Расчет тепловых потерь

Расчет в Excel теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского.

Температура грунта под зданием зависит в первую очередь от теплопроводности и теплоемкости самого грунта и от температуры окружающего воздуха в данной местности в течение года. Так как температура наружного воздуха существенно различается в разных климатических зонах, то и грунт имеет разную температуру в разные периоды года на разных глубинах в различных районах.

Для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол и стены подвала в грунт вот уже более 80 лет успешно применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м2·°С/Вт:

R1=2,1  R2=4,3  R3=8,6  R4=14,2 

Зона 1 представляет собой полосу на полу (при отсутствии заглубления грунта под строением)  шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра или (в случае наличия подпола или подвала) полосу той же шириной, отмеренную вниз по внутренним поверхностям наружных стен от кромки грунта.

Зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания.

Зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

На рисунке, представленном чуть ниже зона 1 расположена полностью на стенах подвала, зона 2 – частично на стенах и частично на полу, зоны 3 и 4 полностью находятся на полу подвала.

13304e671037a660ba2bc1a6afb39fa4.jpg

Если здание узкое, то зон 4 и 3 (а иногда и 2) может просто не быть.

Площадь пола зоны 1 в углах учитывается при расчете дважды!

Если вся зона 1 располагается на вертикальных стенах, то площадь считается по факту без всяких добавок.

Если часть зоны 1 находится на стенах, а часть на полу, то только угловые части пола учитываются дважды.

Если вся зона 1 располагается на полу, то посчитанную площадь следует при расчете увеличить на 2×2х4=16 м2 (для дома прямоугольного в плане, т.е. с четырьмя углами).

Если заглубления строения в грунт нет, то это значит, что H=0.

Ниже представлен скриншот программы расчета в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для прямоугольных в плане зданий.

fdfdd7df7b89c59da6f3483f896341b1.jpg

Площади зон F1, F2, F3, F4 вычисляются по правилам обычной геометрии. Задача громоздкая, требует часто рисования эскиза. Программа существенно облегчает решение этой задачи.

Общие потери тепла в окружающий грунт определяются по формуле в КВт:

QΣ=((F1+F)/R1+F2/R2+F3/R3+F4/R4)*(tврtнр)/1000

Пользователю необходимо лишь заполнить в таблице Excel значениями первые 5 строчек и считать внизу результат.

Для определения тепловых потерь в грунт помещений площади зон придется считать вручную и затем подставлять в вышеприведенную формулу.

На следующем скриншоте показан в качестве примера расчет в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для правого нижнего (по рисунку) помещения подвала.

5831da41807da1a002470bcf797ce8e6.jpg

Сумма потерь тепла в грунт каждым помещением равна общим тепловым потерям в грунт всего здания!

На рисунке ниже показаны упрощенные схемы типовых конструкций полов и стен.

68915fb9a0c7f83f5c039e8c4a725f8e.jpg

Пол и стены считаются неутепленными, если коэффициенты теплопроводности материалов (λi), из которых они состоят, больше 1,2 Вт/(м·°С).

Если пол и/или стены утеплены, то есть содержат в составе слои с λ<1,2 Вт/(м·°С), то сопротивление рассчитывают для каждой зоны отдельно по формуле:

Rутепл i=Rнеутепл i+Σ(δj/λj)

Здесь δj – толщина слоя утеплителя в метрах.

Для полов на лагах сопротивление теплопередаче вычисляют также для каждой зоны, но по другой формуле:

Rна лагах i=1,18*(Rнеутепл i+Σ(δj/λj))

2 Определение нормируемых эксплуатационныхтепловых потерь

Эксплуатационные
тепловые потери в водяных ТС состоят из двух видов потерь — через
теплоизоляционные конструкции и с утечками сетевой воды.

