключается. Значит общий расход теплоты будет равен максимальному расходу. В данном случае максимальный расход теплоты на отопление.
1. ∑Q = Q omax = 6109 ккал/ч
2. Определим расход газа по формуле:
V =∑Q /(η ∙Q н р), (3.4)
где Q н р =34 МДж/м 3 =8126 ккал/м 3 - низшая теплота сгорания газа;
η – КПД котла;
V = 6109/(0,91/8126)=0,83 м 3 /ч
Для коттеджа выбираем
1. Котел двухконтурный АОГВ-8, тепловая мощность Q=8 кВт, расход газа V=0,8 м 3 /ч, номинальное входное давление природного газа Рном=1274-1764 Па;
2. Плита газовая, 4-х конфорочная, ГП 400 МС-2п, расход газа V=1,25м 3
Общий расход газа на 1 дом:
Vг =N∙(Vпг ∙Kо +V2-котла ∙ К кот), (3.5)
где Kо=0,7-коэффициент одновременности для газовой плиты принимаемый по таблице в зависимости от количества квартир;
К кот =1- коэффициент одновременности для котла по таблице 5 ;
N-количество домов.
Vг =1,25∙1+0,8∙0,85 =1,93 м 3 /ч
Для 67 домов:
Vг =67∙(1,25∙0,2179+0,8∙0,85)=63,08 м 3 /ч
3.4 Расчетные тепловые нагрузки школы
Расчет нагрузок на отопление
Расчетную часовую тепловую нагрузку отопления отдельного здания определяем по укрупненным показателям:
Q o =η∙α∙V∙q 0 ∙(t п -t o)∙(1+K и.р.)∙10 -6 (3.6)
где - поправочный коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопленияt o отt o = -30 °С, при которой определено соответствующее значение, принимается по приложению 3 , α=0,94;
V- объем здания по наружному обмеру,V=2361 м 3 ;
q o - удельная отопительная характеристика здания приt o = -30 °, принимаемq o =0,523 Вт/(м 3 ∙◦С)
t п - расчетная температура воздуха в отапливаемом здании, принимаем 16°С
t о - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (t о =-34◦С)
η- КПД котла;
K и.р - расчетный коэффициент инфильтрации, обусловленной тепловым и ветровым напором, т.е. соотношение тепловых потерь зданием с инфильтрацией и теплопередачей через наружные ограждения при температуре наружного воздуха, расчетной для проектирования отопления. Рассчитывается по формуле:
K и.р =10 -2 ∙ 1/2 (3.7)
где g- ускорение свободного падения, м/с 2 ;
L-свободная высота здания, принимаем равной 5 м;
ω - расчетная для данной местности скорость ветра в отопительный период, ω=3м/с
K и.р =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 Вт.
Расчет нагрузок на вентиляцию
При отсутствии проекта вентилируемого здания расчетный расход те плоты на вентиляцию, Вт [ккал/ ч], определятся по формуле для укрупненных расчетов:
Q в = V н ∙q v ∙(t i - t о), (3.8)
где V н - объем здания по наружному обмеру, м 3 ;
q v - удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м 3 ·°С) [ккал/(ч·м 3 ·°С)], принимается по расчету; при отсутствии данных по табл. 6 для общественных зданий ;
t j , - средняя температура внутреннего воздуха вентилируемых помещений здания, 16 °С;
t о, - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, -34°С,
Q в = 2361∙0,09(16+34)=10624,5
где M – расчетное количество потребителей;
a – норма расхода воды на горячее водоснабжение при температуре
t г = 55 0 С на одного человека в сутки, кг/(сут×чел);
b – расход горячей воды с температурой t г = 55 0 С, кг (л) для общественных зданий, отнесенный к одному жителю района; при отсутствии более точных данных рекомендуется принимать b = 25 кг в сутки на одного человека, кг/(сут×чел);
c p ср =4,19 кДж/(кг×К) – удельная теплоемкость воды при ее средней температуре t ср = (t г -t х)/2;
t х – температура холодной воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5 0 С);
n c – расчетная длительность подачи теплоты на горячее водоснабжение, с/сут; при круглосуточной подаче n c =24×3600=86400 с;
коэффициент 1,2 учитывает выстывание горячей воды в абонентских системах горячего водоснабжения.
Q гвс =1,2∙300∙ (5+25) ∙ (55-5) ∙4,19/86400=26187,5 Вт
Расход воды на нужды горячего водоснабжения должен быть определен по нормам расхода горячей воды, с учетом вероятности использования водоразборных приборов. Определяют нагрузку на систему ГВС по максимальному расходу горячей воды и учитывают ее при выборе источника тепла. Здравствуйте, дорогие друзья! Мы привыкли каждый день пользоваться горячей водой и с трудом можем себе представить комфортную жизнь, если нельзя принять теплую ванну или приходится мыть посуду под краном, из которого льется холодная струйка. Вода желаемой температуры и в нужном количестве – вот о чем мечтает владелец каждого частного дома. Сегодня мы с вами определим расчетный расход воды и тепла на горячее водоснабжение нашего дома. Вы должны понимать, что на данном этапе нам не особо важно где мы получим это тепло. Возможно, мы его учтем при выборе мощности источника теплоснабжения и будем греть воду на нужды горячего водоснабжения в котле. Возможно, мы будем греть воду в отдельном электрическом бойлере или газовой колонке, а возможно нам ее будут привозить.
