10 марта 2020 года в Москве (ЦВК «Экспофорум, Краснопресненская набережная, д. 14), в...


Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования

(согласно Пособию 9.91 к СНиП 2.04.05-91)

 

 

Годовые расходы теплоты и электроэнергии для систем вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ) и холода для СКВ рассчитываются для рабочей смены или части суток (далее смены) с последующим суммированием при работе систем в две или большее число смен.

 

1. Определяются средние параметры наружного воздуха за время работы систем в теплый и холодный периоды года:

 

а) температура, °С, и энтальпия, кДж/кг, наружного воздуха

 

tт=tср,т+0,5AтK1K2 (1)

 

tx=tср,x+0,5AxK1K2 (2)

 

Jт=Jcp,т+AтK1K2 (3)

 

Jх=Jcp,х+AхK1K2 (4)

 

где – tср,т, tср,x, Jcp,т, Jcp,х – средняя температура воздуха самого жаркого и холодного месяцев, определяемая по СНиП 2.01.01-82, и средняя энтальпия самого жаркого и холодного месяцев года, определяемая по таблице 1;

 

Aт, Ax, Aэ,т, Aэ,x – средняя амплитуда температуры, °С, и амплитуда энтальпии, кДж/кг, самого жаркого и холодного месяцев в году, определяемая для температуры по приложению 2 к СНиП 2.01.01-82, а для энтальпии по таблице 1;

 

K1 – коэффициент, определяемый по таблице 2 в зависимости от продолжительности работы систем в течение суток;

 

K2 – коэффициент, определяемый по таблице 2 в зависимости от времени, приходящегося на середину суточного периода работы системы.

 

б) средняя за время работы систем в году температура и энтальпия наружного воздуха:

 

tг=tср,г+0,25(Aт+Aх)K1K2 (5)

 

Jг=Jср,г+0,5(Aэ,т+Aэ,х)K1K2 (6)

 

где tср,г, Jср,г – среднегодовая температура и энтальпия, определяемые соответственно по таблице СНиП 2.01.01-82 и по таблице 1;

 

Aт, Ax, Aэ,т, Aэ,x -амплитуды температуры и энтальпии, определяемые по п.п. «а»;

 

K1, K2 – коэффициенты, определяемые по таблице 2.

 

2. Годовой расход теплоты на нагревание приточного воздуха для прямоточной СВ. работающей в одну смену, кДж/г:

 

Q=0,143nmcGпDtM1K3K4 (7)

 

где n – число рабочих дней в неделе;

 

m – продолжительность смены, ч;

 

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг°С;

 

Gп – максимальный расход приточного воздуха, кг/ч; для СВ, работающей с переменным расходом за Gп принимается средний расход воздуха за холодный период года; для систем, работающих с рециркуляцией, кроме Gп учитывается минимальный расход наружного воздуха G, кг/ч, см. формулу (9);

 

Dtк – разность температур воздуха до и после подогрева в самый холодный месяц года, определяемая по формулам:

 

а) для прямоточной СВ

 

Dtк=tп-tх (8)

 

б) для СВ с применением рециркуляции

 

Dtк=tп-[tрц(1-G/Gп)+tхG/Gп] (9)

 

tх – температура наружного воздуха в холодный период года,°С, определяется по формуле (2);

 

tп – средняя температура приточного воздуха в самый холодный период года;

 

tрц – температура рециркулирующего воздуха в холодный период года;

 

G, Gп – расход наружного и приточного воздуха, кг/ч;

 

M1 – длительность периода потребления теплоты воздухонагревателем СВ, суток;

 

M1=182,5(Dtк/Dtк,г)0,5 (10)

 

Dtк – по формуле (8) или (9);

 

Dtк,г для прямоточной СВ

 

Dtк=tг-tх (11)

 

Dtк,г – Для СВ с рециркуляцией воздуха принимается как разность температур:

 

а) смеси рециркулирующего воздуха с наружным при среднегодовой температуре tг;

 

б) смеси рециркулирующего воздуха с наружным при средней температуре самого холодного месяца tх;

 

Dtк,г определяется по формуле:

 

Dtк,г=[tрц(1-G/Gп)+tгG/Gп]-[tрц(1-G/Gп)+tхG/Gп]=(tг-tх)G/Gп (12)

 

К3 и К4 – коэффициенты, определяемые по табл. 3 в зависимости от длительности периода потребления теплоты.

