CC BY
17Список литературы
1. Газоснабжение. ДБН В.2.5-20-2001- К.: Государственные строительные нормы Украины. 2001.- 287с.
2. Газы горючие природные. Расчётные методы определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе. ГОСТ 22667-82- М.: Издательство стандартов. 1982. - 6с.
3.ЬйрУ/ги.'мЫрейа.о^/'мЫ/Число Воббе.
4.Вознюк С.Т. Основы научных исследований / С.Т. Вознюк, С.М. Гончаров, С.В. Ковалёв. - К.: Вища школа, 1985. - 192с.
УДК 696.2(075.8)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВОГО РАСХОДА ГАЗА ДЛЯ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ НУЖД В ОТДЕЛЬНЫХ ДОМАХ ПРИ ЧИСЛЕННОСТИ НАСЕЛЕНИЯ
МЕНЕЕ ТЫСЯЧИ ЧЕЛОВЕК
Боровский Б.И., Баранова Г.Н.
Национальная академия природоохранного и курортного строительства
Расчёт часового расхода газа в жилых домах для хозяйственно-бытовых нужд при населении менее тысячи человек с помощью соотношений ДБН В.2.5-20-2001 «Газоснабжение» может дать завышенные значения часового расхода газа и, следовательно, увеличение материалоёмкости и стоимости газовых сетей. При этом нарушается принцип непрерывности в часовом расходе газа для хозяйственно-бытовых нужд при переходе от численности населения более к менее тысячи человек. Показано, что для сохранения принципа непрерывности следует использовать модель расчёта часового расхода газа, которая учитывает назначение газовых приборов и количество людей, проживающих в квартире. Эта модель даёт реальные значения часового расхода газа.
часовой расход газа, хозяйственно-бытовые нужды, газовая плита, горячее водоснабжение, водонагреватель
Введение
ДБН В.2.5-20-2001«Газоснабжение» [1] требует: «При проектировании систем газоснабжения следует предусматривать технические решения, обеспечивающие рациональное использование газового топлива, материалов и оборудования». Как известно, при проектировании газовых сетей необходима информация по часовому расходу газа, с увеличением которого растёт материалоёмкость газопроводов за счёт увеличения диаметров и толщины труб и стоимость газопровода. В связи с этим возникает вопрос, правомерны ли рекомендуемые соотношения, при численности населения весьма близком к тысяче человек, дающие значения часового расхода газа, значительно превышающие значения при населении тысяча человек.
Анализ публикаций
По ДБН [1] часовой расход газа в жилых домах для хозяйственно-бытовых нужд (без учёта отопления) при численности населения 1тыс. человек и более определяется соотношением (м3/ч)
о!; = ки о , (1)
а шах у
где К^ - коэффициент часового максимума; Qy - годовой расход газа, м3/год. тах
Годовой расход газа вычисляется по формуле
Qy = ^ , (2)
у а
где а =35,84 МДж/м3 - теплота сгорания природного газа; Q-годовое потребление
теплоты, МДж, определяемое по нормам расхода теплоты на одного человека в год [1]. Нормы приводятся для трёх вариантов наличия газовых приборов в квартире: Вариант №1: наличие в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения, Ql=2800 МДж/чел.год;
Вариант №2: наличие в квартире газовой плиты и газового водонагревателя, Q2=8000 МДж/чел.год;
Вариант №3: наличие в квартире только газовой плиты без централизованного горячего водоснабжения, Qз=4600 МДж/чел.год.
Отметим, что не указывается, сколько следует принимать конфорок в газовой плите и какой тип водонагревателя имеется в виду.
Для отдельных жилых домов часовой расход газа рассчитывается следующим образом [1]:
^ = !т=1К -а п. , (3)
^а Б1т пот 1
где суммирование проводится от . до т ;
К^- коэффициент одновременности, определяемый по числу квартир; а пот - номинальный расход газа прибором или группой приборов (м3/ч); п1 - число однотипных приборов или групп приборов;
т - число типов приборов или групп приборов. Формула (3) приведена также в работе [2].
