Климатические показатели и классификация потребителей тепловой энергии

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 23Следующая ⇒

Крупными потребителями тепловой энергии в городах и населенных пунктах являются жилые, общественные и промышленные здания. На их теплоснабжение расходуется около 40% всего добываемого в стране топлива. Для жилых и общественных зданий расходуемая тепловая энергия складывается из следующих составляющих: затраты энергии на обеспечение комфортных условий пребывания людей в помещениях, соответствующих современному уровню развития техники теплоснабжения, на коммунально-бытовые и санитарно-гигиенические цели. В промышленных зданиях тепловая энергия, кроме того, необходима по условиям технологии для обеспечения требуемого теплового режима при изготовлении отдельных видов продукции и проведения ряда производственных операций.

Потребности тепловой энергии для коммунально-бытовых и производственных целей из года в год непрерывно возрастают.

Рост жилищного строительства, осуществляемый в настоящее время не только в городах, но и в сельской местности, с одной стороны, и развитие техники теплоснабжения, с другой стороны, неразрывно связаны с увеличением потребления тепловой энергии, как в количественном отношении, так и в качественном.

Увеличение объемов современных жилых, общественных и (в некоторой степени) промышленных зданий, ежегодно вводимых в эксплуатацию, связано с соответствующим приростом потребности топливно-энергетических ресурсов. В новых зданиях увеличены полезная площадь и норма расхода горячей воды на человека, что обусловлено повышенной степенью благоустройства, повышенными требованиями к чистоте воздуха в рабочей зоне, а также чистотой воздушного бассейна окружающей среды. Внедрение новых технологических процессов и строительство зданий с более совершенными объемно-планировочными решениями, максимально отвечающими функционально-технологическому назначению, также приводят к увеличению расходов тепловой энергии.

Температура атмосферного (наружного) воздуха и скорость ветра являются показателями, определяющими основную долю потребности зданий и сооружений в тепловой энергии. Населенные пункты на территории нашей страны расположены во всех климатических зонах с разнообразной температурой наружного воздуха.

Расход топливно-энергетических ресурсов, связанный с обогревом или охлаждением помещений, определяется перепадом температур между расчетной температурой наружного воздуха и воздуха внутри помещений. В зависимости от категории зданий, обусловливающих уровень требований к теплово-

му режиму помещений для расчета ограждающих конструкций и теплопотерь, в одном и том же климатическом районе принимается различная температура наружного воздуха.

Для большинства населенных пунктов расчетные температуры наружного воздуха приведены в [43]. В помещениях, где допустимы кратковременные отклонения от заданных условий, принимают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92 или 0, 98 в зависимости от продолжительности допустимого отклонения параметров теплового режима; при возможных незначительных отклонениях - среднюю температуру наиболее холодных суток обеспеченностью 0, 98 или 0, 92.

Требуемый тепловой режим и удовлетворение тепловых потребностей в зданиях обеспечиваются соответствующими инженерными устройствами и теплотехническим оборудованием, присоединяемыми к тепловым сетям или непосредственно к теплопроводам котельной.

В зависимости от рода теплопотребления все потребители делятся на коммунально-бытовые и технологические. К ним относятся потребители тепловой энергии для целей отопления и вентиляции зданий, а также для подогрева воды на санитарно-гигиенические и бытовые цели. Инженерными устройствами, распределяющими тепловую энергию в зданиях, являются системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения, а также теплотехническое оборудование, необходимое по технологии для производства продукции.

Система отопления обеспечивает заданный тепловой режим в помещениях в холодное время года путем компенсации теплопотерь через наружные ограждающие конструкции здания.

Система вентиляции создает требуемую чистоту воздуха в рабочей зоне производственных зданий, необходимый воздушный и тепловой режимы в общественных зданиях путем соответствующей организации воздухообмена в помещениях.

Система кондиционирования воздуха применяется для создания в помещениях микроклимата, удовлетворяющего повышенным санитарно-гигиеническим или технологическим требованиям, путем обеспечения строго заданных температур, влажности, подвижности и чистоты воздуха в рабочей зоне.

Система горячего водоснабжения предназначена для подогрева и транспортирования воды к местам водоразбора на хозяйственно-бытовые или производственные нужды.