2.2.1
Определение нормируемых эксплуатационных тепловых потерь через
теплоизоляционные конструкции осуществляется для ТС на балансе энергоснабжающей
организации в виде часовых (при среднегодовых условиях работы ТС) [МВт
(Гкал/ч)] и среднемесячных [МВт (Гкал/ч)] тепловых потерь по участкам ТС (см.
п. 3.1.6 РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]) в соответствии с материальной характеристикой (см.
таблицу А.3 настоящих
Рекомендаций), а также месячных и годовых потерь [ГДж (Гкал)] в целом по ТС на
балансе:

— тепловые
потери через изоляцию определяются раздельно по видам прокладки (подземная и
надземная) вследствие различных алгоритмов их зависимости от температур сетевой
воды и окружающей среды (грунта или воздуха) (см. пп. 3.1.6 и 3.1.8 РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]);

— нормируемые
часовые среднегодовые потери по участкам ТС в общем виде определяются формулой
(1) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]

246d7017018e099b575823e586c13371.gif = qнKLβ

Значения
удельных (на 1 м длины) часовых тепловых потерь q
н, Вт/м [ккал/(м × ч)],
по видам прокладки определяются по нормам [1] и [2] в зависимости от срока
ввода ТС в эксплуатацию (см. п. 3.1.7 и
таблицы П1.1 — П1.5 РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]):

— к удельным
тепловым потерям вводятся поправочные коэффициенты К, полученные на основании
результатов испытаний или расчета согласно положениям п. 3.1.11 РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II], и β — на
дополнительные потери тепла арматурой, компенсаторами, опорами (см. п. 3.1.6 РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]);

— нормируемые
часовые тепловые потери при среднегодовых условиях работы в целом по ТС на
балансе энергопредприятия определяются путем суммирования часовых среднегодовых
потерь по участкам (по видам прокладки);

— нормируемые
часовые среднемесячные  [МВт (Гкал/ч)] и месячные  [ГДж (Гкал)]
тепловые потери по видам прокладки определяются путем пересчета часовых
среднегодовых тепловых потерь на среднемесячные температурные условия работы ТС
(см. таблицу А.2 настоящих
Рекомендаций) и число часов работы в данном месяце;

— составляющая
ЭХ по тепловым потерям через изоляцию строится в виде графика часовых
среднемесячных [МВт (Гкал/ч)] (см. рисунок Б.3 настоящих Рекомендаций) и месячных [ГДж (Гкал)]
тепловых потерь в разрезе года раздельно по видам прокладки для тепловой сети
на балансе энергоснабжающей организации.

2.2.2
Определение нормируемых эксплуатационных тепловых потерь с потерями сетевой
воды в настоящих Рекомендациях в соответствии с РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II] осуществляется только для потерь с нормируемой утечкой в виде
годовых тепловых потерь
bcdfd9978ad7cc870512e9aebd421a79.gif [ГДж (Гкал)] по
формуле (36) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II] (см. рисунок
данных Рекомендаций):

c5a6a6432eb4d5a42b1ecbe747bed643.gif

При этом:

— нормируемая
среднегодовая утечка сетевой воды а
3/(ч × м3)]
принимается по РД
34.20.501-95 [4] в размере 0,25 % среднегодового объема (емкости) ТС и
систем теплопотребления;

— среднегодовой
объем сетевой воды V
ср.г (м3)
определяется исходя из объема ТС и систем теплопотребления в отопительном и
летнем периодах работы СЦТ и соответствующего числа часов работы n;

— расчет
производится в целом для ТС и подключенных систем теплопотребления на балансе
энергоснабжающей организации;

— определяются
нормируемые эксплуатационные месячные тепловые потери с утечкой сетевой воды
fdb0deeb555ecb1ead19798890943a84.gif. [ГДж (Гкал)] исходя из сезонных потерь и соответствующих
средних температур сетевой и холодной воды и числа часов работы;

— составляющая
ЭХ по потерям тепла с потерями сетевой воды строится в виде графика месячных
тепловых потерь ТС на балансе энергоснабжающей организации.

