Круглогодовые и сезонные тепловые нагрузки реферат

Обновлено: 05.07.2024

Перечень характерных особенностей для сезонного теплового потребления. Особенности расчетных данных и показатели сезонных тепловых нагрузках из проектов отопления и вентиляции для проектирования систем теплоснабжения для существующих городов и поселков.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	18.05.2014
Размер файла	58,6 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Сезонные тепловые нагрузки

Для сезонного теплового потребления характерны следующие особенности: 1) в течение года тепловые нагрузки изменяются в зависимости от температуры наружного воздуха; 2) годовые расходы тепла, определяемые метеорологическими особенностями текущего года в районе теплоснабжения (холодная или теплая зима), имеют значительные колебания; 3) изменения тепловой нагрузки на отопление в течение суток в основном за счет теплоустойчивости наружных ограждений зданий незначительны; 4) расходы тепловой энергии для вентиляции по часам суток могут отличаться большим разнообразием в зависимости от сменности и режимов работы предприятий.

При проектировании систем теплоснабжения для существующих городов и поселков расчетные данные о сезонных тепловых нагрузках следует принимать из проектов отопления и вентиляции. Однако проектную документацию использовать удается далеко не всегда, так как проекты отопления и вентиляции зданий, построенных в разное время различными организациями, как правило, не сохраняются. При перспективном строительстве расчетные расходы тепла рекомендуется принимать из типовых проектов с соответствующей корректировкой по климатическим условиям района строительства. Если проектные материалы отсутствуют, то расходы тепла на отопление и вентиляцию допускается определять по укрупненным показателям.

Расчетную тепловую мощность (Вт) систем отопления жилых и общественных зданий определяют по формуле

где Q_о ж =q_о F -- расчетная мощность систем отопления жилых зданий, Вт; q_о -- укрупненный показатель мощности системы отопления, приходящийся на 1 м 2 жилой площади, Вт/м 2 (принимают по приложению 1); F -- жилая площадь, м 2 ; k -- коэффициент, учитывающий расход тепла на отопление общественных зданий (k?0,25).

Для определения жилой площади рекомендуется пользоваться данными о плотности жилого фонда на 1 га городской застройки, приведенными в приложении 2.

Если объемы зданий известны, то расчетные тепловые нагрузки (Вт) систем отопления определяют по укрупненным измерителям по формуле

где м -- коэффициент инфильтрации, учитывающий долю расхода тепла на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещение через неплотности ограждений; х_о -- удельная тепловая характеристика здания на отопление, Вт/м 3 ·°С; V -- объем здания по наружному обмеру, м 3 ; t_в -- температура воздуха в помещении, °С; t_р.о. -- расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления, °С.

Удельная тепловая характеристика здания х_о равна средним потерям тепла 1 м 3 здания при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1°С. За расчетную температуру наружного воздуха при проектировании систем отопления принимают среднюю температуру самой холодной пятидневки, определенную из восьми наиболее холодных зим за 50 лет наблюдений. отопление вентиляция город проектирование

Для определения коэффициента инфильтрации можно пользоваться формулой

При расчетной температуре наружного воздуха, равной --30°С, величины удельных тепловых характеристик x_о в зависимости от объемов зданий различного назначения приведены в приложении 3. Так как коэффициенты теплопередачи наружных ограждений принимаются в зависимости от климатических условий, то значения удельных тепловых характеристик при расчетных температурах наружного воздуха, отличающихся от --30°С, должны корректироваться коэффициентом в.

Значения коэффициента в приведены ниже.

Для нетиповых зданий удельную тепловую характеристику на отопление с учетом теплотехнических свойств ограждений и конфигурации здания можно достаточно точно определить по формуле проф. Н.С.Ермолаева

где k_с, k_о, k_пл, k_пт: -- коэффициенты теплопередачи соответственно стен, окон, полов и потолков, Вт/м 2 ·°С; д_о -- коэффициент остекления наружных стен; n_пл, n_пт --поправочные коэффициенты к расчетной разности температур для пола и потолка; P, H -- периметр и высота здания, м; S -- площадь здания в плане, м 2 .

Габаритные размеры здания принимают по наружному обмеру.

Расчетную тепловую нагрузку на вентиляцию общественных зданий определяют по формуле

где k₁ -- коэффициент, учитывающий расход тепла на вентиляцию, принимают k₁=0,4.

Расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию отдельных зданий может быть найдена по укрупненным измерителям

где х_в -- удельный расход тепла на вентиляцию здания, Вт/м 3 ·°С (принимают по приложению 4); t_{р в} -- расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, °С.

За расчетную температуру наружного воздуха для проектирования общеобменной вентиляции принимают среднюю температуру наиболее холодного периода, составляющего 15% от продолжительности отопительного сезона.

В системах кондиционирования воздуха, а также в системах вентиляции, предназначенных для борьбы с вредными веществами или при компенсации приточным воздухом вытяжки от местных отсосов, расчетную температуру наружного воздуха для проектирования вентиляции принимают равной расчетной температype наружного воздуха для проектирования отопления.

Расходы тепла на отопление и вентиляцию промышленных зданий определяют по тепловым балансам, учитывающим дополнительные потери тепла на нагревание холодных материалов и транспортных средств, поступающих в производственные помещения, а также тепловыделения от технологического оборудования. Поэтому при проектировании систем теплоснабжения промышленных предприятий расчетные расходы тепла следует принимать из проектных документов отопления и вентиляции. Ориентировочные данные о сезонных тепловых нагрузках промышленных зданий можно рассчитать по формулам (I.2), (I.6).

Сельскохозяйственные населенные районы отличаются малой плотностью застройки и небольшими объемами зданий. Поэтому тепловое потребление сельских объектов характеризуется небольшими масштабами, рассредоточенностью и малыми единичными мощностями. При проектировании крупных сельскохозяйственных комплексов тепловое потребление следует определять по типовым проектам и ведомственным нормам.

Текущие сезонные тепловые нагрузки при любых температурах наружного воздуха t_н отличающихся от расчетных t_н.р., определяют по формуле

Средние тепловые нагрузки за отопительный период рассчитывают по формулам:

где t_{ср о} -- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С.

Годовые расходы тепла (в кВт·ч) для жилых и общественных зданий определяют по формулам:

где n_о -- продолжительность отопительного периода, сут.; z -- усредненное за отопительный период число часов работы вентиляции в течение суток (при отсутствии данных рекомендуется z=16 ч).

Продолжительность отопительного сезона для жилых и общественных зданий определяют числом дней с устойчивой температурой наружного воздуха ниже +8°С.

Из уравнения (I.7) следует, что зависимость сезонных тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха линейная. Графики часового расхода тепла на отопление и вентиляцию приведены на рис. 1.1.

Рис. I.1. График расхода тепла на отопление и вентиляцию

Минимальный расход тепла определяют при t_н = +8° С. Участок прямой соответствует тому случаю, когда максимальный расход тепла на вентиляцию определяется по расчетной температуре наружного воздуха для проектирования систем отопления.

Подобные документы

Разработка отопительно-производственной котельной с паровыми котлами типа ДЕ 16–14 для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического теплоснабжения промышленных предприятий. Тепловые нагрузки потребителей.

курсовая работа [624,0 K], добавлен 09.01.2013

Эффективность водяных систем теплоснабжения. Виды потребления горячей воды. Особенности расчета паропроводов и конденсатопроводов. Подбор насосов в водяных тепловых сетях. Основные направления борьбы с внутренней коррозией в системах теплоснабжения.

шпаргалка [1,9 M], добавлен 21.05.2012

Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.

дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017

Планировка микрорайона и трассировка тепловых сетей, тепловые нагрузки. Расчет тепловой схемы котельной, оборудование. Пьезометрический и температурный график. Гидравлический, механический расчет трубопроводов, схемы присоединения тепловых потребителей.

курсовая работа [532,9 K], добавлен 08.09.2010

Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки, температур и расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной. Тепловой расчет котла, текущие затраты.

Основными потребителями тепловой энергии являются промышленные предприятия и коммунальное хозяйство.

В ЖКХ основными потребителями теплоты являются системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Тепловую нагрузку можно разделить на сезонную и круглогодичную.

Сезонная нагрузка главным образом зависит от климатических условий – температуры наружного воздуха, его влажности, скорости ветра, солнечной радиации и т.п. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой. К сезонной нагрузке относят нагрузки отопления, вентиляции (зимние нагрузки), кондиционирования (летняя нагрузка).

Цель отопления – поддержание температуры внутреннего воздуха в помещении на заданном уровне. Температура воздуха в помещении зависит от назначения помещения, а в промышленных зданиях от характера выполняемых работ. Значения температуры воздуха в помещениях принимаются согласно СНиП и СанПин. В частности: - для жилых зданий - от 18 до 20 0 С; - для промышленных зданий - от 16 до 20 0 С; - для общественных зданий - от 14 до 25 0 С.