Технологическое теплотехническое оборудование является потребителем тепловой энергии в виде водяного пара или подогретой воды и включает как специальные теплопроводы, так и теплообменные аппараты, а иногда и электрокотлы.

Каждое устройство обеспечивает один из видов теплопотребления и имеет свой режим работы, который определяется потреблением тепловой энергии в течение заданного промежутка времени, например, одного часа, рабочей смены, суток, месяца, сезона или года.

По тепловой мощности все потребители делятся на равномерно потребляющие (к ним относятся системы отопления, вентиляции) и неравномерно потребляющие (к ним относятся подогрев воды, технологические нужды).

По продолжительности непрерывного использования тепловой энергии в течение определенного периода года все потребители объединяются в две основные группы:

- с сезонным потреблением (отопление, вентиляция);

- с годовым потреблением (подогрев воды на горячее водоснабжение,
технологические нужды).

Режим работы сезонных потребителей зависит от климатических условий (наружной температуры и влажности воздуха, скорости и направления ветра) и характеризуется неравномерностью теплопотребления как в течение отопительного периода, так и в течение каждого месяца. У годовых потребителей при сравнительно постоянном расходе теплоты в течение сезона, месяца и недели режим работы резко изменяется не только по часам суток, но и по дням недели.

Совместное действие потребителей с различными режимами их работы предъявляет определенные требования к виду, количеству и потенциалу теплоносителя, циркулирующего в наружных теплопроводах. Выбор рационального варианта схемы теплоснабжения объекта производится по суммарной тепловой нагрузке отдельных инженерных устройств всех зданий и технологических потребителей. Тепловую нагрузку, или потребность в тепловой энергии, обычно рассчитывают в характерные промежутки времени: час, сутки, месяц, сезон или год, причем расчетным значением является часовая тепловая мощность.

По значению расчетной тепловой мощности выбирают тип источника теплоты, мощность теплоподготовительного оборудования и диаметры трубопроводов. В зависимости от изменения тепловой потребности в течение суток, месяца, сезона и года разрабатывают соответствующие режимы отпуска тепловой энергии - эксплуатационные режимы работы теплоснабжающих устройств. При этом учитывают взаимное расположение потребителей друг относительно друга, удаленность потребителей от источников теплоты, геометрическую высоту зданий и рельеф местности.

При сравнении вариантов систем теплоснабжения в расчетах могут использоваться значения месячной, сезонной и годовой тепловой мощности. Тепловую мощность систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения принимают по типовым или индивидуальным проектам соответствующих зданий и сооружений. Тепловая мощность производственных процессов определяется по технологическим проектам данных производств. При отсутствии проектов расчетное значение тепловой мощности определяется раздельно для каждого потребителя.

Требуемая расчетом тепловая мощность здания, квартала, населенного пункта, города складывается из тепловой мощности системы отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических нужд.

рев инфильтрующегося воздуха в ряде нормативных документов учитываются коэффициентом при расчете основных теплопотерь. Для крупных производственных зданий их величина значительна. В ряде случаев потери из-за инфильтрации превышают основные теплопотери. Поэтому для таких зданий их необходимо рассчитывать по специальной методике.

При расчете теплопотерь следует также учитывать климатические особенности района. В некоторых климатических районах нашей страны из-за значительных теплопотерь вследствие инфильтрации максимальная потребность здания в тепловой энергии может быть не при минимальной температуре t_н, а при максимальной скорости ветра. В таких случаях для выявления значения расчетной тепловой мощности производят дополнительные проверочные расчеты.

Расчет общих теплопотерь зданием, являющийся трудоемким процессом, выполняют на основании окончательно уточненных объемно-планировочных и технологических решений здания. К моменту начала проектирования системы теплоснабжения объекта такие планировочные решения, как правило, находятся в стадии уточнения, поэтому не представляется возможным установить потребность в тепловой энергии зданий в качестве исходных данных, необходимых для расчета тепловых сетей и выбора источника теплоснабжения.

