Розрахунок витрати тепла на гаряче водопостачання житлового будинку. Розрахунок витрат теплоти на гаряче водопостачання підприємства

ВСТУП

Витрати на енергетичні ресурси сучасного промислового підприємства є однією з основоположних статей. Теплоенергетична система промислового підприємства представляє собою складне утворення, призначене задля забезпечення споживачів енергетичними ресурсами всіх необхідних видів.

Електрична навантаження АТП створюється силовим і освітлювальним обладнанням, яке працює на 3-х і 2-х фазному напрузі.

Поряд з системою електропостачання існують і системи постачання споживачів тепловою енергією. Сукупність джерел тепла і трубопроводів, що забезпечують відпуск споживачам пари та гарячої води, називають системою теплопостачання. Теплове навантаження АТП включає витрати теплоти на опалення, вентиляцію, кондиціювання, гаряче водоснабжение і роботу виробничо-технологічних систем.

Під системою енергопостачання розуміють сукупність джерел теплової та електричної енергії та елементів, які забезпечують транспорт її до споживача.

РОЗРАХУНОК ВИТРАТ ТЕПЛОТИ НА ГАРЯЧЕ ВОДОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВА

Визначення витрат теплоти на ГВП зводимо до визначення витрат гарячої води за нормативами Сніпа за чисельністю і категоріями працюючих.

1. Визначаємо середньогодинної витрата води q t (м 3 / год) максимального водоспоживання за найбільш численну зміну Т (ч) виробничої зони АТП:

де q u = 11 л в зміну - норма витрати гарячої води споживачем в зміну найбільшого водоспоживання; u - число споживачів (виробничі робітники); Т = 8 год - тривалість робочої зміни.

2. Визначаємо середньогодинної витрата теплоти на ГВП за опалювальний період виробничої зони АТП (кДж / год):

де ρ = 1000 кг / см 3 - щільність води; з = 4,186 кДж / кгºС; = 55ºС - середня температура водозабірних приладів системи ГВП; = 5ºС - температура холодної води (в зимовий час), = 15ºС (в літній час), приймаємо відповідно до завдання на проектування; β г = 0,1-0,3 - коефіцієнт, що враховує втрати теплоти через що подає і циркуляційний трубопроводи.

приймаємо

3. Середньорічна витрата теплоти на ГВП виробничої зони АТП:

де Ф ш = 1820 год - ефективний річний фонд часу робітників.

4. Визначаємо кількість персоналу управління підприємством Р у залежно від потужності підприємства і типу ПС, чисельність персоналу експлуатаційної служби Р е, чисельність персоналу виробничо-технічної служби Р т. Результати заносимо в таблицю 1.

Таблиця 1.   Чисельність персоналу

5. Визначаємо площу адміністративно-побутових приміщень згідно з санітарними вимогами від числа працюючого в них персоналу (при чисельності персоналу до 100 чоловік питома площа S уд на одного працюючого складе 15-20 м 2):

Приймаємо висоту адміністративно-побутових приміщень 3,3м.

6. Визначаємо витрата гарячої води (м 3 / год) через умивальники зі змішувачами, встановленими в туалеті, розташованому в адміністративно-побутовому корпусі:

де = 40 л / год (СНиП 2.04.01-85); n 1 = 1 - число точок водозабору.

7. Визначаємо годинну витрату гарячої води (м 3 / год) через мийки, встановлені в підприємствах громадського харчування (їдальня, буфет):

де = 220 л / год (СНиП 2.04.01-85); = 2 - число точок водозабору.

8. Визначаємо годинну витрату гарячої води (м 3 / год) в душовій, побутових приміщеннях в зміну найбільшого водоспоживання:

де = 270 л / сітку в зміну; m = u / d - число душових сіток.

9. Визначаємо годинну витрату теплоти на ГВП (кДж / год) в адміністративно-побутовому корпусі:

Приймаємо = 177218,5 кДж / ч.

10. Визначаємо середньорічний витрата теплоти на ГВП (КДж / рік) в адміністративно-побутовому корпусі.