2.2.3
Энергетическая характеристика водяных ТС по показателю «тепловые потери»
определяется путем суммирования нормируемых месячных значений тепловых потерь
через тепловую изоляцию с потерями сетевой воды, а также их годовых значений.

Для оценки доли
тепловых потерь от количества переданной тепловой энергии могут быть определены
их относительные значения по месяцам и в целом за год работы ТС.

1 Исходные данные

2.1.1 Источником
теплоснабжения является ТЭЦ в составе АО-энерго, входящего в РАО «ЕЭС России».

На балансе
АО-энерго находятся магистральные и часть распределительных водяных ТС,
основная часть распределительных и квартальные сети эксплуатируются
муниципальным предприятием; ТС на промпредприятия, составляющие незначительную
долю всех ТС, находятся на балансе промпредприятий.

Присоединенная
тепловая нагрузка по договорам составляет 1258 Гкал/ч; в том числе
коммунально-бытовая 1093 и промышленная 165 Ткал/ч; отопительно-вентиляционная
тепловая нагрузка составляет 955 Гкал/ч, максимальная нагрузка на горячее
водоснабжение (по закрытой схеме) — 303 Гкал/ч; отопительно-вентиляционная
нагрузка коммунально-бытового сектора — 790 Гкал/ч, в том числе отопительная —
650 и вентиляционная — 140 Гкал/ч.

Утвержденный
АО-энерго температурный график отпуска тепла (рисунок Б.1 настоящих Рекомендаций) — повышенный, расчетными
температурами воды 150/70 °С при расчетной температуре наружного воздуха
tн.р = -30 °С, со срезкой 135 °С, спрямлением для горячего
водоснабжения (ГВС) 75 °С.

2.1.2 Тепловая
сеть двухтрубная тупиковая; ТС выполнены в основном подземной канальной и
надземной на низких опорах прокладкой, другие виды прокладки (бесканальная, в
проходных каналах и т.п.) занимают незначительный объем (по материальной
характеристике). Тепловая изоляция выполнена из минераловатных изделий.

Продолжительность
отопительного периода 5808 ч, летнего — 2448, ремонтного — 504 ч.

2.1.3
Материальная характеристика ТС на балансе АО-энерго по участкам представлена в
таблице А.1 настоящих
Рекомендаций.

2.1.4
Среднемесячные и среднегодовые значения температуры наружного воздуха и грунта
(на средней глубине залегания трубопроводов) по данным местной
метеорологической станции или климатических справочников, усредненным за
последние 5 лет, приведены в таблице А.2
настоящих Рекомендаций.

2.1.5
Среднемесячные значения температуры сетевой воды в подающем и обратном
трубопроводах по утвержденному температурному графику отпуска тепла при
среднемесячных значениях температуры наружного воздуха и среднегодовые значения
температуры сетевой воды приведены в таблице А.2 настоящих Рекомендаций.

2.1.6 Результаты
испытаний по определению тепловых потерь в виде поправочных коэффициентов к
удельным тепловым потерям по нормам проектирования составляют: в среднем по
надземной прокладке — 0,91; по подземной — 0,87. Испытания проводились в 1997
г. в соответствии с РД
34.09.255-97 [6].

Испытаниям
подвергались участки магистрали № 1 ТЭЦ
÷ ТК-1 и TK-1 ÷ TK-2 надземной прокладки с наружными
диаметрами 920 и 720 мм протяженностью соответственно 1092 и 671 м и участки
магистрали № 2
TK-1 ÷ TK-4 и ТК-4 ÷ ТК-6 подземной
канальной прокладки с наружными диаметрами 920 и 720 мм протяженностью
соответственно 88 и 4108 м. Материальная характеристика испытанных сетей
составляет 38 % всей материальной характеристики ТС на балансе АО-энерго.