Ну, а если уж нет никаких технических возможностей выполнить систему ГВС дома, то будем ходить в свою или поселковую баню. Наши родители в основном и ходили в городские бани, а сейчас – позвонил и передвижная русская баня у тебя под окном. Конечно, жизнь не стоит на месте и наличие ванны и душевой кабины в доме сегодня уже не роскошь, а простая необходимость. Поэтому систему ГВС в доме будем предусматривать. От правильности расчета горячего водоснабжения будет зависеть величина нагрузки на систему ГВС дома и, в конечном счете, выбор мощности источника тепла. Поэтому подойти к данному расчету надо очень серьезно. Прежде чем выбирать схему и оборудование системы ГВС дома, нам надо рассчитать главный параметр любой системы – максимальный расход горячей воды в час максимального водопотребления (Q г.в макс, кг/ч).
Практически, с помощью секундомера и мерной емкости, определяем расход горячей воды, л/мин при заполнении ванны
Расчет часового максимального расхода горячей воды в час его максимального водопотребления
Для расчета данного расхода, давайте обратимся к нормам расхода горячей воды (по главе СНиП 2-34-76), см таблицу 1.
Нормы расхода горячей воды (по главе СНиП 2-34-76)
Таблица 1
g и.с – средняя за отопительный период, л/сут;
g и – наибольшего водопотребления, л/сут;
g и.ч – наибольшего водопотребления, л/ч.
Дорогие друзья, я хочу вас предостеречь от одной распространенной ошибки. Многие застройщики, да и молодые неопытные проектировщики, выполняют расчет часового максимального расхода горячей воды по формуле
G макс = g и.ч * U, кг/ч
g и.ч – норма расхода горячей воды, л/ч, наибольшего водопотребления, принимается по таблице 1; U – число потребителей горячей воды, U=4 чел.
G макс = 10 * 4 = 40 кг/ч или 0,67 л/мин
Q г.в макс = 40 * 1 * (55 – 5) = 2000 ккал/ч или 2,326 кВт
Рассчитав расход воды таким образом и выбрав мощность источника тепла на нагрев этого расхода вы успокоились. Но встав под душ, с удивлением обнаружите, что на вашу грязную и потную лысину всего капает лишь 3 капли воды в секунду. Ни руки помыть, ни посуду всполоснуть, не говоря уже о приеме ванны не может быть и речи. Так в чем же дело? А ошибка в том, что не правильно определен максимальный часовой расход воды за сутки наибольшего водопотребления. Оказывается, что все нормы расхода горячей воды по таблице 1 должны применяться только для расчета расхода через отдельные приборы и вероятности использования их действия. Эти нормы не применимы для определения расходов исходя из количества потребителей, путем умножения количества потребителей на удельный расход! Именно в этом заключается основная ошибка, допускаемая многими расчетчиками при определении тепловой нагрузки на систему ГВС.
Если нам необходимо определить производительность генераторов тепла (котла) или подогревателей при отсутствии у абонентов баков-аккумуляторов горячей воды (наш случай), то расчетную нагрузку на систему ГВС надо определять по максимальному часовому расходу горячей воды (тепла) за сутки наибольшего водопотребления по формуле
Q г.в макс = G макс * с * (t г.ср – t х), ккал/ч
G макс – максимальный часовой расход горячей воды, кг/ч. Максимальный часовой расход горячей воды, G макс,с учетом вероятности использования водоразборных приборов, должен определяться по формуле
G макс = 18 * g * К и * α ч * 10 3 , кг/ч
g – норма расхода горячей воды, л/с водоразборными приборами. В нашем случае: для умывальника g у = 0,07 л/с; для мойки g м = 0,14 л/с; для душа g д = 0,1 л/с; для ванны g в = 0,2 л/с. Выбираем большее значение, то есть g = g в = 0,2 л/с; К и – безразмерный коэффициент использования водоразборного прибора за 1 ч наибольшего водопотребления. Для ванны, имеющей характерный (наибольший) расход горячей воды g х = 200л/ч, данный коэффициент будет равен К и = 0,28; α ч – безразмерная величина, определяемая в зависимости от общего числа N водоразборных приборов и вероятности использования их Р ч за 1 ч наибольшего водопотребления. В свою очередь, вероятность использования водоразборных приборов можно определить по формуле
Р ч = g и.ч * U / 3600 * К и * g * N
g и.ч – норма расхода горячей воды в час наибольшего водопотребления, л/ч. Она принимается по таблице 1, g и.ч = 10л/ч; N – общее число водоразборных приборов установленных в доме, N = 4.
