Транспортабельная котельная установка

Определяются как потери тепла ограждающими поверхностями подогревателями.

Относительное значение потери тепла.

q = (?_n?F/Q)?(t_n - t_в) ?100, [%]

где ?_n - результативный коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения подогревателя в окружающую среду, принимаемый в пределах от 14 до 26 Вт/м^{2 о}С;

t_n, t_в - средние температуры поверхности ограждения подогревателя и воздуха котельной (t_n=45⁰С; tв^ХПГ =5^о; tв^ППГ =20⁰C);

F - суммарная наружная площадь поверхности ограждения подогревателя, м², F одного подогревателя 0,94 м²;

Q - тепловая производительность подогревателя в зависимости от отопительного периода, Вт;

?_n = 1,66?³v t_n - t_в + 5,12?[((273+ t_n)⁴ - (273 - t_в)⁴)/(100⁴?(t_n - t_в))]

Для холодного периода года.

?_п=1,66?³v45-5 + 5,12 [((273+45)⁴ - (273-5)⁴)/(100⁴?(45-5))]=12,17 Вт/м²*с

Относительное значение потери тепла.

g₅=(12,17*0,94)/(127*10³)*(45-5)*100=0,36%

Для переходного периода года.

?_п=1,66?³v45-20 + 5,12 [((273+45)⁴ - (273-20)⁴)/(100⁴?(45-20))]=17,4 Вт/м²*с

Относительное значение потери тепла.

g₅=(17,4*0,94)/(127*10³)*(45-20)*100= 0,32%

Потери тепла ограждающими поверхностями подогревателя

Q₅=(g₅*Q_к)/100, [Вт/ч],

Для холодного периода года.

Q^ХПГ=(0,36*127*10³)/100=457,2 [Вт/ч]

Для переходного периода года.

Q^ППГ=(0,32*127*10³)/100=406,4 [Вт/ч]

Потери тепла ограждающими поверхностями подогревателей котельной.

?Q₅=nQ₅, [Вт/ч]

где n - количество подогревателей, устанавливаемых в котельной, шт.

Для холодного периода года.

?Q^ХПГ=2*457,2=914,4 [Вт/ч]

Для переходного периода года.

?Q^ППГ=2*406,4=812,8 [Вт/ч]

8.2 Поступление тепла от электроосвещения

Характеристика помещения котельной в соответствии с ПУЭ - нормальная. Разряд зрительных работ в котельной в соответствии СНиП «Естественное и искусственное освещение» - 6.

При работе ламп накаливания электрическая энергия переходит в световую и тепловую энергию.

Световая составляет 21%, а тепловая - 79%.

Тепло поступления от электрического освещения.

Q_осв=N_уст?, [Вт],

где: N_уст - установленная мощность источников освещения, Вт;

? - коэффициент, показывающий какая часть электрической энергии переходит в тепло, ?=0,79.

N_уст=Э^освF, [Вт],

где: Э^осв - удельный расход электроэнергии на освещение котельной, Э^осв=9 Вт/м²;

F - площадь котельной, F=2,13,9=8,19 м².

N_уст=98,19=73,71 [Вт]

Принимаем три лампы накаливания мощностью 100 Вт

N_уст=3100=300 [Вт]

Теплопоступления от электроосвещения

Q_осв=3000,79=237 [Вт/ч]

8.3 Поступление тепла от солнечной радиации

В переходный период при t_н=10°C и выше следует учитывать количество тепла, поступающего в помещение котельной от солнечной радиации.

?Q_рад= Q_рад^ост+ Q_рад^огр, [Вт/ч],

где: Q_рад^ост, Q_рад^огр - теплопоступления соответственно через остекленные поверхности и ограждающие покрытия.

Для остекленных поверхностей.

Q_рад^ост=F_остА_остg_ост, [Вт/ч],

где F_ост - поверхность остекления, F=0,9 м²;

g_ост - величина радиации через 1 м² поверхности остекления, зависящая от ее ориентации по сторонам света, g_ост=93 Вт/м² ч;

А_ост - коэффициент, зависящий от характеристики остекления, принимается А=0,8.