Для учёта назначения газовых приборов и числа людей, проживающих в квартире, в работе [3] предложено соотношение:
Q
Qd =1ПКтах%7б0>К1 • (4)
где Ктах - коэффициент часового максимума определяется для квартир,
использующих газ только для приготовления пищи, и для квартир, использующих газ для приготовления пищи и горячей воды;
Q кв - годовое потребление газа жильцами квартиры, определяемое по нормам расхода теплоты на одного человека в год [1]; N. - число квартир типа 1;
п- число типов квартир. В случае квартир с газовыми плитами и ёмкостными водонагревателями используется формула [1]
Qd = К • а п + 0,85а п , (5)
где К • - коэффициент одновременности для газовой плиты ;
а пот - номинальный расход газа газовой плитой; а в -номинальные расходы газа ёмкостного водонагревателя;
0,85 - коэффициент одновременности для ёмкостного водонагревателя, отопительных котлов и отопительных печей, независящий от количества квартир; n - количество квартир.
Для этой же комбинации газовых приборов в работе [4] предложено соотношение
Qd = Ksim(qnom + q6)n+ 0,85qотn , (6)
где K • - коэффициент одновременности для газовой плиты и проточного
водонагревателя;
q nom - номинальный расход газа газовой плитой;
q в ,q от -номинальные расходы газа контура горячего водоснабжения и контура отопления ёмкостного водонагревателя, отопительного котла и отопительной печи, используемых и для горячего водоснабжения и отопления; коэффициент одновременности 0,85 определяется также, как и в формуле (5).
Изложенное показывает, что при расчёте по формуле (1) определяющим является численность населения, а при расчёте по формулам (3) - (6) - число квартир. При этом расчёты по формулам (3) и (5) при численности населения весьма близкой к тысяче человек дают значения часового расхода газа, значительно превышающие значения при населении тысяча человек, рассчитанные по формуле (1). Это свидетельствует о нарушении принципа непрерывности в определении часового расхода газа в области тысячи человек.
Цель и постановка задач Целью является обеспечение принципа непрерывности в определении часового расхода газа в области тысячи человек. Задачи состоят в выявлении соответствующего расчетного соотношения, удовлетворяющего принцип непрерывности.
Методика исследования
Методика исследования заключается в проведении расчётов по формулам (1) - (6) с целью определения расчетного соотношения для часового расхода газа, удовлетворяющего принцип непрерывности в области тысячи человек.
Результаты и их анализ Для расчётов по вариантам №№1-3 примем следующие исходные данные: жилые дома, общее число квартир 400, население 980 человек, в среднем на одну квартиру приходится 2,45 чел. В связи с тем, что 980 чел. отличается от тысячи всего на 2%, можно
проводить расчёты по формулам (1),(2) при Kjjax =1/1800. Анализ номенклатуры
современных газовых плит показал, что выпускаются только четырёх конфорочные плиты, наиболее экономичные потребляют 0,8 м3/ч газа. Проточные водонагреватели потребляют 1,8 м3/ч газа при расходе горячей воды 10 л/мин и 3 м3/ч при 15 л/мин. Предварительные расчёты показали, что в случае частного дома площадью 50 м2 необходим двухконтурный котёл с расходом газа 2,4 м3/ч. Таким котлом является газовый котёл фирмы Buderus Logamax plus GB022. Расходы газа по контурам примерно одинаковы, поэтому получим, что контур горячего водоснабжения потребляет газа 1,2 м3/ч.
Результаты расчётов для варианта №1 приведены в табл. 1 (плита предназначена для приготовления пищи).
Из табл. 1 следует, что наилучший результат в сравнении с расчётом по формулам (1) и (2) даёт расчёт по формуле (4), отличие 10,6%. Формула (3) увеличивает часовой расход на 35,5%.
Таблица 1
Результаты расчётов часового расхода газа по варианту №1 (м /ч)
Формулы (1) и (2) Формула (3) Формула (4)
К . Б1Ш Qd Кшах Qh
0§ = 42,5 0,18 57,6 5,38 47,0
Результаты расчётов для варианта №2 приведены в табл. 2 (газ используется для приготовления пищи и горячей воды).
Таблица 2
Результаты расчётов часового расхода газа по варианту №2 (м /ч)
Формулы (1) и (2) Формула (3) Формула (4) Формула (5)
К . Б1Ш Проточный водонагреватель 10 л/мин Проточный водонагреватель 10 л/мин Кшах Qd К . Б1Ш Qd
^иош <4 ^иош Qh
0§ = 121,5 0,15 1,8 183 3,0 255 5,68 141,8 0,18 431,6
Из табл. 2 видно, что наилучший результат в сравнении с расчётом по формулам (1) и (2) даёт расчёт по формуле (4), отличие 16,7%. Формулы (3) и (5) увеличивают часовой расход газа в 1,5-3,6 раз.