Комплексная и параллельная разработка всех частей проекта приводит к необходимости предварительной оценки общих теплопотерь зданиями. При этом используют, как правило, метод приближенного расчета по укрупненным измерителям. Для теплопотерь через ограждающие конструкции укрупненным измерителем является удельная тепловая отопительная характеристика здания q_о которая представляет собой теплопотери 1 кубическим метром здания в единицу времени при разности температур в один градус между воздухом в помещении t_вн и наружным воздухом t_н, Удельная характеристика q_о изменяется пропорционально объему здания (см. табл. 2. 1).

Для расчета инфильтрации такого измерителя нет. На практике затраты тепловой энергии на подогрев инфильтрующегося воздуха учитывают при определении основных теплопотерь соответствующим коэффициентом Р, который зависит от многих факторов: высоты и объема помещений, расположения и площади проемов, количества щелей в заполнениях световых проемов и проемов ворот и величины их раскрытия, а также температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра и влажности наружного воздуха.

Для жилых зданий теплозатраты, связанные с инфильтрацией, учитываются при расчете теплопотерь через ограждающие конструкции путем введения соответствующих добавок на ориентацию ограждений по сторонам света, на скорость ветра, этажность и т. п. Эти теплозатраты включены в величину удельной тепловой (отопительной) характеристики здания.

Таблица 2.1

Характеристики общественных зданий для расчета тепловых нагрузок систем теплоснабжения

Продолжение таблицы 2.1

Примечания.

1. Меньшие значения относятся к первой очереди строительства, а
большие - к расчетному сроку, кроме бань, где большие значения относят
ся к первой очереди.

2. Для детских дошкольных учреждений и общеобразовательных школ
приведены значения m_общ, отнесенные не ко всей численности населения, а
к численности соответствующих возрастных групп. В данной таблице при
ведены значения, пересчитанные на всю численность населения, исходя из
статистических данных о его распределении по возрастным группам.

3. Приведенные в данной таблице интервалы значении q₀ нижние пре
делы относятся к верхней границе интервалов наружных объемов зданий, а
верхние пределы - к нижней границе этих интервалов.

Коэффициент р для общественных и промышленных зданий принимается на основании практических и опытных данных. Так, например, для общественных зданий в зависимости от площади световых проемов и высоты помещений B = 0, 1-0, 3.

Для промышленных зданий этот коэффициент зависит от конструкции заполнений световых проемов, наличия уплотнений в притворах, наличия воздушно-тепловых завес и размера ворот. Так, для промышленных зданий со световыми проемами из одинарного остекления и без специальных уплотнений в притворах ворот, а также для крупных общественных зданий с большой площадью витражей B = 0, 3-0, 6, для зданий ангарного типа,

имеющих крупногабаритные ворота с одной стороны, B = 1, а при наличии ворот с двух противоположных сторон B = 2.

При ориентировочных расчетах максимальная тепловая мощность системы отопления жилых и общественных зданий может быть определена по укрупненному показателю, отнесенному к одному квадратному метру общей площади. Этим показателем удобно пользоваться в том случае, когда известно лишь значение вводимой в эксплуатацию площади в заданном районе. При этом максимальное значение теплового потока на отопление жилых зданий на один квадратный метр общей площади может быть оценено по данным [49] (см. табл. 2.2.1).

Таблица 2.2.1

Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади q₀ Вт

Примечания.

1. Энергосберегающие мероприятия обеспечивают проведение работ
по утеплению зданий при капитальных и текущих ремонтах, направленных
на снижение тепловых потерь.

2. Укрупненные показатели зданий по новым типовым проектам при
ведены с учетом внедрения прогрессивных архитектурно-планировочных

решений и применения строительных конструкции с улучшенными тепло-физическими свойствами, обеспечивающими снижение тепловых потерь.

Для жилых районов городов и других населенных пунктов максимальный тепловой поток (мощность) на отопление жилых и общественных зданий определяется по формуле

(2.1)

где k - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать равным 0, 25; F— общая площадь отапливаемых зданий.

Средний тепловой поток (тепловая мощность) на отопление, Вт, следует определять по формуле:

(2.2)

Значение потребляемой тепловой мощности на отопление за год можно определить из выражения:

(2-3)

где t_вн - средняя температура воздуха в отапливаемом здании; 24n_о — часовая продолжительность отопительного периода; t_р.о. - температура наружного воздуха, принимается при проектировании отопления по [43]; t^о_н.ср - температура наружного воздуха, средняя за отопительный период [43]. Температура t_вн принимается по таблице 2.2.2.