Q_рад^ост=0,90,893=66,96 [Вт/ч]

Для покрытий в переходный период.

Q_рад^огр=F_пg_пR_огр, [Вт/ч],

где F_п - поверхность покрытия, F_п=5,47=37,8 [м²];

g_п - величина радиации через 1 м² поверхности покрытия. G_п=14?21 Вт/м² ч;

К_огр - коэффициент теплоотдачи покрытия, К_огр=0,68 Вт/м²*°C.

Теплопоступления от солнечной радиации через покрытие котельной.

Q_рад^огр=37,8140,68=360 [Вт/ч]

?Q_рад=221+360=581 [Вт/ч]

8.4 Определение количества тепла, теряемого в трубопроводах

Поступления тепла от изолированных трубопроводов.

Q_{п и} +Q_{о и}=(?g_пil_пi+?g_{о i}l_{о i}), [Вт/ч],

где Q_{п и,}Q_ои - потери тепла через изолированную поверхность, соответственно подающей и обратной линии, Вт/ч;

g_пi, g_{о i} - нормы плотности теплового потока через изолированную поверхность трубопроводов, Вт/м*ч;

l_пi, l_{о i} - протяженность i-х участков трубопроводов соответственно подающей и обратной линий, м;

n - количество участков тепловой сети.

Для участков подающей и обратной линий.

g_пi (_{о и})=g'_н(t_т-t_вн)/(t'_т-t'_вн), [Вт/м ч],

где g'_н - норма плотности потока для расчетной температуры, Вт/м*ч;

t'_вн =25°C - расчетная температура внутреннего воздуха;

t'_т =100°C - расчетная средняя температура теплоносителя;

t_т - температура теплоносителя в расчетный период, °C;

t_вн - температура внутреннего воздуха в расчетный период, °C.

Для подающей линии.

= 42,6 (95-5)/(100-25)=51,1 [Вт/м ч], L=7,72 м, d =89х4,0;

= 35,1 (95-5)/(100-25)=4,5 [Вт/м ч], L=3,2 м, d =57х3,5;

= 42,6 (95-20)/(100-25)=42,1 [Вт/м ч], L=3,02 м, d =89х4,0;

= 12,7 (38,5-20)/(100-25)=3,1 [Вт/м ч], L=4,7 м, d =57х3,5;

Для обратной линии.

= 28,6 (70-5)/(100-25)=24,8 [Вт/м ч], L=7,72 м, d =89х4,0;

= 24,6 (70-5)/(100-25)=21,3 [Вт/м ч], L=1,4 м, d =57х3,5,0;

= 10,4 (33,9-20)/(100-25)=1,9 [Вт/м ч], L=7,72 м, d =89х4,0;

= 9,6 (33,9-20)/(100-25)=1,8 [Вт/м ч], L=1,35 м, d =57х3,5;

Для ГВС подающей линии.

= 20,5 (60-5)/(100-25)=15,0 [Вт/м ч], L=0,8 м, d =57х3,5;

= 19,4 (60-5)/(100-25)=14,2 [Вт/м ч], L=2,6 м, d =46х3,0;

= 20,5 (60-20)/(100-25)=10,9 [Вт/м ч], L=0,8 м, d =57х3,5;

= 19,4 (60-20)/(100-25)=10,3 [Вт/м ч], L=3,4 м, d =46х3,0;

Для сетевой ГВС подающей линии.

= 35,1 (95-5)/(100-25)=42,1 [Вт/м ч], L=3,85 м, d =57х3,5;

= 35,1 (95-20)/(100-25)=35,1 [Вт/м ч], L=3,85 м, d =57х3,5;

Для сетевой ГВС подающей линии.