По формуле (6) получается: Qd = 120 м3/ч, занижение расхода газа на 1,2%; это
позволяет заключить, что формула (6) может использоваться для частной комбинации газовых приборов: газовая плита и газовый прибор, обеспечивающий горячее водоснабжение и отопление.
Результаты расчётов для варианта №3 приведены в табл. 3 (газ используется для приготовления пищи и горячей воды).
Таблица 3
Результаты расчётов часового расхода газа по варианту №3 (м3/ч)
Формулы (1) и (2) Формула (3) Формула (4)
К . Б1Ш Qd Кшах Qd
0§ = 69,9 0,18 57,6 5,68 81,5
Из табл. 3 следует, что формула (3) занижает часовой расход газа на 17,6%, а формула (4) завышает расход на 16,6%.
Расчёты по вариантам №1-№3 позволяют сделать вывод, что наилучшие результаты даёт формула (4). Таким образом, принцип непрерывности в определении часового расхода газа в области тысячи человек обеспечивается при расчётах по формуле (4). Поэтому в ДБН формулы (3) и (5) следует заменить формулой (4), что позволит, в
частности, избежать значительного завышения часового расхода газа и, следовательно, увеличения материалоёмкости и стоимости газовых сетей.
На основании проведенных расчётов можно заключить, что для повышения точности формулы (4) коэффициент Kmax надо понизить в 1,136 раз, тогда ошибка
расчёта составит ±3%.
Выводы
1. Расчёт часового расхода газа в жилых домах для хозяйственно-бытовых нужд при населении менее тысячи человек с помощью соотношений ДБН В.2.5-20-2001«Газоснабжение» может дать завышенные значения часового расхода газа и, следовательно, увеличение материалоёмкости и стоимости газовых сетей. При этом нарушается принцип непрерывности в часовом расходе газа для хозяйственно-бытовых нужд при переходе от численности населения более к менее тысячи человек.
2. Наилучшие результаты по определению часового расхода газа в жилых домах даёт модель, учитывающая назначение газовых приборов и количество людей, проживающих в квартире. Поэтому в ДБН расчётные формулы для отдельных домов следует заменить указанной моделью, что позволит обеспечить принцип непрерывности в области тысячи человек и, в частности, избежать значительного завышения часового расхода газа, приводящего к увеличению материалоёмкости и стоимости газовых сетей.
3. На основании проведенных расчётов установлено, что для обеспечения ошибки расчёта часового расхода газа по указанному методу на уровне ±3% надо расчётный коэффициент метода понизить в 1,136 раз.
4. В случае частной комбинации газовых приборов: газовая плита и ёмкостной водонагреватель, отопительный котёл или отопительная печь, используемых для горячего водоснабжения и отопления, при расчёте часового расхода газа целесообразно использовать соотношение, учитывающее расходы газа контура горячего водоснабжения и контура отопления.
Список литературы
1. Газоснабжение. ДБН В.2.5-20-2001- К.: Государственные строительные нормы Украины. 2001.- 287с.
2. Снш П.М. Газопостачання населених пункпв i об'екпв природним газом / Снш П.М., Шишко Г Г., Предун К.М.. - К.: Логос. 2002. - 198 с.
3. Ионин А.А. Газоснабжение / Ионин А.А. - М.: Стройиздат, 1989. - 439с.
4. К вопросу определения расчётного расхода газа для жилых домов с ёмкостными водонагревателями / Леутин В.А., Боровский Б.И. // Строительство и техногенная безопасность. - Симферополь: НАПКС. -2006.- Вып. 13-14.- С. 198-200.
УДК 504.3:628.5
ОЦЕНКА ПРЕДОТВРАЩЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА ПРИ СОЗДАНИИ СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ БАЛАКЛАВСКОГО РАЙОНА Г. СЕВАСТОПОЛЯ НА ОСНОВЕ ОТРАБОТАННОГО КАРЬЕРА
Буркова Е. В., Макаров В. В.
Севастопольский национальный технический университет
В работе рассматривается прогнозная оценка предотвращенного экологического ущерба при использовании отработанных карьеров горнодобывающих предприятии в качестве аккумулятора солнечной энергии. Их применение позволяет организовать централизованную систему солнечного теплоснабжения взамен традиционных
