Расчет тепловых нагрузок жилых и общественных зданий

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Методические указания по курсовому проектированию

Издательство

Иркутского государственного технического университета

ББК 31.38

А36

УДК 697.34

Теплоснабжение: метод. указания по выполнению курсового проекта / сост. : И. И. Айзенберг. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2013. – 42 с.

Методические указания соответствуют требованиям ФГОС-3 - направлению подготовки 270109 (550100) ««Строительство», профиль подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция», квалификация – бакалавр. Предлагаются методики расчета тепловых нагрузок потребителей теплоты, проектирования и расчета магистральных и распределительных тепловых сетей, гидравлического расчета и построения пьезометрического графика тепловых сетей, выбора схемы присоединения абонентских систем к тепловым сетям.

…

Рецензент

канд. техн. наук, доцент кафедры теплоэнергетики ИрГТУ Н. Е. Буйнов

©Иркутский государственный

технический университет, 2013

Введение

Система теплоснабжения состоит из следующих трех элементов: источника тепла, тепловую сеть, включающую в себя магистральные, распределительные и дворовые теплопроводы, абонентские вводы потребителей тепла – жилых домов, общественных зданий, коммунально-бытовых и промышленных предприятий и системы теплопотребления.

Задание на проект теплоснабжения включает в себя наименование города, план микрорайона города на геодезической подоснове с указанием размещения теплоисточника, расчетные температуры на коллекторах теплоисточника, схему присоединения системы отопления к тепловым сетям.

В проекте системы теплоснабжения, выполняемом в рамках курсового проектирования, решаются следующие задачи:

· определение затрат тепла на отопление жилых и общественных зданий, на вентиляцию общественных зданий, на горячее водоснабжение (средние зимние, средние летние и максимальные) жилых и общественных зданий;

· расчет установленной мощности источника теплоснабжения (ТЭЦ) и выбор доли пиковой мощности на основании графика расхода тепла по продолжительности;

· определение системы регулирования отпуска тепла и построение графика регулирования температуры сетевой воды;

· построение расчетной схемы магистральных трубопроводов тепловой сети с выбором главной расчетной магистрали;

· выбор схемы теплового пункта в жилых домах микрорайона;

· расчет суммарного расхода теплоносителя и расходов по участкам тепловой сети;

· гидравлический расчет тепловой сети и построение пьезометрических графиков;

· выбор сетевых и подпиточных насосов.

Все необходимые для расчетов графические зависимости выполняются в необходимом масштабе.

Графическая часть проекта представляет собой лист формата А1, где размещены план микрорайона города, расчетная схема тепловой сети, чертежи разрезов выбранной тепловой камеры, схема местного (индивидуального) теплового пункта, чертежи неподвижной опоры и компенсатора.

В пояснительной записке приводятся введение, основная часть, содержащая необходимые расчетные формулы, таблицы, графики, а также список использованной литературы, и заключение по проекту.

Во введении рассматриваются цели и задачи, решаемые при разработке курсового проекта микрорайона города.

Основная часть начинается с выбора исходной информации, включающей продолжительность отопительного периода, расчетную температуру наружного воздуха при проектировании системы отопления и средней температуры наружного воздуха за отопительный период (Табл. П1)

Расчет тепловых нагрузок потребителей теплоты

Расчет тепловых нагрузок жилых и общественных зданий

В рамках курсового проекта рассматривается теплоснабжение жилого квартала города, включающего жилые и общественные здания. Исходя из этого, потребителями теплоты являются системы отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, а также системы вентиляции общественных зданий.

Расчет тепловых нагрузок необходимо производить по нормативам, принятым для существующей или перспективной застройки жилищно-коммунального сектора. Согласно правилам установления нормативов потребления коммунальных услуг (Постановление Правительства РФ №306 от 23.05.2006) при установлении нормативов потребления коммунальных услуг применяются следующие методы:

1) метод аналогов;

2) экспертный метод;

3) расчетный метод.

