Материал: Энергосбережение в АПК практикум для студентов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.06 Агроинженерия очной и заочной форм обучения

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Согласно СНиП 23-02 для этих градусо-суток определяем

нормируемое сопротивление теплопередаче Rreg

м2 ·ºС/Вт, для

ограждающих конструкций по формуле:

 

Rreg aD b

(1.2)

где a,b - коэффициенты, принимаемые по таблицы 4 СНиП 23-02. Определяем сопротивление теплопередаче существующей

конструкции стены.

Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций проводим согласно СП 23-101-2004 [4]. Сопротивление теплопередаче R0 , м2 ·ºС/Вт,

однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями или ограждающей конструкции в удалении от теплотехнических неоднородностей не менее чем на две толщины ограждающей конструкции следует определять по формуле:

 

R0 Rsi

Rk Rse

 

(1.3)

Rsi определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

Rsi

 

1

 

 

(1.4)

где int -

 

int

 

коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих

 

конструкций, Вт/( м2 °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02;

Rопределяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

R

 

1

 

 

(1.4)

 

 

ext

 

 

 

se

 

 

где ext -

коэффициент

теплоотдачи

наружной

поверхности

 

ограждающей конструкции для условий холодного периода,

 

Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

Rk -

термическое

сопротивление

ограждающей

конструкции,

определяемое как сумма термических сопротивлений отдельных слоев по формуле:

 

Rk R1 R2 ......

Rn

(1.5)

где R1 R2 ......

Rn - термическое сопротивление

отдельных слоев

ограждающей конструкции, определяемое по формуле:

R

 

 

 

 

(1.6)

где δ – толщина слоя, м;

λ

расчетный коэффициент

теплопроводностиматериала слоя, Вт/(м·ºС).

6

Значение λ принимаем по СП 23-101-2004 [4] таблицы Д1 приложения Д.

Предварительно, определяем зону влажности по приложению В [4] и условия эксплуатации здания.

Определяем, требуемое усиление теплозащитных свойств стены по

формуле:

 

R Rreg R0сущ

(1.7)

Толщина слоя необходимой изоляции из , м составит:

из

R

из

 

(1.8)

r

 

 

где из - коэффициент теплопроводности

изоляционного слоя (для

соответствующих условий эксплуатации), принимаемый по каталогу изоляции, например [5] или любому другому; r – коэффициент теплотехнической неоднородности конструкции стены (рекомендуется принять по СТО 00044807-001-2006 [6]).

Определяем, фактическое сопротивление теплопередаче конструкции стены R* по формуле (1.3). Если полученное значение R* больше нормативного, то требование СНиП 23-02-2003 по параметру «а» выполняется и расчет заканчивается. В противном случае, необходимо увеличить толщину изоляции на один размер и пересчитать формулу.

Расчетный температурный перепад t0 , °С, между температурой

внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величинtn , °С, установленных в таблице 5 СНиП 23-02-2003. Определяем t0 по

формуле:

t0

n(tint tent )

(1.9)

 

R* int

где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к

наружному

воздуху,

определяемый по таблице

6

СНиП 23-02-2003.

 

 

 

Если полученное

значение

t0 меньше нормируемого

tn ,

то

требование выполняется.

Проверяем конструкцию стены на возможность выпадения конденсата на внутренней поверхности. Определяем температуру внутренней поверхности tsi , °С по формуле:

7

tsi tint

 

n(tint

tent )

 

(1.10)

R* int

 

 

Определяем температуру

точки

росы td ,°С, при

принятой

относительной влажности внутреннего воздуха φ по приложению Р СП 23-101-2004. Должно выполняться условие tsi td и t0 tn , что означает

выполнение требований теплозащиты по параметру «б».

2. Расчет нормативных технологических потерь при передаче тепловой энергии

Определить нормативные технологические потери в двухтрубных тепловых сетях, проложенных в непроходных каналах, сооруженных до 1990г. и не подвергавшихся испытаниям для определения теплотехнических характеристик. Сеть имеет конфигурацию: (наружный диаметр, мм/длина, м): 377/500; 273/1000; 219/2000; 159/2500; 108/3000; 76/1000. Вариант определяем по последней цифре зачетки, для получения исходных данных для каждого варианта, необходимо прибавить к заданной длине участков длину, равную номеру варианта. Остальные исходные данные по вариантам принимаются по таблицы 2.1.