2.1.7 Ожидаемый
(планируемый) отпуск тепловой энергии, определяемый планово-экономическими
службами энергоснабжающей организации по месяцам и за год, приведен в таблице настоящих Рекомендаций (без учета
количества тепла на промпредприятия).

Классификация систем теплоснабжения

Существует классификация систем теплоснабжения по различным признакам:

  1. По мощности — различаются по дальности транспортировки тепла и количеству потребителей. Местные системы теплоснабжения находятся в одном или соседних помещениях. Нагрев и передача тепла воздуху объединены в одно устройство и располагаются в печи. В централизованных системах один источник обеспечивает обогрев нескольких помещений.
  2. По источнику тепла. Выделяют районное теплоснабжение и теплофикацию. В первом случае источником отопления является котельная, а при теплофикации тепло обеспечивает ТЭЦ.
  3. По виду теплоносителя выделяют водяные и паровые системы.

Теплоноситель, нагреваясь в котельной или ТЭЦ, переносит теплоту к приборам отопления и водоснабжения в зданиях и жилых домах.2fa14cc647c75bc94ed0bc641a57f3cc.jpg
Водяные тепловые системы бывают одно- и двухтрубными, реже — многотрубными. В многоквартирных домах наиболее часто применяют двухтрубную систему, когда по одной трубе горячая вода поступает в помещения, а по другой трубе, отдав температуру, возвращается к ТЭЦ или котельной. Подразделяют открытые и закрытые водяные системы. При открытом типе теплоснабжения горячую воду потребители получают из подающей сети. Если вода используется в полном объеме, применяют однотрубную систему. При закрытом водоснабжении теплоноситель возвращается к источнику тепла.

Системы централизованного теплоснабжения должны соответствовать следующим требованиям:

  • санитарно-гигиеническим — теплоноситель не оказывает неблагоприятного воздействия на условия помещений, обеспечивая среднюю температуру приборов нагрева в районе 70-80 градусов;
  • технико-экономическим — пропорциональное соотношение цены трубопровода к расходу топлива для обогрева;
  • эксплуатационным — наличие постоянного доступа для обеспечения регулировки уровня тепла в зависимости от температуры окружающей среды и времени года.

Прокладывают теплосети над и под землей, учитывая особенности местности, технические условия, температурные режимы эксплуатации, бюджет проекта.

Важно знать! Если на планируемой для застройки территории много грунтовых и поверхностных вод, оврагов, железных дорог или подземных сооружений, то прокладывают надземные трубопроводы. Их часто используют при строительстве тепловых сетей на промышленных предприятиях

Для жилых районов в основном применяют подземные схемы теплопроводов. Преимущество надземных трубопроводов состоит в ремонтопригодности и долговечности.

Выбирая территорию для прокладки теплопровода, нужно учитывать безопасность, а также предусмотреть возможность быстрого доступа к сети в случае аварии или ремонта. С целью обеспечения надежности, сети теплоснабжения не прокладывают в общих каналах с газопроводами, трубами, проводящими кислород или сжатый воздух, в которых давление превышает 1,6 МПа.

Расчёт температуры грунта на заданной глубине

Часто при проектировании раздела «Энергоэффективность» для моделирования температурных полей и для других расчётов необходимо узнать температуру грунта на заданной глубине.

Температуру грунта на глубине измеряют с помощью вытяжных почвенно- глубинных термометров. Это плановые исследования, которые регулярно проводят метеорологические станции. Данные исследований служат основой для климатических атласов и нормативной документации.

b9acda5399e0d4a548a4887c95303c08.jpg

Для получения температуры грунта на заданной глубине можно попробовать, например, два простых способа. Оба способа заключаются в использовании справочной литературы:

  1. Для приближённого определения температуры можно использовать документ ЦПИ-22. «Переходы железных дорог трубопроводами». Здесь в рамках методики теплотехнического расчёта трубопроводов приводится таблица 1, где для определённых климатических районов приводятся величины температур грунта в зависимости от глубины измерения. Эту таблицу я привожу здесь ниже.

