Определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
Определение нагрузки на отопление:
, Вт
где q0 – удельный расход тепла на отопление 1 м2 жилой площади (Вт/ м2)
q0 =45 Вт/м2
k1 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (k1 =0,25)
А0 – общая площадь застройки с учетом нормированных данных м2;
, м2/чел
где f = 20м2/чел
m – число жителей
, чел
где s - плотность населения на 1 га, чел/га (s =300 чел/га)
f – площадь квартала, га.
Определение нагрузки на вентиляцию:
, Вт
где K2 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий (K2=0,8)
Определение средней нагрузки на горячее водоснабжение:
, Вт
где qh – показатель среднего теплового потока на ГВ на 1 человека
(qh =105 л/чел. сут.=376 Вт/чел.)
Определение нагрузки на горячее водоснабжение:
, Вт
Определение нагрузки на горячее водоснабжение в летний период:
, Вт
где 
- температура холодной воды в летний период ( =+15 °С)
- температура холодной воды в зимний период ( =+5 °С)
b - уменьшение расхода на горячее водоснабжение в летний период
(b =0,8 для жилищно-коммнального сектора)
Расчет нагрузок на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение для первого квартала.
Исходные данные:
Площадь застройки F= 3,5 га.
Плотность населения m =300 чел/га
Количество жителей М=3,5*300=1050 чел
Жилищная обеспеченность f=20
Общая площадь А=1050*20=21000м2
Нагрузка на отопление
, кВт
Нагрузка на вентиляцию
, кВт
Нагрузка на горячее водоснабжение(ГВ)
, кВт
Максимальная нагрузка на ГВ
, кВт
Нагрузка на ГВ в летний период
, кВт
Расчеты заносятся в таблицу 2
Таблица 2.Определение тепловых потоков.
| № квартала | Площадь застройки F, га | Плотность населения mуд., чел/га | Количество жителей М, чел | Жилищная обеспеченность f м2/чел | Общая площадь А, м2 | Расчетные тепловые потоки, кВт | |||||
| Qo max | Qv max | Qo max+ Qv max | Qhт | Qh max | Qshт | ||||||
| 3,5 | 1050,00 | 21000,00 | 1181,25 | 189,00 | 1370,25 | 394,80 | 947,52 | 252,67 | |||
| 3,5 | 1050,00 | 21000,00 | 1181,25 | 189,00 | 1370,25 | 394,80 | 947,52 | 252,67 | |||
| 1,3 | 390,00 | 7800,00 | 438,75 | 70,20 | 508,95 | 146,64 | 351,94 | 93,85 | |||
| 1,3 | 390,00 | 7800,00 | 438,75 | 70,20 | 508,95 | 146,64 | 351,94 | 93,85 | |||
| 2,7 | 810,00 | 16200,00 | 911,25 | 145,80 | 1057,05 | 304,56 | 730,94 | 194,92 | |||
| 3,2 | 960,00 | 19200,00 | 1080,00 | 172,80 | 1252,80 | 360,96 | 866,30 | 231,01 | |||
| 0,7 | 210,00 | 4200,00 | 236,25 | 37,80 | 274,05 | 78,96 | 189,50 | 50,53 | |||
| 2,4 | 720,00 | 14400,00 | 810,00 | 129,60 | 939,60 | 270,72 | 649,73 | 173,26 | |||
| 2,4 | 720,00 | 14400,00 | 810,00 | 129,60 | 939,60 | 270,72 | 649,73 | 173,26 | |||