 

Число часов работы воздухонагревателя в течение года определяется по формуле:

 

N1=0,143M1nmK3 (13)

 

где M1, n, m – как для формулы (7).

 

3. Годовой расход теплоты на первый подогрев воздуха для прямоточной СКВ и при применении рециркуляции:

 

Q=0,143nmGпDJкM2K3K4 (14)

 

где n, m, Gп, G, K3, K4 – как для формулы (7);

 

DJк – разность энтальпий воздуха в самый холодный месяц года, кДж/кг;

 

для прямоточной СКВ

 

DJк=Jф,х-Jх (15)

 

для СКВ с применением первой рециркуляции

 

DJк=Jф,х-[Jрц(l-G/Gn)+JxG/Gn] (16)

 

здесь Jф,х – энтальпия воздуха на выходе из форсуносной камеры или воздухонагревателя в холодный период года, кДж/кг;

 

Jx – энтальпия воздуха на входе в воздухонагреватель в самый холодный месяц года;

 

Jрц – энтальпия рециркулирующего воздуха в самый холодный месяц года;

 

М2=182,5(DJк/DJк,г)0,5 (17)

 

DJк – по формуле (15) или (16);

 

DJк,г – среднегодовая разность энтальпий:

 

для прямоточной СКВ

 

DJк,г=Jг-Jx (18)

 

для СКВ с применением первой рециркуляции, аналогично формуле (12)

 

DJк,г=(Jг-Jc)G/Gп (19)

 

Jг – среднегодовая энтальпия наружного воздуха, определяется по формуле (6).

 

Число часов работы первого подогрева при односменной работе

 

N2=0,143птМ2К3 (20)

 

где п, т, М2, К3 – по предыдущему.

 

4. Годовой расход теплоты на второй подогрев для прямоточной СКВ и при применении рециркуляции:

 

Q2=52mn[(Gп-Gрц,2)DJг-3,6Qг,cp], (21)

 

где: Gп – расход приточного воздуха, кг/ч;

 

Gрц,2 – расход воздуха помещения, поступающего на вторую рециркуляцию, кг/ч;

 

Qг,cp – среднегодовые, средние за смену теплоизбытки (по полному теплу) обслуживаемого помещения в Вт;

 

DJг – среднегодовая разность энтальпий воздуха помещения и воздуха на выходе из форсуночной камеры или поверхностного воздухоохладителя в кДж/кг:

 

DJг=0,5(Jрц,т+Jрц,х-Jф,т-Jф,х) (22)

 

где: Jрц,т, Jрц,х – энтальпия рециркулирующего воздуха помещения, соответственно для теплого и холодного периодов, кДж/кг;

 

Jф,т, Jф,х – энтальпия воздуха на выходе из оросительной камеры или поверхностного воздухоохладителя соответственно для теплого и холодного периода, кДж/кг.

 

Среднегодовые избытки теплоты Qг,cp, Вт, следует определять расчетом при среднегодовых значениях параметров наружного климата, а при их отсутствии допустимо принимать величину Qг,cp – средней между избытками теплоты в теплый и холодный периоды года. Если воздухонагреватели второго или зонального подогрева СКВ обслуживают несколько помещений, то величина Qг,cp – определяется как сумма для всех обслуживаемых помещений.

 

5. Годовой расход холода прямоточной СКВ, кДж/г, определяется по формуле:

 

Q=0,143птGпDJтМ3К3К4 (23)

 

где: п, т, К3, К4 – как для формулы (7);

 

DJт=Jт-Jф,т (24)

 

Jт – энтальпия воздуха самого жаркого месяца, определяемая по формуле (3);

 

Jф,т энтальпия воздуха на выходе из форсуночной камеры или воздухоохладителя в теплый период года;

 

M3 – длительность периода потребления холода за год, сут.:

 

M3=182,5(DJт/DJт,г)0,5 (25)

 

где: DJт – по формуле (24);

 

DJт,г=Jт-Jг (26)

 

Jг – среднегодовая энтальпия наружного воздуха, определяемая по формуле (6).

 

Число часов потребления холода за год определяется по формуле

 

N3=0,143пmМ3К3 (27)

 

где: п, m, М3, К3 – по предыдущему.