Таблица 1

6a6af1ee9220fb90c86829e7c4d3c730.gif

  1. Таблица температур грунта на различных глубинах из источника «в помощь работнику газовой промышленности» еще времён СССР

5fbb5be2a835f23423a9a499c6e8ea6e.gif

531c7da5a2b9ccdcab4a479e86f6e36a.gif

f57ec46b379a3affc8ebce7f0e40ad49.gif

4bfd041b6d5e49c3169895c72851c947.gif

dacf4ec54f9c07627c4d90b3f80ce929.gif

cb7316beb42ad9a7636faebcbbfe574f.gif

Нормативные глубины промерзания для некоторых городов:

154f355cbe170e6b59549a3b16553a0d.jpg

Глубина промерзания грунта зависит от типа грунта:

1450cb4be815d600c22e4c4f5f6bc2c7.png

55726fa8dd3eaaab3f3b3282ae78e085.jpg

Можно конечно попробовать рассчитать температуру грунта, например, по методике, изложенной в книге С.Н.Шорин «Теплопередача» М.1952. На стр.115. Но такой расчёт весьма сложный и не всегда оправдан.

Я думаю, что самый простой вариант, это воспользоваться вышеуказанными справочными данными, а затем интерполировать.

Самый надёжный вариант для точных расчётов с использованием температур грунта — воспользоваться данными метеорологических служб. На базе метеорологических служб работают некоторые онлайн справочники. Например, http://www.atlas-yakutia.ru/.

Здесь достаточно выбрать населённый пункт, тип грунта и можно получить температурную карту грунта или её данные в табличной форме. В принципе, удобно, но похоже этот ресурс платный.

Если Вы знаете ещё способы определения температуры грунта на заданной глубине, то, пожалуйста, пишите комментарии.

P. S. 25.02.2016

Почти через год после написания статьи удалось разобраться с вопросами, озвученными чуть выше.

Во-первых, программа расчета теплопотерь в Excel по методике А.Г. Сотникова считает все правильно — точно по формулам А.И. Пеховича!

Во-вторых, внесшая сумятицу в мои рассуждения формула (3) из статьи А.Г. Сотникова не должна выглядеть так:

R27=δусл/(2*λгр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

В статье А.Г. Сотникова — не верная запись! Но далее график построен, и пример рассчитан  по правильным формулам!!!

Так должно быть  согласно А.И. Пеховичу (стр 110, дополнительная задача к п.27):

R27=δусл/λгр=1/(2*λгр)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Отсюда:

δусл=R27*λгр=(½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2))) 

Другие статьи автора блога

На главную

Введите Ваш e-mail:

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

4 Определение нормируемых эксплуатационныхтепловых потерь с потерями сетевой воды

2.4.1
Нормируемые эксплуатационные тепловые потери с потерями сетевой воды
определяются в целом по системе теплоснабжения, т.е. с учетом внутреннего
объема трубопроводов ТС, находящихся как на балансе энергоснабжающей
организации, так и на балансе других организаций, а также объема систем
теплопотребления, с выделением тепловых потерь с потерями сетевой воды в ТС на
балансе энергоснабжающей организации.

Объем ТС на
балансе энергоснабжающей организации в составе АО-энерго составляет (см.
таблицу А.1 настоящих
Рекомендаций)

Vт.с = 11974 м3.

Объем ТС на
балансе других, в основном муниципальных, организаций составляет (по
эксплуатационным данным)

Vг.т.с = 10875 м3.

Объем систем
теплопотребления составляет (по эксплуатационным данным)

Vс.т.п = 14858 м3.