Изменение расхода тепловой энергии при изменении t_H имеет линейную зависимость. Чтобы знать характер изменения расхода тепловой мощности в течение всего сезона, достаточно определить потребность в тепловой энергии при максимальной и минимальной температурах наружного воздуха. Обычно такое изменение представляют графически (см. рис. 2.1). Точки А и Б соответствуют максимальному и минимальному расходам тепловой мощности. Линия АБ (линейная зависимость) характеризует изменение расходуемой тепловой мощности в течение отопительного периода. По такому графику можно определить расход тепловой мощности на отопление при любом значении t_H в указанных пределах. Для этого необходимо из точки заданного значения t_H на оси абсцисс восстановить перпендикуляр до пересечения с линией АБ. Точка пересечения будет соответствовать искомому значению расхода тепловой мощности (пунктирной линией показано определение среднего расхода Q^ср_о при средней температуре наружного воздуха за отопительный период t^о_н.ср ).

Рисунок 2.1. Графики расхода тепловой энергии на отопление: а) часовой; б) годовой

Формула (2.3) справедлива для зданий с равномерным теплопотребле-нием в течение суток, когда системы отопления действуют с постоянной нагрузкой, например, жилых и некоторых общественных зданий (вокзалы, гостиницы и т. п.). Для большинства общественных административных и промышленных зданий, имеющих перерывы в работе в течение суток и в выходные дни, годовую потребность в тепловой энергии можно уменьшить за счет снижения температурного режима. В нерабочее время температура воздуха в помещении принимается из условия обеспечения надежной эксплуатации сооружений, например, t_BH = 5 °С, и поддерживается специальной системой дежурного отопления.

Таблица 2.2.2

Расчетные температуры воздуха t_BH в преобладающих помещениях зданий различных групп [14]

Продолжение таблицы 2. 2. 2


Общеобразовательные школы и школы-интернаты	Классы и кабинеты	20, 21 или 22	В зависимости от климатического района
Детские дошкольные учреждения	Спальни ясельных групп	20, 21 или 22	В зависимости от климатического района
Профессионально-технические, средние специальные и высшие учебные заведения	Аудитории		-
Клубы	Зрительные залы		-
Театры	Зрительные залы	19-21	-
Кинотеатры	Зрительные залы		-
Здания конструкторских и проектных организаций	Проектные залы и комнаты		-
Здания управлений	Рабочие комнаты		-
Гостиницы	Номера		-
Дома быта, ателье, мастерские, приемные пункты	Помещения для изготовления и ремонта		-
Бани	Раздевальные, душевые, ванные		-
Прачечные	Сушильно-гладильные и стиральные цехи		-
Магазины	Торговые залы продовольственных товаров Торговые залы промышленных товаров		-
Предприятия общественного питания	Залы, раздаточные, буфеты		-
Спортивные сооружения	Спортивные залы и катки		-
II. Промышленные здания
Производственные помещения (рабочая зона) при легких работах (категория I)	-	20-23 19-25	Оптимальные значения Допустимые значения
То же, при работах средней тяжести (категория Па)	-	18-20 17-23	Оптимальные значения Допустимые значения

Продолжение таблицы 2.2.2


То же, при работах средней тяжести (категория Па)	-	17-19 15-21	Оптимальные значения Допустимые значения
То же, при работах средней тяжести (категория 116)	-		Оптимальные значения Допустимые значения
Вспомогательные здания и помещения	Помещения для отдыха		-

С учетом снижения температуры воздуха в нерабочее время (в течение суток) и при наличии перерывов в отоплении в выходные и праздничные дни годовую потребность в тепловой энергии определяют по выражению:

где т_р - число часов работы предприятия в сутки; n_о - число суток в отопительном периоде; n_в - сумма выходных и праздничных дней в отопительном периоде. Эксплуатационный режим работы теплоснабжающих устройств (режим отпуска тепловой энергии) зависит от изменения тепловой нагрузки во времени в течение всего отопительного периода. Для большей наглядности годовое теплопотребление во времени представляют графически (см. рис. 2. 1, б). На оси абсцисс откладывают последовательно с нарастающим итогом часы стояния одинаковых температур; на оси ординат - расход тепловой энергии, соответствующий этим температурам. Для конкретного объекта построение графика начинают с выявления числа часов стояния одинаковых температур t_H. Затем рассчитывают с учетом возможного снижения потребления теплоты в нерабочее время требуемый расход тепловой энергии при различных значениях t_H. Полученные результаты наносят на координатную сетку графика, откладывая их на ординатах-перпендикулярах, восстановленных на оси абсцисс в точках изменения наружных температур. Из вершин ординат проводят линии, параллельные оси абсцисс, длиной, равной числу часов стояния одинаковых температур. Правые верхние углы образовавшихся прямоугольников соединяют плавной кривой. Эта кривая характеризует потребление тепловой энергии в течение года на отопление данного объекта и является основной для разработки режима работы системы теплоснабжения.

График расхода тепловой энергии в течение года можно построить, используя график часовых расходов. Для этого часовые расходы переносят на ординаты, соответствующие наружным температурам годового графика. Точки пересечения часовых расходов теплоты с ординатами, соответст-

вующие предельным значениям температур t_H в заданном интервале, соединяют плавной кривой. Площадь, ограниченная осью абсцисс, максимальной и минимальной ординатами и плавной кривой (см. рис. 2.1, 6, кривая А1Б1), пропорциональна годовому расходу тепловой энергии. При средней температуре за отопительный период t°_н.ср. форма годового графика

Ср. о

условно будет иметь вид прямоугольника, в котором ордината о - Q_о^ср. соответствует среднечасовому расходу теплоты (см. пунктирную линию Q_о^ср.на рис. 2.1).

Для определения расчетных расходов теплоты на отопление зданий на ранних стадиях проектирования (например, на стадии ТЭО), когда отсутствует детальная информация о потребителях теплоты, нормами [119] рекомендовано использовать показатели удельных отопительных q_o характеристик, отнесенных к одному кубическому метру наружного объема без подвала соответствующих типов общественных зданий Vзд.jРасчетные расходы теплоты на отопление каждого j-того здания определяют по формуле:

(2.5)

Значения удельных отопительных характеристик q_o для различных типов общественных зданий и их объем (q_o и Vзд.j) приведены в табл. 2.1.

В условиях неопределенности или недостаточности исходной информации значение жилой площади, кв. м., определяют по формуле:

(2.6)

где а - плотность жилого фонда, м²/га, равная количеству жилой площади, м², приходящейся на 1 га площади застройки жилого района; S_i определяется по данным табл. 2.3 в зависимости от этажности застройки N и нормы жилой площади W на одного человека, м²/чел. Площадь застройки в гектарах определяется по данным проекта.

При этом мощность системы отопления жилой застройки на основании вышесказанного следует определять как:

(2.7)

Таблица 2.3

Ориентировочная плотность жилого фонда (м² жилой площади) на 1 га территории жилого района

Плотность жилого фонда при жилой площади, приходящейся на 1 человека, м /чел	Этажность


		-

2.3. Тепловая мощность системы вентиляции

Вентиляцию предусматривают в общественных и промышленных зданиях, где внутренний воздух в той или иной степени загрязняется вредными веществами: газами и парами, избыточной теплотой, избыточной влагой и пылью. Чтобы обеспечить нормируемые условия воздушной среды, в таких помещениях необходимо удалять загрязненный и подавать свежий воздух, т.е. осуществлять организованную приточно-вытяжную вентиляцию.

Требуемая температура подогрева свежего (наружного) приточного воздуха определяется категорией и назначением помещений. В общем виде тепловая мощность системы вентиляции определяется расходом, температурой и влажностью подогреваемого воздуха.

(2.8)

где с - удельная теплоемкость воздуха; р - плотность воздуха, принимаемая при средней температуре воздуха; Z - объемный расход приточного воздуха; t_B_Г и t_BX - соответственно температура воздуха за нагревателем и

перед ним.

Расход тепловой энергии на вентиляцию зависит от характера выделяющихся вредных веществ. В данном климатическом районе он определяется объемом свежего воздуха, необходимого для подачи в помещение. Чтобы не нарушать воздушный баланс помещения, если нет специальных требований, объем свежего воздуха принимается равным объему удаляемого. Причем объем удаляемого воздуха рассчитывают из условия обеспечения параметров окружающей среды в соответствии с требованиями санитарных норм по количеству вредных веществ в помещении. Кроме того, объем удаляемого воздуха в значительной степени зависит от принятого способа организации воздухообмена.