 

6. Годовой расход холода для СКВ с первой рециркуляцией, кДж/г, определяется по формуле

 

Qрц,1=Q-DQг,э (28)

 

где: Q – годовой расход прямоточной системы, определяемый по формуле (23);

 

DQг,э -годовая экономия холода, кДж/г, определяемая по формуле

 

DQг,э=0,143nm(Gп-Gрц)DJт,рцМрцK3K4 (29)

 

n, m, Gп, K3, K4 – по предыдущему;

 

DJт=Jт-Jрц (30)

 

Jрц – энтальпия воздуха, рециркулирующего в теплое время года;

 

Mрц – продолжительность периода работы СКВ с первой рециркуляцией, определяется по формуле (25), при DJт =DJт,рц

 

Gрц – расход рециркулируемого воздуха, кг/ч.

 

7. Годовой расход холода для СКВ со второй рециркуляцией, кДж/г:

 

Qрц,2=(1-G2/Gп)Q, (31)

 

где: Q – годовой расход холода по формуле (23);

 

G2 – расход воздуха на вторую рециркуляцию, кг/ч;

 

Gп – расход приточного воздуха, кг/ч.

 

8. Годовой расход теплоты на отопление зависит от вида регулирования и тепловой мощности системы.

 

При отпуске теплоты на отопление по графику централизованного качественного регулирования годовой расход теплоты на отопление определяется средней температурой отопительного периода и его продолжительностью.

 

При автоматическом регулировании отопления каждого помещения следует учитывать как теплопотери, так и теплопоступления в помещение.

 

а) суммарная тепловая нагрузка на систему отопления помещения, Qco Вт, слагается из теплопотерь через наружные ограждения, потерь от инфильтрации и поступлении теплоты солнечной радиации и от внутренних источников рассчитывается для трех месяцев года: января QI, апреля QIV и октября QX. На основании этих величин определяются:

 

продолжительность отопительного периода в сутках

 

Z=183[QI/(QI-Qco,г)]0,5 (32)

 

годовой расход теплоты, Вт-часов при автоматическом регулировании

 

Qот,г=116m[Q1/(Q1-Qco,г)]0,5 (33)

 

среднегодовая мощность системы, Вт

 

Qco,г=0,5(QIV+QX) (34)

 

б) тепловая нагрузка на систему отопления от помещения рассчитывается по среднемесячным потерям и поступлениям теплоты, Вт:

 

при круглосуточной работе

 

Qco=Qп-Qs-Qp-Qb (35)

 

при работе т часов в сутки

 

Qco=1/hc(Qп-Qs3hsQphp-Qвhв) (36)

 

где: Qп – теплопотери через наружные ограждения за счет разности температур и инфильтрации, Вт;

 

Qs и Qр – поступления теплоты от прямой или рассеянной радиации, Вт, определяемые по формулам (43) и (44);

 

Qв – среднесуточные поступления теплоты от внутренних источников, Вт;

 

hc – коэффициент общей тепловой нагрузки на систему

 

hc=m/24+(Kпт/ΣAi)[(0,5-0,04m/24]ρc+0,1-0,01m] (37)

 

hs,р – коэффициент нагрузки от прямой или рассеянной радиации

 

hs,р=1+(Kпт/ΣAi)(Kи/m-0,13) (38)

 

hв – коэффициент поступлений теплоты от оборудования

 

hв=1+(Kпт/ΣAi)[(12/m-0,04)/ρc+2,4/m-0,24] (39)

 

где:

 

Kпт=K1A1+К2А2+…+КпAп (40)

 

Kпт – показатель теплопередачи помещения Вт/(°С×м2), равен сумме произведений коэффициентов теплопередачи на площади наружных ограждений и тех внутренних ограждений, которые отделяют данное помещение от других помещений с температурой на 3°С и более отличающуюся от температуры данного помещения;

 

ΣAi=A1+A2+…+Аn – сумма, площадей всех поверхностей ограждений данного помещения, обращенных внутрь этого помещения, м2;

 

ρc – доля тепловых потоков, вносимых в помещение конвективными струями, принимается по табл. 4;

 

Ки=Ккон-Кнач; (41)

 

коэффициент использования солнечной радиации для отопления помещения; Ккон и Кнач – определяются но табл.5, для конца и начала части суток, когда работает отопление;

 

в) среднемесячные теплопотери через наружные ограждения теплопередачей рассчитываются относительно средней условной температуры

 

ty=tсм+ρ(SгoKs+РгоКр)/αн (42)

 