Под вентиляционной нагрузкой понимают потребность в тепле для подогрева воздуха, подаваемого извне в помещения. В жилых зданиях без специальной приточной системы вентиляции расход тепла Q_в = 0.

Рис. График теплопотребления сезонной нагрузки: А- годовой, Б- суточный.

К круглогодичной нагрузке относятся нагрузка горячего водоснабжения (ГВС) и технологическая нагрузка. График технологической нагрузки зависит от характера производства. График нагрузки ГВС зависит от благоустройства зданий, состава населения, графика рабочего дня, режима работы коммунальных предприятий. Технологическая и нагрузка ГВС слабо зависят от времени года.

Технологическая нагрузка задается технологами и зависит от вида производства.

Нагрузка ГВС имеет существенно неравномерный характер как в течение суток, так и по дням недели. Наибольший расход горячей воды наблюдается в утренние и вечерние часы, из дней недели – в субботу.

Рис. График теплопотребления круглогодичной нагрузки: А- годовой, Б- суточный.

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплом между греющей и. обогреваемой рабочими средами. Последние в ряде случаев называются теплоносителями.

Необходимость передачи тепла от одного теплоносителя к другому возникает во многих отраслях техники: в энергетике, в химической, металлургической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.

Тепловые процессы, происходящие в теплообменных аппаратах, могут быть самыми разнообразными: нагрев, охлаждение, испарение, кипение, конденсация, плавление, затвердевание и более сложные процессы, включающие в себя несколько из перечисленных. В процессе теплообмена может участвовать несколько теплоносителей: тепло от одного из них может передаваться нескольким и от нескольких одному.

Классификация теплообменных аппаратов:

а) по назначению: подогреватели, конденсаторы, охладители, испарители, паропреобразователи и т. п.

б) по схеме движения теплоносителя: а) прямоток, б) противоток, в) перекрестный ток, г) многократный перекрестный ток, д, е) сложные схемы.

в) по принципу действия: поверхностные и смесительные.

· смесительные (контактные) – теплообмен в них происходит при непосредственном соприкосновении и смешении теплоносителей (* элеваторы).

· поверхностные - в них теплоносители ограничены твердыми стенками (поверхностями нагрева), частично или полностью участвующими в процесс теплообмена между ними. Поверхностные делятся на: рекуперативные и регенеративные.

Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происходи через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого типа тепловой поток в каждой точке поверхности разделительной стенки сохраняет постоянное направление.

Регенеративными называются такие теплообменные аппараты, в которых два или большее число теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева. Во время соприкосновения с различными теплоносителями поверхность нагрева или получает тепло и аккумулируем его, а затем отдает, или, наоборот, сначала отдает аккумулированное тепло охлаждается, а затем нагревается.

В большинстве рекуперативных теплообменников тепло передается непрерывно через стенку от теплоносителя к другому теплоносителю. Такие теплообменники называются теплообменниками непрерывного действия.

Теплообменники, в которых периодически изменяются подача и отвод теплоносителей, называются теплообменниками периодического действия. Большинство регенеративных теплообменников работает по принципу периодического действия. Разные теплоносители поступают в них в различные периоды времени. Теплообменники такого типа могу работать и непрерывно. В этом случае вращающаяся насадка (или стенка) попеременно соприкасается с потоками разных теплоносителей и непрерывно переносит тепло из одного потока в другой.

По изменению во времени тепловые нагрузки можно разделить на сезонные и круглогодовые.

Сезонную нагрузку составляют отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Величина и характер изменения сезонной нагрузки зависят от климатических условий: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, влажности воздуха и солнечного излучения. Основное влияние на сезонную нагрузку оказывает температура наружного воздуха, поэтому графики расходов теплоты сезонных потребителей имеют практически постоянный суточный и резко переменный годовой характер.

Круглогодовую нагрузку составляют расходы теплоты на технологию и на горячее водоснабжение. Величина и характер изменения технологической нагрузки зависят от профиля и объема производства предприятий и режима их работы.

Нагрузка горячего водоснабжения зависит от степени благоустройства города или поселка, состава населения, распорядка его рабочего дня и режима работы таких коммунальных предприятий, как бани и прачечные, которые являются крупными потребителями горячей воды.