Нормируемые условия в помещениях обеспечиваются в основном местной или общеобменной вентиляцией.

Если выделяющиеся вредные вещества можно удалять непосредственно на месте их образования, применяют местную вентиляцию. В этом случае объем удаляемого воздуха минимальный, так как в помещении вентилируется только ограниченная по объему рабочая зона.

Когда в помещении вредные вещества распространяются по всему объему, применяют общеобменную вентиляцию, создающую в помещении требуемые условия воздушной среды путем разбавления вредных веществ чистым приточным воздухом. Воздухообмен, основанный на этом принципе, требует наибольшего объема приточного воздуха, а следовательно, и наибольшего расхода тепловой энергии.

При разработке схемы системы теплоснабжения расход тепловой
мощности на общеобменную вентиляцию оценивают так же, как для ото
пления по укрупненным измерителям. Здесь таким измерителем, согласно
[49], является удельная тепловая отопительная характеристика q_o, отне
сенная к одному квадратному метру общей площади зданий. Максималь-
4--3613 49

ный тепловой поток (тепловая мощность) на вентиляцию общественных зданий предлагается определять по формуле:

(2.9)

где k₂ - коэффициент, учитывающий тепловой поток (тепловую мощность) на вентиляцию общественных зданий; при отсутствии данных рекомендуется принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г. - 0, 4; после 1985 г.-0, 6.

Другим укрупненным измерителем, предлагаемым в [119], является удельная тепловая вентиляционная характеристика, отнесенная к объему здания, которая представляет собой количество тепловой энергии, необходимое для вентиляции одного кубического метра здания в единицу времени при перепаде температур в один градус. Этот показатель установлен для большинства типов зданий (см. табл. 2.1).

Расход тепловой энергии на общеобменную вентиляцию, отнесенный к объему здания, в общем виде определяется по формуле:

(2.10)

где q_в, - удельная вентиляционная характеристика здания; t_p._в. -температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, принимаемая по СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Для определения тепловой нагрузки на вентиляцию для отдельных видов общественных зданий в табл. 2.1 приведены значения их вместимости m_общ (пропускной способности) и значения удельного наружного объема на единицу вместимости V(M³/m_o6m), что позволяет перейти от численности жителей к объему здания V_зд. В этом случае тепловую нагрузку на вентиляцию общественных зданий можно определить по формуле:

(2.11)

Удельную вентиляционную характеристику можно определить также по требуемой кратности воздухообмена и объему вентилируемого помещения:

(2.12)

где m - кратность воздухообмена, представляющая собой отношение объема приточного воздуха, подаваемого в единицу времени (1 ч), к объему вентилируемого помещения.

Температура наружного воздуха, принимаемая при расчете вентиляции, не является одинаковой для всех помещений; она зависит от принятого способа воздухообмена. При расчете местной вентиляции ее берут равной, как и для отопления, т.е. t_p_в = t_po. Значение этой температуры при общеобменной вентиляции выше, чем при отоплении. Здесь она определяется как средняя за наиболее холодный период продолжительностью, равной 15% отопительного сезона.

Допустимое повышение уровня t_р.в при температурах наружного воздуха наиболее холодного периода обусловлено возможностью увеличения рециркуляции воздуха. В период пониженных наружных температур требуемая температура приточного воздуха достигается путем подмешивания (рециркуляции) к наружному более теплого воздуха, поступающего на подогрев, и, соответственно, сокращается потребность в тепловой энергии на нужды общеобменной вентиляции в часы ее максимального расхода. В тех цехах, где по характеру вредных веществ рециркуляция воздуха не допускается, за расчетную температуру принимают отопительную, независимо от принятого способа воздухообмена, т.е. t_р.в = t_po.