где: tсм – среднемесячная температура, наружного воздуха, °С, определяемая по СНиП 2.01.01-82;

 

Sгo – среднемесячная интенсивность прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность, Вт/м2, определяемая по табл. 6;

 

Рго – среднемесячная интенсивность рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, Вт/м2, определяемая по табл. 6;

 

Ks, Кр – коэффициенты для пересчета среднемесячной интенсивности солнечной радиации с горизонтальной на вертикальную поверхность, Ks – по табл. 7; Кр=0,7;

 

ρ – коэффициент поглощения теплоты солнечной радиации поверхностью стен и перекрытий; определяется по приложению 7 к СНиП II-3-79**;

 

αн – коэффициент теплообмена на наружной поверхности, Вт/м2°С, определяемый по табл. 6* СНиП II-3-79**.

 

Среднемесячные потери теплоты от инфильтрации рассчитываются по СНиП 2.01.05-91 с применением среднемесячной температуры наружного воздуха и среднемесячной скорости ветра, приведенных в СНиП 2.01.01-82.

 

Среднесуточный тепловой поток от прямой Qs и рассеянной Qp солнечной радиации, поступающей через окна

 

Qs=SгKsβ1β2β3Aoк, (43)

 

Qp=0,74РгKгβ3Aoк (44)

 

где: β1β2β3 – коэффициенты: проникания радиации в помещение, определяемый по табл. 8; затенения, определяемый по формуле

 

(45)

 

и теплопроникания солнцезащитных устройств по приложению 8 к СНиП II-3-79**

 

Кs, Кг – по предыдущему;

 

Aoк – площадь оконных проемов, м2.

 

и α – высота стояния и азимут солнца, град, определяемые по табл. 9;

 

и – относительные размеры затеняющего выступа по рис.1 по отношению к высоте окна и по отношению к ширине окна.

 

9. Годовой расход электрической энергии на перемещение воздуха системами вентиляции и кондиционирования воздуха, кВт часов в год, определяется по формуле

 

Nj=52nmNl (46)

 

n и m – число часов работы в смену и число рабочих дней в неделе. Nl – мощность, расходуемая СВ и СКВ, кВт.

 

10. Расчет расходов тепловой и электрической энергии рекомендуется производить, используя «Программу для расчета эксплуатационных показателей работы центральных СКВ при вариантном проектировании» «АСЕ».

 

Программное средство хранится в МОФАП ЦНИИпроекта шифр: N 589.249 9947.14330-01, разработчики: Латгипропром Госстроя Латвийской ССР, МИСИ им. В. В. Куйбышева, Рижский политехнический институт и ГПИ СантехНИИпроект.

 

11. Примеры расчетов

 

Пример 1. Определить годовой расход теплоты для прямоточной и рециркуляционной систем приточной вентиляции цеха, работающего в две смены 5 дней в неделю в Москве. Продолжительность каждой смены 8 часов, первая смена с 7 до 15 часов, вторая с 15 до 23 часов. Расход приточного воздуха 12000 кг/ч при минимальном расходе наружного воздуха 7000 кг/ч. Температура воздуха в помещении 18°С, температура приточного воздуха 13°С.

 

Решение. По СНиП 2.01.01-82 среднегодовая температура наружного воздуха в Москве tср,г=3,8°С, самого холодного месяца tср,х=-10,2°С, средняя амплитуда самого холодного месяца Ах=6,2°С.

 

Середина первой смены приходится на 0,5(7+15)=11 ч, а второй 0,5(15+23)=19 ч. Для обеих смен по табл.2 находим одинаковые коэффициенты: для продолжительности смены K1=0,83 и для середины смены К2=0,5(0,26+0,71)@0,5. Следовательно, расходы теплоты для обеих смен будут одинаковые.

 

1. Расход теплоты для прямоточной СВ за 1 смену определяем по формуле (7):

 

Q=0,143×5×8×1,005×12000×DtkM1K3K4

 

где: Dtk по формуле (8) Dtk = 13 -(-8,9) = 21,9°С, при этом tx по формуле (2) tx=-10,2+0,5×6,2×0,83×0,5=-8, 9°С; по формуле (10) – длительность периода потребления теплоты М1=182,5[21,9/(5,5-(-8,9))]0,5=225 суток; здесь по формуле (5) tг=3,8+0,25(10,4+6,2)×0,83×0,5=5,5°С. При этих условиях Q=68983,2×21,9×225×1,06×0,62=223,4 106=223,4 гДж/г; здесь по таблице 3 К3=1,06 и К4=0,62

 

Число часов работы воздухонагревателя в течение года по формуле (13)

 

N1=0,143×225×5×8×1,06=1364 ч/г

 

2. Расход теплоты для этой системы с применением рециркуляции при отношении минимального расхода наружного воздуха к общему расходу приточного воздуха 7000/12000=7/12, по формуле (7) и предыдущим расчетам

 

Q=68983,2×DtkM1K3K4

 

где по формуле (9) Dtk=13-[18(1-7/12)+(-8,9×7/12)]=10,7°.

