Материал: Расчет тепловых затрат на коммунально-бытовые нужды

R0 - термическое сопротивление потоку тепла от воздуха в канале в окружающий грунт, (моС)/Вт

;      (54)

tо - среднегодовая температура окружающей среды, ºС

τср.1, τср.2 - среднегодовые температуры теплоносителя в подающей и обратной магистрали,ºС.

Удельные потери теплоты изолированными теплопроводами

; (55)

. (53)

Суммарные удельные потери тепла, Вт/м

. (54)

При отсутствии изоляции термическое сопротивление на поверхности трубопровода равно

,           (55)

где dН - наружный диаметр неизолированного трубопровода, м.

Температура воздуха в канале

 , (56)

Удельные потери тепла неизолированными теплопроводами, Вт/м

; (57)

. (58)

Суммарные удельные потери, Вт/м

 (59)

Эффективность тепловой изоляции, %

           (60)

4. Расчет и выбор оборудования теплового пункта для одного из зданий

Расчет и выбор оборудования теплового пункта производим для здания 2.

4.1 Расчет элеватора

Коэффициент смешения элеватора u’

,  (61)

где τ3 - температура воды в подающем трубопроводе системы отопления; τ3 = 95 оС.

Расчетный коэффициент смешения

   (62)

Массовый расход воды в системе отопления Gс, м/ч

 (63)

где Qо - расход теплоты на отопление, кВт.

Массовый расход сетевой воды, т/ч

 (64)

Диаметр горловины элеватора dг, мм

 (65)

где ∆рс - гидравлическое сопротивление системы отопления, ∆рс = 10 кПа.

По источнику [8] выбираем ближайший меньший стандартный номер элеватора. Принимаем номер элеватора 4.

Диаметр выходного сечения сопла элеватора dс, мм.

 (66)

где Нр - напор на вводе в здание, дросселируемый в сопле элеватора, м, принимается по результатам гидравлического расчета.

4.2 Расчет водоподогревателя

Исходные данные для расчета:

расчетный расход теплоты для горячего водоснабжения Q = 299 кВт;

температура греющей воды на входе в подогреватель, τ1” = 70 0С;

температура греющей воды на выходе из подогревателя, τ3” = 30 0С.

температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя t1 = 60 ºС;

температура нагреваемой воды на входе в подогреватель t2 = 5 ºС

Масса греющей воды Gм, т/ч

 (67)

Масса нагреваемой воды Gтр., т/ч

. (68)

Задаваясь скоростью воды в трубках подогревателя υ = 0,5 м/с, определяют необходимую площадь сечения межтрубного пространства

. (69)

По [8] выбираем скоростной водоводяной подогреватель 8-114 х 4000 - Р. Его технические данные: длина секции l=4000 мм, наружный и внутренний диаметр корпуса dН/dВН=114/106; площадь поверхности нагрева одной секции fС=3,54 м2; площадь живого сечения трубок fТР=0,00293 м2; межтрубного пространства fМТР=0,005 м2; эквивалентный диаметр dЭКВ=0,0155 м2.

Скорость греющей воды в межтрубном пространстве υм, м/с

 (70)

Скорость нагреваемой воды в трубках тр, м/с

 (71)

Определяем среднюю температуру греющей воды τ, 0С

 (72)

Определяем среднюю температуру нагреваемой воды t, 0С

 (73)

Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам труб α1, Вт/(м2 ∙ 0С)

 (74)

Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде α2, Вт/(м2∙0С)

 (75)

Средняя разность температур в подогревателе ∆tср, 0C

 (76)

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2 · 0С)

 (77)

где  м2 ·0С/Вт.

Поверхность водоподогревателя F, м2

 (78)

где μ = 0,85.

Число секций водоподогревателя n, шт.

 (79)

. Мероприятия по экономии тепловой энергии

тепловой нагрузка изоляция сеть

Ускорение темпов развития народного хозяйства сегодня не может быть достигнуто без проведения в жизнь мероприятий по экономии материальных и трудовых ресурсов.

Жилые и общественные здания являются одним из крупных потребителей тепловой энергии, причём удельный вес этой энергии в общем энергетическом балансе коммунально-бытового сектора неуклонно возрастает. Это связано в первую очередь с решением социальных задач обеспечения труда в домашнем хозяйстве и на предприятиях коммунального хозяйства, снижения времени на ведение домашнего хозяйства, сближения условий жизни городского и сельского населения.