Метод аналогов применяется при наличии данных, полученных в результате измерений объема потребления коммунальных услуг коллективными приборами учета, установленными в многоквартирных домах или жилых домах с аналогичными конструктивными и техническими параметрами, степенью благоустройства и климатическими условиями. Количество измерений должно отвечать условиям представительности выборки. Представительность выборки определяется необходимым количеством многоквартирных домов или жилых домов, на основании данных о расходах коммунальных ресурсов по коллективным приборам учета которых можно определять нормативы потребления коммунальных услуг в отношении всех многоквартирных домов или жилых домов с аналогичными техническими и строительными характеристиками, степенью благоустройства и климатическими условиями.

Указанный метод применяется, если в выбранных многоквартирных домах или жилых домах техническая эксплуатация внутридомовых инженерных коммуникаций и оборудования соответствует правилам пользования жилыми помещениями и содержания общего имущества в многоквартирном доме.

Экспертный метод применяется, если результаты измерений объема (количества) потребления коммунальных услуг коллективными приборами учета в многоквартирных домах или жилых домах с аналогичными конструктивными и техническими параметрами, степенью благоустройства и климатическими условиями отсутствуют или их недостаточно для применения метода аналогов.

При применении указанного метода используются данные измерений объема (количества) потребления коммунальных услуг переносными приборами учета в многоквартирных домах или жилых домах с аналогичными конструктивными и техническими параметрами, степенью благоустройства и климатическими условиями.

Расчетный метод применяется, если результаты измерений коллективными приборами учета в многоквартирных домах или жилых домах с аналогичными конструктивными и техническими параметрами, степенью благоустройства и климатическими условиями отсутствуют или их недостаточно для применения метода аналогов, а также, если отсутствуют данные измерений для применения экспертного метода.

Для перспективной застройки, когда нет точных данных о характеристиках зданий, расчеты тепловых нагрузок проводятся по укрупненным показателям.

Расчетная тепловая мощность систем отопления жилых зданий, Вт:

(1)

где - общая жилая площадь района, м² , - укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на единицу жилой общей площади, Вт/м² (Табл. П3).

Общая жилая площадь определяется для каждого квартала жилой застройки с учетом этажности:

(2)

где - площадь квартала, измеренная на плане города с учетом принятого масштаба, га; - доля общей жилой площади на одном гектаре жилой застройки (Табл. П4).

Максимальный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий, Вт:

(3)

Здесь - доля расхода теплоты на отопление общественных зданий, обычно принимаемая .

Расчетный расход теплоты на вентиляцию общественных зданий можно оценить так, Вт:

(4)

где - коэффициент расхода теплоты на вентиляцию общественных зданий, принимается равным 0,4 при постройке до 1986 г. и 0,6 – после 1986 г.

Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется, исходя из нормативов потребления в в расчете на одного жителя. В частности, согласно Постановлению №306 норматив горячего водоснабжения (куб. м в месяц на 1 человека) определяется по формуле:

, (5)

где:

_i- расход воды 1 водоразборным устройством на 1 процедуру;

- количество процедур пользования 1 водоразборным устройством за 7 дней;

- температура горячей воды в местах водоразбора (° C);

- температура потребляемой воды (° C);

- температура холодной воды в сети водопровода (° C);

- количество этажей в многоквартирном доме или жилом доме.

Имея информацию о всех видах потребления пользователем системы горячего водоснабжения разного типа процедур и средних температур воды при этих процедурах, по формуле (5) определяется норма среднемесячного потребления на одного человека в жилом доме и, далее, всеми жителями дома. Такой же порядок предусмотрен и для определения потребности в горячей воде для общественных зданий.

Если подробные данные о водопользователях отсутствуют, можно воспользоваться уравнением

(6)

где - число жителей квартала, определяемое как отношение общей жилой площади квартала и размера общей жилой площади, приходящейся на одного жителя квартала (20 – 30 м² /чел), - из таблицы П5.

Затем определяется величина максимального часового расхода тепла на горячее водоснабжение, Вт:

(7)

где - коэффициент суточной неравномерности графика потребления горячей воды, равный 2,4.

Суммарная тепловая нагрузка квартала в отопительный период, Вт

. (8)

Результаты расчета тепловых нагрузок сводятся в таблицу (табл. №1)

Таблица №1

Расчет нагрузок системы теплоснабжения

№ квар тала	Размеры квартала, м*м	Площадь квартала, м2	Жилая площадь общая, м2	Число жителей	Тепловые нагрузки, МВт
-этажная застройка
-этажная застройка
Всего