 

Среднегодовая разность температур по формуле (12), при iг=5,5° и tx=-8,9°С; Dtк,г=(5,5+8,9)7/12=8,4°С; тогда по формуле (10)

 

M1=182,5(10,7/8,4)0,5=206 суток.

 

Расход теплоты по формуле (7) составит при односменной работе

 

Q=68983,2×10,7×206×1,03×0,63=98,7гДж/г.

 

Число часов работы воздухонагревателя в течение года по формуле (13) равно Nj=0,143×206×5×8×1,03=1214 ч/г

 

3. Годовой расход теплоты системой за 2 смены соответственно составит: для прямоточной 223,4×2=446,8 гДж/г и системы с использованием рециркуляции 98,7×2=197,4 гДж/г.

 

4. Число часов работы воздухонагревателя за 2 смены будет соответственно 1364×2=2728 ч и 1214×2=2428 ч.

 

Пример 2. Определить годовые расходы теплоты, холода и электроэнергии центральной СКВ, работающей 5 дней в неделю по 9 часов в сутки с 8 до 17 часов в Ташкенте. Расход воздуха 12000 кг/ч, минимальный расход наружного воздуха 7000 кг/ч.

 

Средняя энтальпия воздуха в помещении в холодный период Jср,х=40 кДж/кг, в теплый период Jср,т=52 кДж/кг, энтальпия воздуха на выходе из форсуночной камеры в холодный период Jф,х=25 кДж/кг и в теплый период Jф,т=35 кДж/кг. Среднегодовые избытки теплоты Qг,ср=32500 Вт. Мощность, потребляемая электродвигателями приточного вентилятора, 2 кВт, и рециркуляционного 1 кВт.

 

Решение. По табл.1 для Ташкента среднее значение энтальпии наружного воздуха самого холодного месяца Jcp,x=6 кДж/кг, амплитуда этой энтальпии Аэ,х=4,8 кДж/кг. Энтальпия самого жаркого месяца Jcp,т=51,3 кДж/кг и амплитуда Аэ,т=5,9 кДж/кг. Среднегодовая энтальпия Jcp,г=27,7 кДж/кг.

 

Для середины рабочего времени 0,5(8+17)=12,5 ч по табл. 2 К1=0,79 и К2=0,78.

 

Средняя за время работы системы энтальпия наружного воздуха для самого холодного месяца по формуле (4) Jx=6+4,8×0,79×0,78=9 кДж/кг для самого жаркого месяца Jт=51,3+5,9×0,79×0,78=54,9 кДж/кг. Средняя годовая энтальпия по формуле (6) Jг=27,7+0,5(5,9+4,8)×0,79×0,78=31 кДж/кг.

 

1. Расход теплоты на первый подогрев для прямоточной СКВ по формуле (14) равен:

 

Q=0,143×5×9×12000(25-9)156×0,98×0,65=122,8×106=122,8гДж/г,

 

где по формуле (17) M2=182,5[(25-9)/(31-9)]0,5=156 суток; К3=0,98; К4=0,65 по табл. 3.

 

2. Число часов работы первого подогрева по формуле (20)

 

N2=0,143×5×9×156×0,98=984 ч/г.

 

3. Расход теплоты для СКВ, работающей с первой рециркуляцией, по формуле (14) и по табл. 3, где К3=0,92 и К4=0,65:

 

Q=0,143×5×9×12000×3,08×89,5×0,92×0,65=12,7 гДж/г,

 

где, по формуле (16) DJk=25-[40(1-7/12)+9×7/12]=3,08 кДж/кг; а М2 по формуле (17) равна:

 

М2=182,5[]0,5=89,5 суток.

 

Экономия теплоты за счет рециркуляции: 122,8-12,7= 110,1 гДж/г. Число часов работы первого подогрева по формуле (20).