| 300,00 | 6000,00 | 337,50 | 54,00 | 391,50 | 112,80 | 270,72 | 72,19 | ||||
| 1,4 | 420,00 | 8400,00 | 472,50 | 75,60 | 548,10 | 157,92 | 379,01 | 101,07 | |||
| 1,8 | 540,00 | 10800,00 | 607,50 | 97,20 | 704,70 | 203,04 | 487,30 | 129,95 | |||
| 3,6 | 1080,00 | 21600,00 | 1215,00 | 194,40 | 1409,40 | 406,08 | 974,59 | 259,89 | |||
| 3,2 | 960,00 | 19200,00 | 1080,00 | 172,80 | 1252,80 | 360,96 | 866,30 | 231,01 | |||
| 2,4 | 720,00 | 14400,00 | 810,00 | 129,60 | 939,60 | 270,72 | 649,73 | 173,26 | |||
| 2,4 | 720,00 | 14400,00 | 810,00 | 129,60 | 939,60 | 270,72 | 649,73 | 173,26 | |||
| 2,4 | 720,00 | 14400,00 | 810,00 | 129,60 | 939,60 | 270,72 | 649,73 | 173,26 | |||
| 4,4 | 1320,00 | 26400,00 | 1485,00 | 237,60 | 1722,60 | 496,32 | 1191,17 | 317,64 | |||
| 2,5 | 750,00 | 15000,00 | 843,75 | 135,00 | 978,75 | 282,00 | 676,80 | 180,48 | |||
| 2,6 | 780,00 | 15600,00 | 877,50 | 140,40 | 1017,90 | 293,28 | 703,87 | 187,70 | |||
| 4,4 | 1320,00 | 26400,00 | 1485,00 | 237,60 | 1722,60 | 496,32 | 1191,17 | 317,64 | |||
| 1,5 | 450,00 | 9000,00 | 506,25 | 81,00 | 587,25 | 169,20 | 406,08 | 108,29 | |||
| 1,5 | 450,00 | 9000,00 | 506,25 | 81,00 | 587,25 | 169,20 | 406,08 | 108,29 | |||
| 6,9 | 2070,00 | 41400,00 | 2328,75 | 372,60 | 2701,35 | 778,32 | 1867,97 | 498,12 | |||
| 4,4 | 1320,00 | 26400,00 | 1485,00 | 237,60 | 1722,60 | 496,32 | 1191,17 | 317,64 | |||
| 5,6 | 1680,00 | 33600,00 | 1890,00 | 302,40 | 2192,40 | 631,68 | 1516,03 | 404,28 | |||
| 4,7 | 1410,00 | 28200,00 | 1586,25 | 253,80 | 1840,05 | 530,16 | 1272,38 | 339,30 | |||
| 2,6 | 780,00 | 15600,00 | 877,50 | 140,40 | 1017,90 | 293,28 | 703,87 | 187,70 | |||
| 900,00 | 18000,00 | 1012,50 | 162,00 | 1174,50 | 338,40 | 812,16 | 216,58 | ||||
| 1,8 | 540,00 | 10800,00 | 607,50 | 97,20 | 704,70 | 203,04 | 487,30 | 129,95 | |||
| 1,8 | 540,00 | 10800,00 | 607,50 | 97,20 | 704,70 | 203,04 | 487,30 | 129,95 | |||
| 1,8 | 540,00 | 10800,00 | 607,50 | 97,20 | 704,70 | 203,04 | 487,30 | 129,95 | |||
| 2,4 | 720,00 | 14400,00 | 810,00 | 129,60 | 939,60 | 270,72 | 649,73 | 173,26 | |||
| 2,5 | 750,00 | 15000,00 | 843,75 | 135,00 | 978,75 | 282,00 | 676,80 | 180,48 | |||
| ∑ кВт | 91,1 | 561600,00 | 31590,00 | 5054,40 | 36644,40 | 10558,08 | 25339,39 | 6757,17 | |||
| ∑ МВт | 31,59 | 5,05 | 36,64 | 10,56 | 25,34 | 6,76 |
Определение годовых расходов тепла
Нагрузка на отопление:
, кДж
, кДж
ГДж
Нагрузка на вентиляцию:
, кДж
, кДж
кДж
ГДж
Нагрузка на горячее водоснабжение:
, 
ГДж
Прежде чем разрабатывать схему и нумеровать узловые точки нужно:
сгруппировать кварталы так чтобы суммарная нагрузка была равна 4-10 МВт, распределительные квартальные сети не должны пересекать магистральные сети.