Нагрузки на горячее водоснабжение и технологические нужды почти не зависят от температуры наружного воздуха, поэтому круглогодовая нагрузка имеет практически постоянный годовой и резко переменный суточный графики. На рисунке 1.1.2. приведен суточный график расхода теплоты на горячее водоснабжение жилого дома.

Первоочередной задачей при проектировании установок теплоснабжения и разработке режимов эксплуатации систем теплоснабжения является определение значения и характера тепловой нагрузки. Расчетные тепловые нагрузки определяются:

а) Для действующих промышленных предприятий — по проектам с уточнением по фактическим тепловым нагрузкам.

б) Для намечаемых к строительству промышленных предприятий — по укрупненным нормам развития основного (профильного) производства или проектам аналогичных производств.

в) Для намечаемых к застройке жилых районов — по генеральным планам населенных пунктов. Допускается применение укрупненных показателей (по плотности тепловых нагрузок на гектар, по удельным тепловым характеристикам зданий и сооружений).

г) Для существующей жилищно-общественной застройки населенных пунктов — по проектам с уточнением по фактическим тепловым нагрузкам.

Насосы

Центробежные насосы на тепловых пунктах применяются вместо элеваторов или для совместной работы элеваторов и насосов. Для совместной работы элеватора и центробежного насоса возможно использование насосов типа ЦВС. Кроме того, центробежные насосы используются на групповых тепловых пунктах в качестве циркуляционных насосов для систем отопления и горячего водоснабжения. Для паровых систем теплоснабжения на тепловых пунктах устанавливаются конденсатные насосы типа Кс.

В тепловых пунктах наиболее часто применяют насосы типа К и КМ. Параметры указанных насосов одинаковы (насос КМ — моноблочный). Эти насосы рассчитаны на подачу теплоносителя G _нот 8 до 290 м 3 /ч и развивают напор Н_нот 18 до 85 м.

Потребляемая электродвигателем мощность N _н, кВт, при номинальной подаче определяется по формуле

где G _н — номинальная подача воды насосом, кг/с; Н_н — напор насоса при номинальной подаче, м; η_н — КПД насоса при номинальной подаче; η_э.дв — КПД электродвигателя.

В ЦТП могут также найти применение насосы марки Д. Характеристику насоса можно изменить установкой рабочих колес другого диаметра или их обточкой.

Грязевик

Грязевики устанавливаются на трубопроводах в тепловых пунктах для защиты систем отопления от посторонних частиц, попавших в теплопроводы при монтаже, ремонтах и эксплуатации. Принцип действия

Рис.1. Грязевикдля тепловых пунктов

1 — воздушный кран; 2 — выходной патрубок; 3 — съемный фильтр; 4 - корпус; 5 - пробка

грязевика основан на резком снижении скорости воды, благодаря чему частицы оседают на дне корпуса грязевика. Грязевики следует устанавливать:

— в тепловом пункте на подающих трубопроводах на вводе;

— на обратном трубопроводе перед регулирующими устройствами и приборами учета расхода воды и тепла — не более одного;

— в абонентских узлах на подающем трубопроводе на вводе.

В ИТП грязевики устанавливаются независимо от наличия их в ЦТП.

Перед механическими водосчетчиками (крыльчатыми, турбинными) и пластинчатыми теплообменниками следует устанавливать фильтры тонкой очистки.

На рис. 1 показана схема наиболее распространенного грязевика для тепловых пунктов. В этой конструкции корпус изготовлен из стальной трубы, с диаметром примерно в 3 раза большим, чем диаметр входного патрубка. В верхней части грязевика расположен воздушный кран, на выходном патрубке установлен съемный фильтр. В нижней части грязевика установлена пробка для удаления отстоя. Грязевики этой конструкции применяются для труб D_у = 40 ч- 200 мм.

Классификация тепловых нагрузок

По изменению во времени тепловые нагрузки можно разделить на сезонные и круглогодовые.

а) Для действующих промышленных предприятий — по проектам с уточнением по фактическим тепловым нагрузкам.

Ст, т. е линия статического давления должна быть минимум на 5 метров выше отметки рельефа и выше отметки крыши зданий. Это необходимо для обеспечения безаварийной работы системы. Потери напора в обратном трубопроводе тепловой сети (Нобр указаны на участке 4−5. Участок 5−6 напор в обратном трубопроводе в коллекторе на источнике теплоснабжения (Нподпит. Приказ Министерство Регионального… Читать ещё >

Сезонные и круглогодовые тепловые нагрузки. Пьезометрический график тепловой сети ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

1. Понятие тепловых нагрузок
- 1. 1. Сезонная нагрузка
- 1. 2. Круглогодичная нагрузка
Потери напора в обратном трубопроводе тепловой сети (Нобр указаны на участке 4−5. Участок 5−6 напор в обратном трубопроводе в коллекторе на источнике теплоснабжения (Нподпит .