Коммунальная энергетика характеризуется относительно невысоким уровнем топливопотребления. Однако в силу сложившихся условий её работы резервы по улучшению использования топлива, тепловой и электрической энергии здесь чрезвычайно велики. Современные источники теплоты в коммунальной энергетике имеют низкую экономичность, значительно уступающую таковой для котельных установок промышленной энергетики и тепловых электростанций. Для теплоснабжения жилищного фонда коммунальное хозяйство Беларуси большую часть тепловой энергии получает от других отраслей. Эффективность использования этой энергии остаётся невысокой. В РБ этот показатель не выше 38%. Отсюда видно, что дальнейшее успешное развитие народного хозяйства республики будет тормозиться без реализации энергосберегающих мероприятий.

Определённую экономию может принести применение центрального, зонального, поэтажного, местного индивидуального, программного и прерывистого автоматического регулирования и использование управляющих ЭВМ, оснащённых блоками программного и оптимального регулирования энергопотребления.

Тщательный монтаж систем, теплоизоляция, своевременная наладка, соблюдение сроков и состава работ по обслуживанию и ремонту систем и отдельных элементов - важные резервы экономии ТЭР.

Для коренного изменения положения дел с использованием тепла на отопление и горячее водоснабжение зданий у нас необходимо осуществить целый комплекс законодательных мероприятий, определяющих порядок проектирования, строительства и эксплуатации сооружений различного назначения.

Должны быть чётко сформулированы требования к проектным решениям зданий, обеспечивающих пониженное энергопотребление; пересмотрены методы нормирования использования энергоресурсов. Задачи по экономии теплоты на теплоснабжение зданий должны также находить отражение в соответствующих планах социального и экономического развития республики.

В числе важнейших направлений экономии энергии на перспективный период необходимо выделить следующие:

развитие систем управления энергоустановками с использованием современных средств АСУ на базе микро-ЭВМ;

использование сборного тепла, всех видов вторичных энергетических ресурсов;

увеличение доли ТЭЦ, обеспечивающих комбинированную выработку электрической и тепловой энергии;

улучшение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций жилых, административных и промышленных зданий;

совершенствование конструкций источников теплоты и теплопотребляющих систем.

Оснащение потребителей тепла средствами контроля и регулирования расхода позволяет сократить затраты энергоресурсов не менее, чем на 10- 14%. А при учёте изменения скорости ветра - до 20. За счёт автоматического регулирования работы центральных и индивидуальных тепловых пунктов и сокращения или ликвидации потерь сетевой воды достигается экономия до 10%.

С помощью регуляторов и средств оперативного контроля температуры в отапливаемых помещениях можно стабильно выдержать комфортный режим при одновременном снижении температуры на 1-2С. Это даёт возможность сокращать до 10% топлива, расходуемого на отопление. За счёт интенсификации теплоотдачи нагревательных приборов с помощью вентиляторов достигается сокращение расхода тепловой энергии до 20%.

Известно, что недостаточная теплоизоляция ограждающих конструкций и других элементов зданий приводит к тепловым потерям. Интересные испытания эффективности применения теплоизоляции проведены в Канаде. В результате теплоизоляции наружных стен полистиролом толщиной 5 см тепловые потери были снижены на 65%. Теплоизоляция потолка матами из стекловолокна позволила снизить потери тепла на 69%. Окупаемость затрат на дополнительное устройство теплоизоляции - менее 3 лет. В течение отопительного сезона достигалась экономия по сравнению с нормативными решениями - в интервале 14-71%.

Схемы теплоснабжения новых посёлков или микрорайонов городов в первые годы их существования могут существенно отличаться от новых в последующие годы. Причём имеющая место частая смена видов топлива для источников теплоты вносит известную неопределённость и затрудняет выбор оптимальной системы теплоснабжения.

разработка и применение при планировании и в производстве технически и экономически обоснованных прогрессивных норм расхода тепловой и электрической энергии для осуществления режима экономии и наиболее эффективного их использования;

организация действенного учёта отпуска и потребления тепла;

оптимизация эксплуатационных режимов тепловых сетей с разработкой и внедрением наладочных мероприятий;

разработка и внедрение организационно-технических мероприятий по ликвидации непроизводительных тепловых потерь и утечек в сетях;

При разработке планов организационных мероприятий по экономии тепловой энергии в зданиях необходимо предусматривать выполнение работ в следующих направлениях:

повышение теплозащитных свойств зданий;

повышение надёжности и автоматизация систем отопления при централизованном теплоснабжении;

разработка конструкции и методики расчётов систем прерывистого отопления зданий с переменным тепловым режимом;

разработка методов реконструкции существующих систем отопления при изменении технологического процесса эксплуатации зданий;

совершенствование систем отопления;

совершенствование схем подключения систем отопления к тепловым сетям.