Витрата води на потреби гарячого водопостачання повинен бути визначений за нормами витрати гарячої води, з урахуванням ймовірності використання водорозбірних приладів. Визначають навантаження на систему ГВП по максимальній витраті гарячої води і враховують її при виборі джерела тепла. Вітаю, дорогі друзі! Ми звикли щодня користуватися гарячою водою і з працею можемо собі уявити комфортне життя, якщо не можна прийняти теплу ванну або доводиться мити посуд під краном, з якого ллється холодна цівка. Вода бажаної температури і в потрібній кількості - ось про що мріє власник кожного приватного будинку. Сьогодні ми з вами визначимо розрахунковий витрата води і тепла на гаряче водопостачання нашого будинку. Ви повинні розуміти, що на даному етапі нам не особливо важливо де ми отримаємо це тепло. Можливо, ми його врахуємо при виборі потужності джерела теплопостачання і будемо гріти воду на потреби гарячого водопостачання в котлі. Можливо, ми будемо гріти воду в окремому електричному бойлері або газовій колонці, а можливо нам її будуть привозити.

Ну, а якщо вже немає ніяких технічних можливостей виконати систему ГВП будинку, то будемо ходити в свою або селищну лазню. Наші батьки в основному і ходили в міські лазні, а зараз - подзвонив і пересувна російська лазня у тебе під вікном. Звичайно, життя не стоїть на місці і наявність ванни і душової кабіни в будинку сьогодні вже не розкіш, а проста необхідність. Тому систему ГВП в будинку будемо передбачати. Від правильності розрахунку гарячого водопостачання буде залежати величина навантаження на систему ГВП будинку і, в кінцевому рахунку, вибір потужності джерела тепла. Тому підійти до цього розрахунку треба дуже серйозно. Перш ніж вибирати схему і обладнання системи ГВП будинку, нам треба розрахувати головний параметр будь-якої системи - максимальна витрата гарячої води на годину максимального водоспоживання (Q г.в макс, кг / год).

Практично, за допомогою секундоміра і мірної ємності, визначаємо витрата гарячої води, л / хв при заповненні ванни

Розрахунок годинного максимальної витрати гарячої води в годину його максимального водоспоживання

Для розрахунку даного витрати, давайте звернемося до норм витрати гарячої води (по главі СНіП 2-34-76), см таблицю 1.

Норми витрати гарячої води (по главі СНіП 2-34-76)

Таблиця 1

g І.С - середня за опалювальний період, л / добу;

g і - найбільшого водоспоживання, л / добу;

g і.ч - найбільшого водоспоживання, л / год.

Дорогі друзі, я хочу вас застерегти від однієї поширеної помилки. Багато забудовників, так і молоді недосвідчені проектувальники, виконують розрахунок часового максимальної витрати гарячої води за формулою

G макс =g і.ч *U, кг / год

g і.ч - норма витрати гарячої води, л / год, найбільшого водоспоживання, приймається по таблиці 1; U - число споживачів гарячої води, U = 4 чол.

G макс = 10 * 4 = 40 кг / год або 0,67 л / хв

Q г.в макс = 40 * 1 * (55 - 5) =   2000 ккал / год або 2,326 кВт

Розрахувавши витрата води таким чином і вибравши потужність джерела тепла на нагрів цього витрати ви заспокоїлися. Але вставши під душ, з подивом виявите, що на вашу брудну і спітнілу лисину все капає лише 3 краплі води в секунду. Ні руки помити, ні посуд сполоснути, не кажучи вже про прийом ванни не може бути й мови. Так у чому ж справа? А помилка в тому, що неправильно визначено максимальний часовий витрата води за добу найбільшого водоспоживання. Виявляється, що всі норми витрати гарячої води по таблиці 1 повинні застосовуватися тільки для розрахунку витрати через окремі прилади та ймовірності використання їх дії. Ці норми не можуть застосовуватися для визначення витрат виходячи з кількості споживачів, шляхом множення кількості споживачів на питома витрата! Саме в цьому полягає основна помилка, що допускається багатьма розраховувачів при визначенні теплового навантаження на систему ГВП.

