Определение теплового потока систем отопления жилых зданий по данным приборов учета потребления тепловой энергии Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ ПО ДАННЫМ ПРИБОРОВ УЧЕТА ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

EVALUATION OF HEAT FLOW IN RESIDENTIAL BUILDINGS' HEATING FACILITIES USING DATA FROM HEAT CONSUMPTION MEASURING INSTRUMENTS

B.A. Пухкал V. Pukhkal

С.- Петербургский ГАСУ

Приведены данные измерений теплового потока систем отопления жилых зданий. Предложен метод расчета проектного теплового потока по данным приборов учета путем приведения теплопотребления к расчетным (проектным) условиям.

In this article measured values of heat flow in residential buildings' heating facilities are given. Calculation method for required heat flow using heat measuring instruments' data is suggested as follows: heat consumption is reduced to expected (designed) requirements.

Возросшие требования к экономии тепловой энергии вызывают необходимость детального исследования теплотехнических характеристик жилых зданий. Для подтверждения соответствия показателя нормируемого удельного потребления тепловой энергии на отопление эксплуатируемого здания за отопительный период требованиям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» следует проводить испытания в соответствии с ГОСТ 31168-2003 «Здания жилые. Метод определения удельного потребления тепловой энергии на отопление». Для систем водяного отопления зданий расчетная тепловая нагрузка (тепловой поток) может быть определена на основании показаний приборов учета тепловой энергии и теплоносителя.

Сущность этого метода расчета заключается в том, что по данным приборов учета потребления тепловой энергии на отопление за отопительный период можно установить тепловую нагрузку путем приведения теплопотребления к расчетным (проектным) условиям.

Приборы учета тепловой энергии и теплоносителя, по которым устанавливается тепловая нагрузка, должны соответствовать действующим Правилам [1].

Данные узлов учета тепловой энергии и теплоносителя должны включать:

- сведения о времени работы приборов учета;

- сведения о количестве тепловой энергии, потребляемой системой отопления в каждый час периода;

- данные о массе (объеме) теплоносителя, полученного по подающему и возвращенному по обратному трубопроводу за каждый час периода;

- данные о среднечасовой и среднесуточной температуре теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах системы отопления за каждый час периода;

7/2011

ВЕСТНИК .МГСУ

- данные о среднечасовой и среднесуточной температуре наружного воздуха за каждый час периода;

- данные о среднечасовой и среднесуточной температуре внутреннего воздуха за каждый час периода;

- в системах отопления, подключенных по независимой схеме, дополнительно должна быть определена масса (объем) теплоносителя, расходуемого на подпитку.

Данные теплопотребления отображаются на графике в прямоугольной системе координат: по оси абсцисс - разность температур внутреннего и наружного воздуха -tв - tu , °С; по оси ординат - среднечасовой тепловой поток системы отопления - Q0, кВт.

По отображенным данным находится линейная зависимость, проходящая через начало координат:

Qo = «" ^) ,кВт. (1)

По зависимости (1) определяется расчетная тепловая нагрузка системы отопления при расчетных параметрах внутреннего и наружного воздуха.

В то же время данные измерений теплового потока при эксплуатации жилых зданий в Санкт-Петербурге показывают, что фактическая зависимость теплового потока значительно отличается от линейной, проходящей через начало координат (рис. 2). Установленные приборы учета тепловой энергии и теплоносителя, по которым определялась тепловая нагрузка, соответствуют требованиям [1] (рис. 1).

Рис. 1. Пример узла учета тепловой энергии жилого здания

При перепадах температуры внутреннего и наружного воздуха - ^ )< 15 °С и достаточном отпуске тепловой энергии увеличивается воздухообмен в здании до зна-

чений, не вызывающих нарушения теплового комфорта путем открытия окон или форточек. Тепловой поток на отопление и вентиляцию жилого здания в этом случае сохраняется практически постоянным и значительно превышающим расчетные проектные значения. При перепадах температур (гв - tн) > 25 °С наблюдается снижение теп-лопотребления по сравнению с проектными данными вследствие «срезки» температурного графика на теплоисточнике и уменьшения воздухообмена в помещениях. Для зданий, не оборудованных системами автоматического регулирования отпуска теплоты на нужды отопления, не следует учитывать данные теплопотребления при температурах наружного воздуха выше температуры точки излома температурного графика теплоисточника. Также не учитываются данные теплопотребления при отклонении температуры теплоносителя в подающем теплопроводе от расчетного температурного графика теплоисточника.

Анализ данных измерений показывает, что результаты в значительной мере зависят от периода измерений. Наиболее надежные данные получаются при наблюдении в течение отопительного периода.

Приведем пример определения тепловой нагрузки по данным приборов учета для жилого дома в Санкт-Петербурге, имеющего проектную тепловую нагрузку на отопление Q0 = 1307,46 кВт при расчетной температуре внутреннего воздуха плюс 18 °С и расчетной температуре наружного воздуха минус 26 °С.

Отчетные данные теплопотребления за отопительный период по показаниям приборов учета приведены на рис. 2.

Обработанные отчетные данные теплопотребления при разности температуры внутреннего и наружного воздуха от 15 до 25 °С по показаниям приборов учета представлены на рис. 3.

0_ -В"

■ ТМИ.

4 Ш'чяницлп

к-С-с

Рис. 2. Зависимость теплового потока на отопление жилого здания от разности температуры внутреннего и наружного воздуха (среднечасовые данные)

7/2011

ВЕСТНИК _МГСУ

Рис. 3. Зависимость теплового потока на отопление жилого здания от разности температуры внутреннего и наружного воздуха (среднечасовые данные при разности от 15 до 25 °С)

По данным рис. 3 находится линейная зависимость, проходящая через начало координат:

Q0 = a(tB - tH) = 29,258406(tB - tH) кВт.

Определяется расчетная тепловая нагрузка системы отопления при расчетных параметрах внутреннего и наружного воздуха:

Qпр = 29,258406(18 + 2б) = 1287,37 кВт.

Отклонение от проектных данных составляет 1,5 %.

Заключение

Фактическое значение теплопотребления жилых зданий на отопительно-вентиляционные нужды необходимо выявлять в результате натурных наблюдений в течение отопительного периода за величиной и характером изменения теплового потока.

Литература:

1. Правила учёта тепловой энергии и теплоносителя / П-683 Главгосэнергонадзор - М.: Изд-во МЭИ, 1995.

Lterature:

1. Glavgosenergonadzor. P-683. Heat and heat carrier's record keeping regulations. Moscow: Moscow Power Engineering Institute Publishers, 1995.

Ключевые слова: тепловая энергия, отопление, жилые здания, приборы, учет, измерения

Key words: heat, heating, residential buildings, measures, heat measuring instruments, record keeping

e-mail: pva1111@rambler.ru