Р ч = 10 * 4 / 3600 * 0,28 * 0,2 * 4 = 0,0496. При Р ч < 0,1 и любом N по таблице (N * Р ч = 0,198) определяем α ч = 0,44
G макс = 18 * 0,2 * 0,28 * 0,44 * 10 3 = 444 кг/ч или 7,4 л/мин.
Q г.в макс = 444 * 1 * (55 – 5) = 22200 ккал/ч или 25,8 кВт
Нет, ни желаемой температуры, ни должного расхода горячей воды – дискомфорт
Как видите, дорогие друзья, расход воды и соответственно тепла увеличился примерно в 10 раз. Кроме того расход тепла на горячее водоснабжение (25,8 кВт) в 2 раза больше суммарного расхода тепла на отопление и вентиляцию дома (11,85 + 1,46 = 13,31 кВт). Если эти данные предъявить «Заказчику», то у него волосы встанут дыбом и он потребует что бы ему объяснили – в чем тут дело? Вот давайте и поможем ему. Нижеприведенные таблицы 2 и 3 помогут нам в этом. А сейчас давайте обратимся к таблице 2 и посчитаем часовой наибольший расход воды при загрузке всех водопотребителей одновременно. Сложив все характерные расходы, мы получим 530 л/ч. Как видим, суммарный характерный расход получился больше расчетного (444л/ч) на 86 л/ч. И это не удивительно, поскольку вероятность того, что все водоразборные приборы будут работать одновременно очень мала. У нас и так величина обеспечения потребности в горячей воде от максимума составляет 84%. В реальности эта величина равна еще меньше – порядка 50%. Давайте попробуем получить реальную величину, для этого используем таблицу 3. Не забываем, что нормы расхода горячей воды разработаны для потребителей при t г.ср = 55 о С, мы же по таблице будем находить расходы при t г.ср = 40 о С.
Минимальный суммарный расход горячей воды, при усредненной температуре воды равной t г.в = 40 о С и одновременном действии всех водозаборных приборах с обеспеченностью данного расхода в 84%, будет равен G мин =[ (5 * 1,5) + (20 * 5) + (30 * 6) +(120 * 10) ] * 0,84 = 342,3 л/ч (239,6 л/ч при t г.в = 55 о С)
Максимальный суммарный расход горячей воды, при усредненной температуре воды равной 40 о С и одновременном действии всех водозаборных приборах с обеспеченностью данного расхода в 84%, будет равен G макс = [ (15 * 3) + (30 * 5) + (90 * 6) +(200 * 15) ] * 0,84 = 869,4 л/ч (608,6 л/ч при t г.в = 55 о С)
Средний расход при при t г.в = 55 о С будет равен G сред = (G мин + G макс)/2 = (239,6 + 608,6)/2 = 424,1 л./ч. Вот мы и получили то, что искали – 424,1 л/ч вместо 444 л/ч по расчету.
Нормы расхода горячей воды водоразборными приборами (глава СНиП 2-34-76)
Таблица 2
Нормы потребления горячей воды для различных водозаборных приборов
Таблица 3
|
Точка забора |
Раковина | Кухонная раковина | Душ экономный | Душ стандартный | Душ комфорт. | Ванна |
| Температура ГВС, о C | 35-40 | 55 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Время потребления, мин | 1,5-3 | 5 | 6 | 6 | 6 | 10-15 |
| Расход горячей воды для бытовых нужд, л | 5-15 | 20-30 | 30 | 50 | 90 | 120-200 |
Таким образом, при расчете горячего водоснабжения в обязательном порядке нужно учитывать такие нюансы: количество жильцов; частота пользования ванной, душем; количество санузлов, где используется горячая вода; технические характеристики сантехнических элементов (например, объем ванной); ожидаемую температуру нагретой воды, а также вероятность использования водоразборных приборов одновременно. В следующих постах мы с вами подробно рассмотрим три общепринятых системы горячего водоснабжения. В зависимости от способа нагрева воды эти системы, для частного загородного дома, подразделяют: ГВС с накопительным водонагревателем (бойлером); ГВС с проточным водонагревателем; ГВС с двухконтурным котлом.
А я по твоему, что делаю?!!!
Полученные величины расхода воды и тепла на нужды ГВС – G макс = 444 кг/ч или 7,4 л/мин и Q г.в макс = 22200 ккал/ч или 25,8 кВт мы и принимаем, с последующим уточнением, при выборе источника тепла. Сегодня мы с вами выполнили 4-ый пункт нашего плана по дома – произвели расчет часового максимального расхода горячей воды для частного дома. Кто еще не присоединился, присоединяйтесь!
С уважением, Григорий