Якщо нам необхідно визначити продуктивність генераторів тепла (котла) або підігрівачів при відсутності у абонентів баків-акумуляторів гарячої води (наш випадок), то розрахункове навантаження на систему ГВП треба визначати по максимальному годинною витратою гарячої води (тепла) за добу найбільшого водоспоживання за формулою

Q г.в макс =G макс * з * (t г.ср -t х), ккал / год

G макс - максимальна годинна витрата гарячої води, кг / год. Максимальний часовий витрата гарячої води, G макс, з урахуванням ймовірності використання водорозбірних приладів, повинен визначатися за формулою

G макс = 18 *g * До і * α ч * 10 3, кг / год

g - норма витрати гарячої води, л / с водорозбірними приладами. У нашому випадку: для умивальника g у = 0,07 л / с; для мийки g м = 0,14 л / с; для душа g д = 0,1 л / с; для ванни g в = 0,2 л / с. Вибираємо більшого значення, тобто g = g в = 0,2 л / с; До і - безрозмірний коефіцієнт використання водоразборного приладу за 1 год найбільшого водоспоживання. Для ванни, що має характерний (найбільший) витрата гарячої води g х = 200л / год, даний коефіцієнт буде дорівнювати До і = 0,28; α ч - безрозмірна величина, яка визначається в залежності від загального числа N водорозбірних приладів і ймовірності використання їх Р ч за 1 год найбільшого водоспоживання. У свою чергу, ймовірність використання водорозбірних приладів можна визначити за формулою

Р ч =g і.ч *U / 3600 * До і *g *N

g і.ч - норма витрати гарячої води в годину найбільшого водоспоживання, л / год. Вона приймається за таблицею 1, g і.ч = 10л / год; N - загальне число водорозбірних приладів встановлених в будинку, N = 4.

Р ч = 10 * 4/3600 * 0,28 * 0,2 * 4 = 0,0496. При Р ч< 0,1 и любом N по таблице (N * Р ч = 0,198) определяем α ч = 0,44

G макс = 18 * 0,2 * 0,28 * 0,44 * 10 3 = 444 кг / год або 7,4 л / хв.

Q г.в макс = 444 * 1 * (55 - 5) = 22200 ккал / год або 25,8 кВт

Ні, ні бажаної температури, ні належного витрати гарячої води - дискомфорт

Як бачите, дорогі друзі, витрата води і відповідно тепла збільшився приблизно в 10 разів. Крім того витрата тепла на гаряче водопостачання (25,8 кВт) в 2 рази більше сумарної витрати тепла на опалення і вентиляцію будинку (11,85 + 1,46 = 13,31 кВт). Якщо ці дані пред'явити «Замовнику», то у нього волосся стане дибки і він зажадає що б йому пояснили - в чому тут справа? Ось давайте і допоможемо йому. Наведені нижче таблиці 2 і 3 допоможуть нам в цьому. А зараз давайте звернемося до таблиці 2 і порахуємо годинний найбільша витрата води при завантаженні всіх водоспоживачів одночасно. Склавши всі характерні витрати, ми отримаємо 530 л / год. Як бачимо, сумарний характерний витрата вийшов більше розрахункового (444л / ч) на 86 л / год. І це не дивно, оскільки ймовірність того, що всі водорозбірні прилади будуть працювати одночасно дуже мала. У нас і так величина забезпечення потреби в гарячій воді від максимуму становить 84%. У реальності ця величина дорівнює ще менше - близько 50%. Давайте спробуємо отримати реальну величину, для цього використовуємо таблицю 3. Не забуваємо, що норми витрати гарячої води розроблені для споживачів при t г.ср = 55 о С, ми ж по таблиці будемо знаходити витрати при t г.ср = 40 о С.

Мінімальний сумарний витрата гарячої води, при усередненої температурі води рівній t г.в = 40 о С і одночасній дії всіх водозабірних приладах з забезпеченістю даного витрати в 84%, буде дорівнює G хв = [(5 * 1,5) + (20 * 5) + (30 * 6) + (120 * 10)] * 0,84 = 342,3 л / ч (239,6 л / год при t г.в = 55 о С)

Максимальний сумарний витрата гарячої води, при усередненої температурі води рівній 40 о С і одночасній дії всіх водозабірних приладах з забезпеченістю даного витрати в 84%, буде дорівнює G макс = [(15 * 3) + (30 * 5) + (90 * 6 ) + (200 * 15)] * 0,84 = 869,4 л / ч (608,6 л / год при t г.в = 55 о С)

Середня витрата при при t г.в = 55 о С буде дорівнює G середовищ = (G хв + G макс) / 2 = (239,6 + 608,6) / 2 = 424,1 л. / Год. Ось ми і отримали те, що шукали - 424,1 л / год замість 444 л / год з розрахунку.