 

N2=0,143×5×9×89,5×0,92=530 ч/г.

 

4. Годовой расход теплоты на второй подогрев для СКВ прямоточной и с рециркуляцией по формуле (21) с учетом среднегодовых избытков теплоты в помещении 32500 Вт:

 

Q=52×5×9(12000×16-3,6×32500)=176 гДж/г,

 

здесь среднегодовая разность энтальпий по формуле (22):

 

DJг=0,5(52+40-35-25)=16 кДж/кг.

 

5. Годовой расход холода по формуле (23) и табл. 3 для прямоточной СКВ:

 

Q=0,143×5×9×12000(54,9-35)167×0,98×0,65=163гДж/г,

 

где: М3=182,5[(54,9-35)/(54,9-31)]0,5=167 суток.

 

Число часов потребления холода по формуле (27).

 

N3=0,143-5×9×167×0,98=1053 ч.

 

6. Годовой расход холода при работе с первой рециркуляцией по формуле (28).

 

Qрц,1=163-3,5=159,5гДж/г,

 

где : DQг,э определена по формуле (29)

 

DQг,э=0,143×5×9(12-7)103(54,9-52)64×0,91×0,65=3,5 гДж/г,

 

при М3, определенной по формуле (25) и DJт=DJт,г:

 

М3=182,5[(54,9-52)/(54,9-31)]0,5=64 сут.

 

К3=0,91; К4=0,65 по табл. 3.

 

7. Годовой расход электроэнергии по формуле (46)

 

N=52×5×9(2+1)=7020 кВт часов/г.

 

Пример 3. Определить годовой расход теплоты на отопление помещения общественного здания в Москве (56 гр.с.ш.) при круглосуточной работе конвекторной системы отопления и индивидуальном автоматическом регулировании температуры помещения, имеющего стены А = 24м2 с коэффициентом теплопередачи К=1,17Вт/(м2×°С, окна А=30м2, К=3,3 Вт/(м2×°С), пол и потолок площадью по А=144т2, внутренние стены А=162м2. Средние за сутки внутренние тепловыделения 1238 Вт, при доле конвективной составляющей rl=0,63.

 

Окно расположено на ЮЗ фасаде, относительные размеры затеняющего выступа окна (по рис.1) =0,05, =0,1. Расход инфильтрующегося воздуха через окно в январе Gп=8,2 кг/м2ч, в октябре Gп=5,4, в апреле Gп=5,4. Температура воздуха в помещении 22°С.

 

Решение. По СНиП 2.01.01-82 среднемесячная температура наружного воздуха в январе tн=-10,3, апреле 3,7, октябре -4,1. По табл. 6 для Москвы в январе Sг=1 Вт/м2, rг=15, в апреле Sг=49, rг=63, в октябре Sг=14, rг=28. По табл.7 коэффициенты пересчета прямой радиации для Юго-Запада в январе ks=2,6, в апреле ks=0,74, в октябре ks=1,83. По табл. 8 коэффициенты пропускания прямой радиации в январе b1=0,84, в апреле b1=0,85, в октябре b1=0,83.

 

Коэффициенты по СНиП II-33-79**: а) теплообмена на наружной поверхности стены aн=23 Bт/м2°C; б) поглощения солнечной радиации r=0,7; в) солнцезащиты b3=0,9.

 

Средняя условная температура наружной среды ty для наружной стены по формуле (42):

 

январь -10,3+0,7(1×2,6+0,7×15)/23=-9,9

 

апрель 3,7+0,7(49×0,74+63×0,7)/23=6,1

 

октябрь -4,1+0,7(14×1,83+0,7×28)/23=-2,7

 

Средние месячные теплопотери Qп, Вт, через наружные ограждения за счет разности температур:

 

январь 1,17×24(22+9,9)+3,3×30(22+10,3)=4093;

 

апрель 1,17×24(22-6,1)+3,3×30(22-3,7)=2258;

 

октябрь 1,17×24(22+2,7)+3,3×30(22+4,1)=3277 Вт.

 

Коэффициенты затенения окон b2 по формуле (45) и табл. 9:

 

январь (1-0,05tan50)(l-0,1tan14/cos50)=0,9;

 

апрель (1-0,05tan60)(1-0,1tan34/cos60)=0,79;

 

октябрь (1-0,05tan54)(l-0,1tan36/cos54)=0,82.