Определение расходов теплоносителя
,т/ч
,т/ч
,т/ч
для комбинированного графика k=1,2
=34,71 т/ч
Таблица 3 – Подбор ЦТП с определением расхода воды на каждом ЦТП
| №ЦТП | Qomax МВт | Qvmax МВт | Qomax + Qvmax МВт | Qhт МВт | Qh max МВт | Q ЦТП МВт | Go max + Gv max т/ч | Ght т/ч | ΣGd т/ч | К3 | Gо max | Gv max |
| 3,24 | 0,52 | 3,76 | 1,08 | 2,60 | 6,36 | 40,27 | 23,20 | 68,11 | 1,2 | 34,71 | 5,554 | |
| 2,94 | 0,47 | 3,41 | 0,98 | 2,36 | 5,76 | 36,49 | 21,03 | 61,73 | 1,2 | 31,46 | 5,034 | |
| 3,17 | 0,51 | 3,68 | 1,06 | 2,54 | 6,22 | 39,43 | 22,72 | 66,70 | 1,2 | 33,99 | 5,439 | |
| 2,77 | 0,44 | 3,21 | 0,92 | 2,22 | 5,43 | 34,40 | 19,82 | 58,18 | 1,2 | 29,65 | 4,744 | |
| 2,84 | 0,45 | 3,29 | 0,95 | 2,27 | 5,56 | 35,24 | 20,30 | 59,60 | 1,2 | 30,38 | 4,860 | |
| 2,90 | 0,46 | 3,37 | 0,97 | 2,33 | 5,70 | 36,07 | 20,79 | 61,02 | 1,2 | 31,10 | 4,976 | |
| 2,43 | 0,39 | 2,82 | 0,81 | 1,95 | 4,77 | 30,20 | 17,40 | 51,09 | 1,2 | 26,04 | 4,166 | |
| 2,97 | 0,48 | 3,45 | 0,99 | 2,38 | 5,83 | 36,91 | 21,27 | 62,44 | 1,2 | 31,82 | 5,091 | |
| 2,33 | 0,37 | 2,70 | 0,78 | 1,87 | 4,57 | 28,94 | 16,68 | 48,96 | 1,2 | 24,95 | 3,992 | |
| 2,36 | 0,38 | 2,74 | 0,79 | 1,90 | 4,64 | 29,36 | 16,92 | 49,67 | 1,2 | 25,31 | 4,050 | |
| 3,65 | 0,58 | 4,23 | 1,22 | 2,92 | 7,15 | 45,30 | 26,11 | 76,63 | 1,2 | 39,05 | 6,249 | |
| 61,98 | 664,11 |
Предварительный гидравлический расчет тепловой сети
Таблица 4 – Предварительный гидравлический расчет
| № уч-ка | G, т/ч | d×s, мм | l, м | α | lэ=α×l, м | lпр=l+lэ, м | R, Па/м | ΔР=R×lпр, Па | ΔР, кПа | ΔН, м вод.ст. | ΣΔН, м вод.ст. |
| Основная магистраль 0-1-2-3-4-5-6 | |||||||||||
| 0-1 | 61,02 | 159х4,5 | 0,3 | 4,47 | 0,447 | 0,447 | |||||
| 1-2 | 120,62 | 219х7 | 0,3 | 6,32 | 0,632 | 1,079 | |||||
| 2-3 | 234,15 | 273х8 | 0,3 | 29,8 | 2,98 | 4,059 | |||||
| 3-4 | 358,88 | 325х8 | 0,3 | 62,79 | 6,279 | 10,338 | |||||
| 4-5 | 534,14 | 377х9 | 0,3 | 12,74 | 1,274 | 11,612 | |||||
| 5-6 | 664,11 | 426х10 | 0,3 | 31,46 | 3,146 | 14,758 | |||||
| Ответвление 7-8-4 | |||||||||||
| 7-8 | 76,63 | 159х4,5 | 0,3 | 26,33 | 2,633 | 2,633 | |||||
| 8-4 | 175,26 | 219х7 | 0,3 | 69,16 | 6,916 | 9,549 |
Невязка: 
<10%
Окончательный гидравлический расчет тепловой сети
На основании предварительного гидравлического расчета составляем монтажную схему расчетной магистрали и на ее основе ведомость местных сопротивлений и эквивалентных длин.