= 22,5 (65-5)/(100-25)=18,0 [Вт/м ч], L=5,0 м, d =57х3,5;

= 22,5 (65-20)/(100-25)=13,5 [Вт/м ч], L=5,0 м, d =57х3,5;

Q_пи^ХПГ+Q_ои^ХПГ=51,17,7+42,13,2+24,87,72+21,31,4+150,8+14,22,6+42,13,85+18,05=118,1 [Вт/ч]

Q_пи^ППГ+Q_ои^ППГ=42,63,0+3,14,7+1,97,72+1,81,35+10,90,8+10,33,4+35,13,85+13,55=376,9 [Вт/ч]

Поступления тепла через поверхность изолированной арматуры.

Q_а=?g_наil_наi, [Вт/ч],

где g_наi - норма плотности теплового потока i-го элемента, Вт/м ч;

l_наi - длина i-го элемента арматуры, м.

g= g'_наi(t_т-t_вн)/(t'_т-t'_вн), [Вт/м ч],

где g'_наi - норма плотности потока для расчетной температуры, Вт/м*ч;

t_т,t_вн,t'_т, t'_вн - те же, что и в формуле 8.17

Для арматуры на подающей линии.

g_пна1^ХПГ=144 (95-5)/(100-25)=172,8 [Вт/м ч], L=0,05 м, d =89х4,0;

g_пна2^ХПГ=136 (95-5)/(100-25)=163,2 [Вт/м ч], L=0,4 м, d =57х3,5;

g_пна1^ППГ=144 (95-20)/(100-25)=144 [Вт/м ч], L=0,05 м, d =89х4,0;

g_пна2^ППГ=136 (95-20)/(100-25)=136 [Вт/м ч], L=0,4 м, d =57х3,5;

Для арматуры на обратной линии.

g_она1 ^ХПГ =144 (70-5)/(100-25)=124,8 [Вт/м ч], L=0,05 м, d =89х4,0;

g_она2 ^ХПГ =136 (70-20)/(100-25)=117,9 [Вт/м ч], L=0,15 м, d =57х3,5;

g_она1 ^ППГ =144 (33,9-20)/(100-25)=26,7 [Вт/м ч], L=0,05 м, d =89х4,0;

g_она2 ^ППГ =136 (33,9-20)/(100-25)=25,2 [Вт/м ч], L=0,15 м, d =57х3,5;

Для арматуры ГВС подающей линии.

g_гвсна1 ^ХПГ =136 (60-5)/(100-25)=99,7 [Вт/м ч], L=0,1 м, d =57х3,5;

g_гвсна2 ^ХПГ =130 (60-5)/(100-25)=95,3 [Вт/м ч], L=0,05 м, d =46х3,0;

g_гвсна1 ^ППГ =136 (60-20)/(100-25)=72,5 [Вт/м ч], L=0,1 м, d =57х3,5;

g_гвсна2 ^ППГ =130 (60-20)/(100-25)=69,3 [Вт/м ч], L=0,15 м, d =46х3,0;

Для арматуры сетевой ГВС подающей линии.

g_гвсна1 ^ХПГ =136 (95-5)/(100-25)=163,2 [Вт/м ч], L=0,3 м, d =57х3,5;

g_гвсна1 ^ППГ =136 (95-20)/(100-25)=136,0 [Вт/м ч], L=0,25 м, d =57х3,5;

Для арматуры сетевой ГВС обратной линии.

g_{гвспна1} ^ХПГ =136 (65-5)/(100-25)=108,8 [Вт/м ч], L=0,3 м, d =57х3,5;

g_{гвспна1} ^ППГ =136 (65-20)/(100-25)=81,6 [Вт/м ч], L=0,25 м, d =57х3,5;

Q_а^ХПГ=172,80,05+163,20,4+124,80,05+117,90,15+99,70,1+95,30,05+163,20,3+108,80,3=194,2 [Вт/ч]

Q_а^ППГ=1440,05+1360,4+26,70,05+25,20,15+72,50,1+69,30,05+1360,05+81,60,25=104,6 [Вт/ч]

Поступления тепла через поверхность теплосчетчика, изолированного на ? всей поверхности, установленного на подающей и обратной линии.