 

Теплопоступления Qs, Вт, от прямой солнечной радиации по формуле (43):

 

январь 1×2,6×0,84×0,90×0,90×30=53;

 

апрель 49×0,74×0,85×0,79×0,90×30=657;

 

октябрь 14×1,83×0,84×0,82×0,90×30=476.

 

Теплопоступления от рассеянной солнечной радиации Qp, Вт, по формуле (43):

 

январь 0,74×15×0,7×0,90×30=210;

 

апрель 0,74×63×0,7×0,90×30=881;

 

октябрь 0,74×285×0,7×0,90×30=392.

 

Теплопотери от инфильтрации через окна Qи, Вт:

 

январь 0,28×8,2×1×30(22+10,3)=2224;

 

апрель 0,28×5,4×1×30(22-3,7)=830;

 

октябрь 0,28×5,4×1×30(22-4,1)=812.

 

Тепловая нагрузка Qco, Вт, на систему отопления по формуле (35):

 

январь 4093+2224-1238-53-210=4816 Вт;

 

апрель 2219+812-1238-476-392=925 Вт;

 

октябрь 3277+830-1238-657-881=1331 Вт.

 

Среднегодовая тепловая мощность системы отопления по формуле (34):

 

Qco,г=0,5(925+1331)=1128 Вт.

 

Продолжительность отопительного периода при автоматическом регулировании тепловой мощности по формуле (32)

 

DZoп=183[4816/(4816-1128)]0,5=209 суток.

 

Годовой расход теплоты на отопление при автоматическом регулировании тепловой мощности по формуле (33)

 

Qoт,г=116×24×4816[4816/(4816-1128)]0,5=15,3×103 кВт×ч.

 

Годовой расход теплоты на отопление при централизованном регулировании и средней температуре отопительного периода tоп=-3,7, при продолжительности отопительного периода Z=209 сут.

 

Qoт,г=116-24×209(22+3,7)=15,0×103 кВт×ч.

 

Пример 4. Определить годовой расход теплоты на отопление для условий примера 3 при работе системы с 7 до 16 ч (по истинному времени).

 

Решение. По табл. 4 доля конвективной теплоотдачи системы отопления rс=0,85. По табл. 5 коэффициенты использования прямой солнечной радиации для начала рабочего времени Кнач=-0,08, для конца работы Ккон=-0,62, для рассеянной солнечной радиации Кнач=-0,8, Ккон=0,39.

 

Величина показателя теплопередачи помещения в формулах (37)-(39) Кпт=1,17×24+3,3×30=127 Вт/°С, SАi=24+33+144+144+162=507м2, продолжительность рабочего времени т=16-7=9 ч.

 

Коэффициент hс по формуле (37)

 

9/24+[(0,5-0,04×9/24)0,85+0,1-0,01×9]=0,48.

 

Коэффициент hb по формуле (39)

 

1+[(12/9-0,04)0,63+2,4/9-0,24]=1,21.

 

Коэффициент hs по формуле (38)

 

1+[(-0,62+0,08)/9-0,13]=0,96.

 

Коэффициентhр по формуле (38)

 

1+[(0,39+0,8)/9-0,13]@1.

 

Тепловая нагрузка Qсо, Вт, на систему отопления по формуле (36)

 

- для января (4093-2224)/0,48-1238×1,16/0,48-53×0,96/0,48-210×1/0,48=9500 Вт;

 

- для апреля (2258+830)/0,48-1238×1,16/0,48-657×0,96/0,48-881×1/0,48=260 Вт;

 

- для октября (3277+812)/0,48-1238×1,16/0,48-476×0,96/0,46-392×1/0,48=3760 Вт.

 

Среднегодовая тепловая нагрузка на систему по формуле (34)

 

Qсо,г=0,5(3760+360)=1960 Вт.

 

Продолжительность отопительного периода по формуле (32)

 

Z=183[9500/(9500-1960)]0,5=205 суток.

 

Годовой расход теплоты по формуле (33):

 

Qот,г=116×9×9500[9500/(9500-1960]0,5=11,13×103кВт×ч.

 

Из приведенных расчетов видно, что при периодическом действии системы отопления годовой расход теплоты на отопление оказывается меньше, чем при круглосуточной ее работе. Однако при периодическом действии системы значительно понижается температура воздуха в нерабочее время, что требует отопления и в нерабочее время.

 

 

www.landhaus.ru