Суммарные объемы
сетевой воды составляют по сезонам:

— отопительный
сезон:

Vот = Vт.с + Vг.т.с + Vс.т.п = 11974 + 10875
+ 14858 = 37707 м3;

— летний сезон
(ремонтный период учтен в числе часов работы ТС в летнем сезоне при определении
Vср.г):

Vл = Vт.с + Vг.т.с = 11974 + 10875 = 22849 м3.

Среднегодовой
объем сетевой воды в трубопроводах ТС и системах теплопотребления Vср.г определяется
по формуле (37) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]:

b0027f4d480b9784dcab4c851098f48f.gif

В том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

7d16e3c26435067bfe73ee0e05ab7411.gif

2.4.2
Нормируемые эксплуатационные годовые тепловые потери с нормируемой утечкой
сетевой воды 9d5e415a3fa21bebc47c42735c7d38a2.gif [ГДж (Гкал)]
определялись по формуле (36) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]:

1a8aa418c4cc7f74a8a983846bc318a0.gif

где ρср.г — среднегодовая
плотность воды, кг/м3; определяется при температуре
40135b2fbba5dcc3b3c625cdc1a8953b.gif, °С;

с — удельная
теплоемкость сетевой воды; принимается равной 4,1868 кДж/(кг
× °С)
или 1 ккал/(кг
× °С).

Среднегодовая
температура холодной воды, поступающей на источник тепловой энергии для
последующей обработки с целью подпитки ТС,  (°С) определяется по
формуле (38) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]:

ee60f973ffbc8b33cd00158a398f8b8c.gif

Температура
холодной воды в отопительный период принимается  = 5 °С; в летний
период  = 15 °С.

Годовые потери
тепла 1aff36b842df00116a3f8e0cda666219.gif всего по системе
теплоснабжения составляют

27cf9e1e59eaafb2657fde933eb89936.gif

или

e116f0ec78512c7b254d10c741dabbc3.gif = 38552 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

88ca7095ebd873603a9d514d37b2b844.gif

или

d39ee99e8814811575297894ae56b8a2.gif = 13872 Гкал.

2.4.3 Нормируемые
эксплуатационные тепловые потери с нормируемой утечкой сетевой воды по сезонам
работы ТС — отопительному 15c3b99dd8ca8ec6610c1b03286e8644.gif и летнему 9769c7123d435df5c942784a120457b6.gif [ГДж (Гкал)]
определяются по формулам (39) и (40) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]:

— для
отопительного сезона

8c829f1febfb04d40e7d42dd41e7a1a1.gif

или

5ee4eda0fa005b5b1e1a942b4a51b78d.gif = 30709 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

87640b9b9d2179c55b0a018903f5806f.gif

или

892144ff9f78f494b48c9696aa103dcc.gif = 9759 Гкал;

— для летнего
сезона

3fbf6585f8f3be878bed0f4429a2e23c.gif

или

ba40f339f836830cf8133bbd1c9f7354.gif = 7843 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

cd152a6de7c2de649b21fc2fb99fedb0.gif

или

bc6c24747cf16b97b1e10d7b7bd7c5bc.gif = 4113 Гкал.

2.4.4
Нормируемые эксплуатационные тепловые потери с утечкой сетевой воды по месяцам
в отопительном 3bf381a66dc05cfda761042d199ede79.gif и летнем 82eaf7f5d3d23142f074269c4cee934e.gif [ГДж (Гкал)] сезонах
определялись по формулам (41) и (42) РД
153-34.0-20.523-98 [5, ч.
II]:

— для
отопительного сезона (января)

faf07fb2d3952e1848b8939650ead5fe.gif

или

b4aa4826f4344871a5d8c5359dc86eef.gif = 4558 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

cef2fbfd2e7b32ebb9c5fe755dcd3b0e.gif

или

ba32b48c74bc27ae145b408f82e85f55.gif =
1448 Гкал.