Q_{т сч}=g_п*l_э, [Вт/ч],

где g_п - норма плотности теплового потока через изолированную поверхность подающего трубопровода, Вт/м*ч;

l_э - эквивалентная одному элементу длина изолированного трубопровода, l_э=2,5 м.

g_п= g'_н(t_т-t_вн)/(t'_т-t'_вн), [Вт/м ч],

где t_т,t_вн,t'_т, t'_вн - теже, что и в формуле 8.17

Для подающей линии

g_п^хпг=35,1 (95-5)/(100-25)=42,1 [Вт/м ч]

g_п^ппг=16,3 (38,5-20)/(100-25)=4,0 [Вт/м ч]

Для обратной линии

g_п^хпг=35,1 (70-5)/(100-25)=30,4 [Вт/м ч]

g_п^ппг=16,3 (33,9-20)/(100-25)=3,0 [Вт/м ч]

Q_{т сч}^хпг=42,12,5+30,42,5=181,3 [Вт/ч]

Q_{т сч}^ппг=42,5+32,5=17,5 [Вт/ч]

Поступление тепла через поверхность неизолированного циркуляционного насоса, установленного на подающей линии.

Q_{ц н}= g_пl_э, [Вт/ч],

g^хпг=21,3 Вт/м ч, g^ппг=24,1 Вт/м ч, l_э=9,9 м.

Q_{ц н}^хпг=21,39,9=210,9 [Вт/ч]

Q_{ц н}^ппг=1,89,9=17,8 [Вт/ч]

Поступление тепла через поверхность неизолированного циркуляционного сетевого насоса ГВС, установленного на подающей линии.

Q_g=g_gl, [Вт],

где g_g - норма плотности теплового потока через изолированную поверхность дымохода, Вт/м;

l - длина изолированных дымоходов 9,9 м.

g_g= g'_н(t_g-t_вн)/(t'_т-t'_вн), [Вт/м ч],

где g'_н - норма плотности потока для расчетной температуры, Вт/м;

t_вн,t'_т, t'_вн - теже, что и в формуле 8.17

g_g^хпг=42,1 [Вт/м]

g_g^ппг=35,1 [Вт/м]

G_g^хпг=42,19,9=416,8 [Вт]

G_g^ппг=35,19,9=347,5 [Вт]

Общее поступление тепла от изолированных трубопроводов и арматуры.

?Q_{т кот}=Q_{п и}+Q_{о и}+Q_а+Q_сч+Q_g, [Вт/ч],

?Q_{т кот}^хпг=1050,5+194,2+181,3+210,9+416,8=2053,7 [Вт]

?Q_{т кот}^ппг=376,9+104,6+17,5+17,8+347,5=864,3 [Вт]

Теплопотери на нагревание воздуха, поступающего в котельную при общеобменной вентиляции.

Q_в=V_{в к}?с(t_в-t_н)/3,6, [Вт/ч],

где V_{в к} - количество поступающего наружного воздуха, м³/ч;

? - плотность воздуха, ?=1,2 кг/м³;

t_в, t_н - расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха, °C.

Для холодного периода.

Q_в^хпг=61,51,21,0 (5 - (-34))/3,6=799,5 [Вт/ч]

Для переходного периода.

Q_в^ппг=61,51,21,0 (20-10)/3,6=205 [Вт/ч]

Потери тепла в водяных тепловых сетях с утечкой воды из трубопроводов.

Q_у=0,28G_уС_в((t_п+t₀)/2-t_{х в}), [Вт],

где G_у - расход воды на подпитку, G_у=330 кг/ч;

С_в - теплоемкость воды, С=4,19 кДж/кг*°C.

t_п, t₀ - температуры, соответственно подающей и обратной воды, °C.

Q_у^хпг=0,283304,19 ((95+70)/2-5)=30004,6 [Вт]

Q_у^ппг=0,283304,19 ((38,5+33,9)/2-20)=6271,9 [Вт]