Рис. 3 Схема и пьезометрический график двухтрубной тепловой сети.

Существует два вида работы тепловой сети: статический и динамический. При построении графика распределения и расчете пьезометрических напоров (недостаточности напора, переизбытке и пр.) устанавливают смесительные, подпиточные, подкачивающие, сетевые насосы.

При статическом режиме работают только подпиточные насосы, предназначенные для восполнения потерь теплоносителя (утечек) из системы теплоснабжения и обеспечивают необходимый уровень напоров. При построении пьезометрического графика при статическом режиме необходимо проверять условия:

1. Условие заполнения системы. При этом условии минимальный избыточный напор должен быть более 5 м.вод.

ст, т. е линия статического давления должна быть минимум на 5 метров выше отметки рельефа и выше отметки крыши зданий. Это необходимо для обеспечения безаварийной работы системы.

2. Условие по допустимым напорам. Максимальный избыточный напор в системе теплоснабжения не должен превышать допустимого для трубопроводов и оборудования системы. При этом максимальный избыточный напор в обратном трубопроводе не должен превышать допустимого для отопительных приборов систем отопления подключенных по зависимой схеме.

(Нтрдоп =160 м — для трубопроводов

(Нопдоп =60 м — для отопительных приборов

(Нтрдоп =160 м — для ТЭЦ При динамическом режиме работы системы работают все установленные насосы: подпиточные, сетевые (на обратном трубопроводе), подкачивающие и смесительные (если предусмотрены). График должен отвечать всем требованиям статического режима (условия 1и 2) а так же условиям:

3. Условие невскипания теплоносителя. При данном условии необходимо чтобы минимальный избыточный напор в подающем трубопроводе был как минимум на 5 метров выше давления насыщенного пара при расчетной температуре теплоносителя в подающем трубопроводе, т. е. пьезометрические линии подающего трубопровода и ТЭЦ должны проходить как минимум выше линии не вскипания на 5 м.

Линия невскипания — это геометрическое место точек в которых избыточное давление равно давлению насыщенного пара при расчетной температуре теплоносителя в подающем трубопроводе. Линия невскипания параллельна рельефу.

4. Условие обеспечения расчетной циркуляции. Необходимо чтобы располагаемый напор у абонента (здания) был больше либо равен потерям напора у абонента.

Построения графика начинается с построения главной тепломагистрали, далее строятся квартальные сети в указанной последовательности:

1. Откладывается напор подпиточного насоса, который предварительно принемяется10м. В процессе построения подпиточный напор может быть увеличен (18, "https://referat.bookap.info").

2. Пьезометрическая линия обратного трубопровода, которая проверятся по условиям 1 и 2.

3. Откладывается линия напора потерь у абонента. Величина потерь в системе отопления и ИТП определяется либо задается.

4. Строится пьезометрическая линия потерь напора в подающем трубопроводе и проверяется по условиям 1,2,3.

5. Откладывают потери напора на ТЭЦ и проверяют по всем четырем условиям. Вывод

Расчетные тепловые нагрузки играют немаловажную роль при расчете и проектировании внутрицеховых, квартальных и магистральных тепловых сетей. От размера нагрузки зависят диаметры трубопроводов, выбор схемы подключения потребителей к тепловой сети, давление (напор) в различных точках сети, капиталовложения по сооружению сетей и вспомогательного оборудования ЦТИ и ИТП, условия работы источника теплоты, теплой сети и абонентских систем и пр.

Построение пьезометрического графика позволяет наглядно иллюстрировать результаты гидравлического расчета (наладочного, поверочного, конструкторского). График показывает располагаемый напор подающего и обратного трубопровода в любой точке тепловой сети, место установки дроссельной шайбы, группы насосов и пр., что позволяет максимально точно выбрать оборудование требуемых параметров.

Список литературы

Читайте также:

Круглогодовые и сезонные тепловые нагрузки реферат

Подобные документы

Сезонные и круглогодовые тепловые нагрузки. Пьезометрический график тепловой сети ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

Список литературы