Норми витрати гарячої води водорозбірними приладами (глава СНиП 2-34-76)

Таблиця 2

  Норми споживання гарячої води для різних водозабірних приладів

Таблиця 3

точка забору	раковина	Кухонна раковина	душ економний	душ стандартний	Душ комфорт.	ванна
Температура ГВС, про C	35-40	55	40	40	40	40
Час споживання, хв	1,5-3	5	6	6	6	10-15
Витрата гарячої води для побутових потреб, л	5-15	20-30	30	50	90	120-200

Таким чином, при розрахунку гарячого водопостачання в обов'язковому порядку потрібно враховувати такі нюанси: кількість мешканців; частота користування ванною, душем; кількість санвузлів, де використовується гаряча вода; технічні характеристики сантехнічних елементів (наприклад, обсяг ванній); очікувану температуру нагрітої води, а також ймовірність використання водорозбірних приладів одночасно. У наступних постах ми з вами детально розглянемо три загальноприйнятих системи гарячого водопостачання. Залежно від способу нагрівання води ці системи, для приватного заміського будинку, підрозділяють: ГВС з накопичувальним водонагрівачем (бойлером); ГВС проточних водонагрівачів; ГВП з двоконтурним котлом.

А я по твоєму, що роблю? !!!

Отримані величини витрати води і тепла на потреби ГВП - G макс = 444 кг / год або 7,4 л / хв і Q г.в макс = 22200 ккал / год або 25,8 кВт ми і приймаємо, з наступним уточненням, при виборі джерела тепла. Сьогодні ми з вами виконали 4-ий пункт нашого плану по будинку - зробили розрахунок часового максимальної витрати гарячої води для приватного будинку. Хто ще не приєднався, приєднуйтесь!

З повагою, Григорій

СНиП 2.04.01-85 *

Будівельні норми і правила

Внутрішній водопровід і каналізація будівель.

Системи внутрішнього холодного та гарячого водопостачання

3. Визначення розрахункових витрат води в системах водопостачання і каналізації та теплоти на потреби гарячого водопостачання

3.1. Системи холодного, гарячого водопостачання та каналізації повинні забезпечувати подачу води і відведення стічних вод (витрата), відповідні розрахунковому числу водоспоживачів або встановлених санітарно-технічних приладів.

3.2. Секундний витрата води, л / с, водорозбірної арматурою (приладом),

віднесений до одного приладу, слід визначати:

окремим приладом - згідно з обов'язковим з додатком 2 ;

різними приладами, що обслуговують однакових водоспоживачів на ділянці тупикової мережі, - згідно з обов'язковим з додатком 3 ;

різними приладами, що обслуговують різних водоспоживачів, - за формулою

(1)

Імовірність дії санітарно-технічних приладів, певна для кожної групи водоспоживачів згідно п. 3.4;

Секундний витрата води (загальний, гарячої, холодної), л / с, водорозбірної арматурою (приладом), що приймається згідно з обов'язковим з додатком 3   , Для кожної групи водоспоживачів.

Примітки: 1. При влаштуванні кільцевій мережі витрату води слід визначати для мережі в цілому і приймати однаковим для усіх.

2. У житлових і громадських будівлях і спорудах, за якими відсутні відомості про витрати води і технічних характеристиках санітарно-технічних приладів, допускається приймати:

3.3. Максимальний секундний витрата води на розрахунковій ділянці мережі л / с, слід визначати за формулою

Секундний витрата води, величину якого слід визначати згідно п.3.2;

Коефіцієнт, який визначається згідно з рекомендованим з додатком 4   в залежності від загального числа приладів N на розрахунковій ділянці мережі та ймовірності їх дії Р, що обчислюється відповідно до п.3.4. При цьому табл. 1 рекомендованого додатка 4   слід керуватися при Р\u003e 0,1 і N<= 200; при других значениях Р и N

коефіцієнт слід приймати по табл. 2 рекомендованого додатка 4.