Аналогично
определяются тепловые потери по другим месяцам, например для летнего сезона
(июня):

7dada466870173caf44b714c9618069c.gif

или

dd96156717c13f58fc48b9dc6a756511.gif = 1768 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

32ebef7c382e7bacfbbb7285cb0370f0.gif

или

2545654168387358ef076caa78850fec.gif = 927 Гкал.

Аналогично
определяются тепловые потери по другим месяцам, результаты приведены в таблице А.4 настоящих Рекомендаций.

2.4.5 По
результатам расчета строятся графики (см. рисунок Б.4 настоящих Рекомендаций) месячных
3b41df98947edc11db38feb8f1ed10cf.gif и годовых 11f8dd11d8ce54e981671f0c7e02b305.gif тепловых потерь с
утечкой сетевой воды по системе теплоснабжения в целом и на балансе
энергоснабжающей организации.

В таблице приведены значения потерь тепла в
процентах к планируемому количеству транспортируемой тепловой энергии.
Невысокие значения отношения потерь тепла к его отпуску объясняется небольшой
долей ТС (по материальной характеристике) на балансе энергоснабжающей
организации по сравнению со всеми сетями в системе теплоснабжения.

Замечания и выводы.

Теплопотери здания через пол и стены в грунт, полученные по двум различным методикам существенно разнятся. По алгоритму А.Г. Сотникова значение QΣ=16,146 КВт, что почти в 5 раз больше, чем значение по общепринятому «зональному» алгоритму — QΣ=3,353 КВт!

Дело  в том, что приведенное термическое сопротивление грунта между заглубленными стенами и наружным воздухом R27=0,122 м2·°С/Вт явно мало и навряд ли соответствует действительности. А это значит, что условная толщина грунта δусл определяется не совсем корректно!

К тому же «голый» железобетон стен, выбранный мной в примере — это тоже совсем нереальный для нашего времени вариант.

Внимательный читатель статьи А.Г. Сотникова найдет целый ряд ошибок, скорее не авторских, а возникших при наборе текста. То в формуле (3) появляется множитель 2 у λ, то в дальнейшем исчезает. В примере при расчете R17 нет после единицы знака деления. В том же примере при расчете потерь тепла через стены подземной части здания площадь зачем-то делится на 2 в формуле, но потом не делится при записи значений… Что это за неутепленные стены и пол в примере с Rст=Rпл=2 м2·°С/Вт? Их толщина должна быть в таком случае минимум 2,4 м! А если стены и пол утепленные, то, вроде, некорректно сравнивать эти теплопотери с вариантом расчета по зонам для неутепленного пола.

Но самый главный вопрос автору (или редакции журнала) касается формулы (3) и графика:

R27=δусл/(2*λгр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Насчет вопроса, относительно присутствия множителя 2 у λгр было уже сказано выше.

Я поделил полные эллиптические интегралы друг на друга. В итоге получилось, что на графике в статье показана функция при λгр=1:

 δусл= (½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Но математически правильно должно быть:

δусл= 2*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

или, если множитель 2 у λгр не нужен:

δусл= 1*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Это означает, что график для определения δусл выдает ошибочные заниженные в 2 или в 4 раза значения…

Выходит пока всем ничего другого не остается, как продолжать не то «считать», не то «определять» теплопотери через пол и стены в грунт по зонам? Другого достойного метода за 80 лет не придумали. Или придумали, но не доработали?!

Предлагаю читателям блога протестировать оба варианта расчетов в реальных проектах и результаты представить в комментариях для сравнения и анализа.

Все, что сказано в последней части этой статьи, является исключительно мнением автора и не претендует на истину в последней инстанции. Буду рад выслушать в комментариях мнение специалистов по этой теме. Хотелось бы разобраться до конца с алгоритмом А.Г. Сотникова, ведь он реально имеет более строгое теплофизическое обоснование, чем общепринятая методика.

Прошу уважающих труд автора  скачивать файл с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла:

(xls 80,5KB)

Добавить комментарий

Adblock
detector