3. Системи теплопостачання

3.1. Характеристика споживачів теплової енергії

Теплове навантаження системи теплоспоживання може бути сезонним і цілорічним.

Сезонне теплове навантаження залежить від температури зовнішнього повітря. До нього відноситься опалення, вентиляція, кондиціонування повітря.

Цілорічне теплове навантаження – це теплове навантаження гарячого водопостачання (ГВП), величина якого залежить від благоустрою житлових і громадських будівель і який має змінний добовий графік. До цілорічного відноситься і технологічне теплове навантаження промислових підприємств, що працюють цілорічно.

Сезонним є теплове навантаження промислових підприємств, що здійснюють, як правило, переробку сільськогосподарської продукції і мають власні джерела теплової енергії (цукрові, консервні заводи).

3.2. Визначення витрати теплоти на різні види теплового навантаження

3.2.1. Витрати теплоти на теплове навантаження опалення

Кількість теплоти, необхідної для опалення окремої будівлі дорівнює:

де: Q – сумарні теплові втрати;

Q_m – теплові втрати через зовнішні огороджувальні конструкції шляхом теплопередачі від повітря всередині приміщення до зовнішнього повітря;

Q_інф – втрати теплоти інфільтрацією (проникненням) нагрітого повітря з приміщення в навколишнє середовище через нещільність огороджувальних конструкцій (перш за все вікон і кватирок).

Розрахунок теплових втрат проводиться для всіх приміщень будівлі залежно від призначення, розташування, характеристики зовнішніх огороджуючих конструкцій та інших чинників. Таким чином, Q_m являє собою сумарні теплові витрати всіх приміщень будівлі.

Сумарні теплові витрати забезпечуються надходженням теплоти від опалювальних приладів Q_о та джерел внутрішнього тепловиділення (обладнання, що виділяє теплоту, люди, тварини, інше), Q_m.в, тобто:

(3-1)

Втрати теплоти через інфільтрацію повітря враховують коефіцієнтом інфільтрації, , який дорівнює 0,05÷0,06 від Q_m, тобто втрати теплоти інфільтрацією складають в межах 5 – 6% від Q_m. Тоді:

_{( 3-2)} Для приблизного визначення витрати теплоти на опалення (за укрупненими показниками) за умови нехтування надходженням теплоти за рахунок внутрішнього тепловиділення, тобто Q = Q_о, користуються такою формулою:

, Дж/год (3-3)

де: q_о – питомі теплові втрати при опалення приміщень, , величина яких нормується залежно від призначення приміщення і встановлюється сантехнічними нормами;

V – об’єм будівлі за зовнішніми розмірами (визначається як добуток ширини на висоту та на довжину приміщення), м³;

t_в – розрахункова температура повітря в середині приміщень – це сантехнічна норма, яка залежить від призначення приміщення, ;

t_з – поточне значення температури зовнішнього повітря, .

Розрахункова величина витрати теплоти на опалення (максимальна величина витрати теплоти, надходження якої до споживача повинна забезпечити система теплопостачання) визначається за формулою:

, кДж/год, (3-4)

де: t_з.о. – розрахункова температура зовнішнього повітря для опалення, . Ця величина визначається за кліматологічними таблицями для будь-якого регіону як середня величина 8-ми самих холодних п’ятиденок за останні 50 років. Її значення наводиться у довідникових таблицях. Наприклад, для м. Києва t_з.о = -21°С.