При відомих розрахункових величинах Р, N і значеннях q (0) = 0,1; 0,14; 0,2; 0,3 л / с для обчислення максимального секундного витрати води допускається користуватися номограммами 1-4 рекомендованого додатка 4.

Примітки: 1. Витрата води на кінцевих ділянках мережі слід приймати за розрахунком, але не менше максимального секундного витрати води одним з встановлених санітарно-технічних приладів.

3. Витрата води на технологічні потреби промислових підприємств слід визначати як суму витрат води технологічним обладнанням за умови збігу роботи устаткування за часом.

3. Для допоміжних будівель промислових підприємств значення q допускається визначати як суму витрат води на побутові потреби за формулою (2) і душові потреби - по числу встановлених душових сіток по обов'язковому з додатком 2.

3.4. Імовірність дії санітарно-технічних приладів на ділянках мережі слід визначати за формулами:

а) при однакових водопотребителях в будівлі (будівлях) або споруді (спорудах) без урахування зміни співвідношення U / N

(3)

б) при відрізняються групах водоспоживачів в будівлі (будівлях) або споруді (спорудах) різного призначення

Примітки: 1. При відсутності даних про кількість санітарно-технічних приладів в будівлях або спорудах значення Р допускається визначати за формулами (3) і (4), приймаючи N = 0.

2. При декількох групах водоспоживачів, для яких періоди найбільшого споживання води не будуть збігатися за часом доби, ймовірність дії приладів для системи в цілому допускається обчислювати за формулами (3) і (4) з урахуванням знижувальних коефіцієнтів, які визначаються при експлуатації аналогічних систем.

3.5. Максимальний секундний витрата стічних вод, л / с, слід визначати:

а) при загальному максимальному секундному витраті води в мережах холодного та гарячого водопостачання, які обслуговують групу приладів, за формулою

б) в інших випадках

3.6. Годинна витрата води санітарно-технічним приладом слід визначати: , Л / год,

а) при однакових водопотребителях в будівлі (будівлях) або споруді (спорудах) згідно з обов'язковим з додатком 3 ;

б) при відрізняються водопотребителях в будівлі (будівлях) або споруді (спорудах) - за формулою

(6)

Примітка. У житлових і громадських будівлях (спорудах), за якими відсутні відомості про кількість і технічні характеристики санітарно-технічних приладів, допускається приймати:

3.7. Імовірність використання санітарно-технічних приладів для системи в цілому визначається за формулою

3.8. Максимальний часовий витрата води   куб.м / год, визначається за формулою

(8)

При цьому табл. 1 рекомендованого додатка 4   слід керуватися при\u003e 0,1 і N<=200, при других значениях и N коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого додатка 4.

Примітка. Для допоміжних будівель промислових підприємств значення допускається визначати як суму витрат води на користування душами і господарсько-питні потреби, прийнятих по обов'язковому з додатком 3   по числу водоспоживачів в найбільш численній зміні.

3.9. Середній часовий витрата води, куб.м / год, за період (добу, зміна) максимального водоспоживання Т, ч, слід визначати за формулою

3.10. При проектуванні безпосередньо водорозбору з трубопроводів теплової мережі на потреби гарячого водопостачання середню температуру гарячої води в водорозбірних стояках слід підтримувати рівний 65 ° С, а норми витрати гарячої води приймати згідно з обов'язковим з додатком 3   з коефіцієнтом 0,85, при цьому загальна кількість споживаної води не змінювати.

3.11. Максимальний часовий витрата стічних вод слід приймати рівним розрахунковими витратами, які визначаються згідно з п.3.8.

3.12. Добовий витрата води слід визначати підсумовуванням витрат води всіма споживачами з урахуванням витрат води на поливання. Добовий витрата стоків необхідно приймати рівним водоспоживанню без урахування витрат води на поливання.

3.13. Тепловий потік, кВт, за період (добу, зміна) максимального водоспоживання на потреби гарячого водопостачання (з урахуванням тепловтрат) слід обчислювати за формулами:

а) протягом середнього години

б) протягом години максимального споживання