Таблица 5 – Ведомость местных сопротивлений и эквивалентных длин
| № уч-ка | d×s, мм | Наименование местных сопротивлений | Количество | lэкв, м | Σlэкв, м |
| Основная магистраль 0-1-2-3-4-5-6 | |||||
| 0-1 | 159×5,5 | Задвижка | 2,24 | 5,04 | |
| Отвод 90° | 2,8 | ||||
| 1-2 | 219×7 | Тройник на проход | 8,4 | ||
| П-компенсатор | 23,4 | ||||
| Отвод 90° | 4,2 | ||||
| 2-3 | 273×7 | Тройник на проход | 11,1 | 95,1 | |
| П-компенсатор | 3х28 | ||||
| 3-4 | 325×8 | Тройник на проход | 13,9 | 224,85 | |
| Отвод 90° | 6,95 | ||||
| П-компенсатор | 6х34 | ||||
| 4-5 | 377×9 | Тройник на проход | 16,8 | 61,1 | |
| Задвижка | 4,3 | ||||
| П-компенсатор | |||||
| 5-6 | 426×10 | Тройник на проход | 165,5 | ||
| Задвижка | 4,5 | ||||
| П-компенсатор | 3×47 | ||||
| Ответвление 7-8-4 | |||||
| 7-8 | 159х5,5 | Отвод 90° | 2×2,8 | 22,2 | |
| Задвижка | 2,24 | ||||
| П-компенсатор | 15,4 | ||||
| 8-4 | 219×7 | Тройник на проход | 8,4 | 117,96 | |
| Тройник отв. | 12,6 | ||||
| Задвижка | 3,36 | ||||
| П-компенсатор | 4×23,4 |
| № уч-ка | G, т/ч | d×s, мм | R, Па/м | l, м | Эквивалентные длины | lпр, м | ΔР=R×lпр, Па | ΔР, кПа | ΔН, м вод.ст. | ΣΔН, м вод.ст. | |||||
| Задвижки | Компенсаторы | Отвод 90° | Тройник на проход | Прочие | Σlэкв, м | ||||||||||
| Основная магистраль 0-1-2-3-4-5-6 | |||||||||||||||
| 0-1 | 61,02 | 159х4,5 | 2,24 | – | 2,8 | – | – | 5,04 | 45,04 | 3873,44 | 3,87 | 0,39 | 0,39 | ||
| 1-2 | 120,62 | 219х7 | – | 23,4 | 4,2 | 8,4 | – | 6804,00 | 6,80 | 0,68 | 1,07 | ||||
| 2-3 | 234,15 | 273х8 | – | – | 11,1 | – | 95,1 | 465,1 | 28836,20 | 28,84 | 2,88 | 3,95 | |||
| 3-4 | 358,88 | 325х8 | – | 6,95 | 13,9 | – | 224,85 | 924,85 | 63814,65 | 63,81 | 6,38 | 10,33 | |||
| 4-5 | 534,14 | 377х9 | 4,3 | – | 16,8 | – | 61,1 | 201,1 | 14077,00 | 14,08 | 1,41 | 11,74 | |||
| 5-6 | 664,11 | 426х10 | 4,5 | – | – | 165,5 | 605,5 | 33302,50 | 33,30 | 3,33 | 15,07 | ||||
| Ответвление 7-8-4 | |||||||||||||||
| 7-8 | 76,63 | 159х4,5 | 2,24 | 15,4 | 5,6 | – | – | 23,24 | 173,24 | 23387,4 | 23,39 | 2,34 | 2,34 | ||
| 8-4 | 175,26 | 219х7 | 3,36 | 93,6 | – | 8,4 | 12,6 | 117,96 | 497,96 | 69714,4 | 69,71 | 6,97 | 9,31 |
Таблица 6 – Окончательный гидравлический расчет
Невязка: 
<10%