Среднее за год значение температуры грунта tгр.ср.год =5°С, за

отопительный период tгр.ср.оп

=4°С; продолжительность отопительного

периода n, сут, принять из таблице 1.1 ( n zht ). Среднее значение

температуры теплоносителя в подающем трубопроводе в отопительном периоде 1ср.ср.оп =89,2°С, в обратном 2ср.ср.оп =55°С. Среднее за год значение

температуры теплоносителя в подающем 1ср.год

и обратном 2ср.год

трубопроводе принять по таблице 2.1.

Таблица 2.1

 

 

 

 

Данные по среднегодовым температурам в сети

вариант

1ср.год ,°С

 

2ср.год ,°С

 

 

 

 

0

84,9

 

54,8

1

84,6

 

54,5

2

84,2

 

54

3

83,8

 

53,5

4

83,4

 

53

5

83

 

52,5

6

82,6

 

52

7

82,2

 

51,5

8

81,8

 

51

9

81,4

 

50,5

8

Из исходных данных следует, что суммарные нормативные технологические потери будут состоять из двух статей: потери через теплоизоляционные конструкции трубопроводов и оборудование систем транспорта; затраты связанные с технически неизбежными потерями теплоносителя [7].

Определим, среднегодовую разность значений температуры теплоносителя и грунта:

tгод

1ср.год 2ср.год

tгр.ср.год

 

2

(2.1.)

 

 

Определяем значения удельных часовых тепловых потерь

трубопроводами тепловой

сети qиз.н , ккал/м·ч, пересчетом

табличных

значений норм удельных часовых тепловых потерь трубопроводами (табл.2.2) на среднегодовые условия функционирования тепловой сети, подающими и обратными трубопроводами подземной прокладки совместно.

Определяем удельные потери тепла для всех диаметров с помощью таблицы 2.2. методом линейной интерполяции. Часовые теплопотери для среднегодовых условий функционирования трубопроводов определяем по формуле [7]

Q

(q

L )10 6

из.н.год

из.н

(2.2)

где qиз.н - удельные часовые тепловые потери трубопроводами каждого

диаметра, определенные пересчетом табличных значений норм удельных часовых тепловых потерь на среднегодовые (среднесезонные) условия эксплуатации, ккал/ч·м;

L - длина участка трубопроводов тепловой сети, м;

β- коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери запорной и другой арматурой, компенсаторами и опорами (принимается 1,2 при диаметре трубопроводов до 150 мм и 1,15 - при диаметре 150 мм и более, а также при всех диаметрах

трубопроводов бесканальной прокладки, независимо от года проектирования).

Часовые потери для отопительного периода определяем по формуле

Qиз.н.оп Qиз.н.год

1ср.оп 2ср.оп 2tгр.ср.оп

 

1ср.год 2ср.год 2tгр.ср.год

(2.3)

Нормативные теплопотери в отопительном периоде составят

Q Qиз.н.оп 24n, Гкал.

(2.4)

9

Таблица 2.2. Нормы тепловых потерь изолированными водяными теплопроводами qиз.н ,

ккал/ ч·м при двухтрубной прокладке в непроходных каналах с расчетной среднегодовой температурой грунта 5 ºС на глубине заложения трубопроводов при среднегодовых разницах температур воды и грунтаtср.год и удельные объемы воды

Dн, мм

tср.год 52,50 С

tср.год 650 С

Удельный объем,

 

 

 

м3 / км

76

64

74

3,9

108

76

88

8

159

94

107

18

219

113

130

34

273

132

150

53

377

164

183

101

Определяем емкость трубопроводов двухтрубной тепловой сети:

 

 

V Vili , м3

 

 

(2.5)

где Vi -

удельный

объем

i-го участка трубопроводов

определенного

 

диаметра,

м3 / км,

принимаемого по

таблице 2.2[8];

li - длина

 

участка, км.

 

 

 

 

 

 

 

Определяем сезонную норму утечки теплоносителя (для

отопительного периода)

 

 

aVn

 

 

 

 

 

 

Gут.н.

 

 

, м3 / ч

 

(2.6)

где а -

 

100 350

 

 

 

 

 

 

 

норма

среднегодовой

утечки

теплоносителя,

м3 / ч м3 ,

 

установленная

правилами

технической

эксплуатации

 

электрических станций и сетей [9], а также правилами

 

технической эксплуатации тепловых

энергоустановок [10], в

пределах 0,25% среднегодовой емкости трубопроводов тепловых сетей в час.

Определяем количество теряемого теплоносителя за отопительный период:

Vут. Gут.н 24n, м3 (2.7)

Среднегодовое значение температуры холодной воды, подаваемой на источник теплоснабжения для подпитки тепловой сети, определим по формуле:

tx

tх.но. tх.о. n

(2.8)

 

350

 

10

Источник: https://studfile.net/preview/16721285/