Если для сооружений удельная вентиляционная характеристика неизвестна, то объемный расход приточного воздуха (формула 2.8) определяют, исходя из количества вредных веществ, выделяющихся в помещении:

- по количеству газов и паров

(2.13)

- по количеству избыточной теплоты

(2.14)

- по количеству избыточной влаги

(2.15)

где G - массовый расход вредных веществ, поступающих в помещение; g_y_х и g_H - массовая концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом

из помещения, и в атмосферном воздухе; Q_в — тепловой поток (тепловая мощность), выделяющаяся в помещении; р - плотность воздуха при средней температуре; i_вн и i_np - соответственно энтальпия удаляемого и приточного воздуха; W - массовый расход паров и влаги, поступающий в воздух помещения; d_вн и d_пр - соответственно масса влаги в расчете на единицу массы воздуха.

Количество вредных веществ, поступающих в помещение, обычно зависит от технологического процесса. Массовую концентрацию вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения, для общеобменной вентиляции принимают равной предельно допустимой. Теплопоступления в помещение в зимнее время учитываются при определении мощности системы отопления, в летнее время - системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

Если воздух, подаваемый приточной вентиляцией, содержит такое количество теплоты, которой достаточно для компенсации теплопотерь данного помещения, то система отопления не требуется. В таких помещениях

функции дежурного отопления выполняет система вентиляции, работающая на неполную мощность. В этом случае отопление называют совмещенным с приточной вентиляцией.

Тепловые затраты на вентиляцию, так же, как и на отопление, зависят от наружной температуры. При местной и общеобменной вентиляции без рециркуляции воздуха эта зависимость аналогична отопительной (рис. 2.2, а, линия АВ). При общеобменной вентиляции с рециркуляцией воздуха аналогия наблюдается только в диапазоне наружных температур от +8 до 1_рв (линия БВ). При дальнейшем снижении температуры наружного воздуха, т.е. когда t_H < t_р.в, расход тепловой энергии не изменяется и сохраняется

на уровне в течение всего наиболее холодного периода (линия расхода ГБ параллельна оси абсцисс).

Рисунок 2.2. Графики расхода тепловой энергии на вентиляцию: а) часовой; б) годовой

Средний тепловой поток на вентиляцию при t_po согласно СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети» находят следующим образом:

(2.16)

Годовой расход тепловой энергии на вентиляцию определяют при соответствующем способе воздухообмена в зависимости от числа часов работы системы вентиляции. При общеобменной вентиляции с рециркуляцией воздуха:

- с перерывами работы в течение суток и в выходные дни

(2.17)

- при круглосуточной работе без перерыва в выходные дни (n _в = 0; т_р = 24)

(2.18)

При местной и общеобменной вентиляции без рециркуляции: - с перерывами в работе в течение суток и в выходные дни

(2.19)

- при круглосуточной работе без перерывов в выходные дни (п_в =0; т_р=24)

(2.20)

где t^в_н.ср. - температура наружного воздуха, средняя в течение умеренно холодного периода (табл. 2.4); т_р - число часов работы системы вентиляции в сутки.

Если имеются сведения о продолжительности умеренно холодного периода (см. табл. 2.4), то расчеты по формулам (2.17) - (2.20) значительно упрощаются.

Таблица 2.4

Средняя температура наружного воздуха и продолжительность умеренно холодного периода в отопительном сезоне

Город	Средняя температура наружного воздуха в течение умеренно холодного периода, °С	Продолжительность умеренно холодного периода, сутки
Астрахань
С.-Петербург	-0, 5
Липецк	-2, 2
Москва	-1, 4
Мурманск	-2, 3
Смоленск	-1, 5
Чебоксары	-3, 9

Режим работы системы вентиляции разрабатывают на основании годового графика потребления тепловой энергии. Построение этого графика (см. рис. 2.2, б) для систем вентиляции без рециркуляции воздуха производится аналогично отопительным. Для общеобменной вентиляции годовой график потребления теплоты разделен на две части: левая часть соответствует наиболее холодному периоду и имеет постоянный расход тепловой энергии в течение этого периода. Линия Г1Б1 параллельна оси абсцисс, расход тепловой энергии определяется площадью прямоугольника О-Г1-Б1-0, 15n₀. Вторая часть, соответствующая умеренно холодному периоду, имеет переменный расход теплоты (линия Б1B1) в зависимости от изменения t_H.

Если номенклатура и объем общественных зданий неизвестны, то для расчета тепловой мощности для покрытия нагрузок на системы вентиляции общест

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