Учет тепла в многоквартирных домах Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 697.1 М.Ю. Северин ОмГТУ, Омск

УЧЕТ ТЕПЛА В МНОГОКВАРТИРНЫХ ДОМАХ

M.Yu. Severin

Omsk State Technical University (OSTU) Prospekt Mira 11, Omsk, 644050, Russian Federation

HEAT CALCULATION IN APARTMENT HOUSE

At present in Russia more and more sharply stands a question of payment of municipal service by consumers. Reform of municipal economy has led to the fact the consumer has risen before a choice: whether to continue to pay under rule which increase in the unknown image, or to pass to the account of the consumption for the purpose of reception of real figure energy consumption. This reform has defined one more step of transition to capitalist relations.

The instrument calculation of heat in apartment is obviously possible only in case of horizontal distributing of heating system in the house. In this case the classical counter of heat on input apartment is established. The basic problem in this case remains irregular of heat expense in the house (heating of places of the general using and others). Overall picture reception on use of heat in the house demands association of all individual heat of counter in uniform system. Besides, horizontal systems of heating are faster an occasion than a rule. The available housing most part is equipped by vertical distributing at which installation of such heat of counter will be unprofitable.

В качестве комплексного решения выступает единая информационно-измерительная системы, которая содержит информацию о структуре системы отопления в доме, а также позволяет распределять затраты на отопление для каждого отдельного потребителя.

Данный способ определения количества тепла основан на использовании закона Ньютона-Рихмана, согласно которому,

Q = a-S-(T1-T2)-t, (1)

где Q - количество тепла, использованное потребителем; а - коэффициент теплоотдачи; S - площадь поверхности теплоотдачи объекта; Ti - температура поверхности теплоотдачи объекта; T2 - температура охлаждающей среды; t - время потребления тепла.

Такой способ предусматривает определение общего расхода тепла объединенной системой потребителей тепла за конкретное время теплоотдачи теплоистонком. Этот расход определяет домовой счетчик тепла.

Одом= /О.^-Ь^-Л, (2)

где Qдом - общедомовое потребление тепла; О - расход теплоносителя на вводе дома за время Т; Иь И2 - энтальпии теплоносителя на входе и на выходе из дома, пропорциональные соответствующим температурам. Затем с помощью уравнения теплового баланса:

п

О дом = .Щ > (3) 1=1 1

где Qi - потребление тепла ьй квартирой;

Из выражения (3) при помощи (1) находится средний коэффициент теплоотдачи аср по объединенной системе потребителей тепла.

аср_ ~п , (4)

-АХ Л 1=1 1 1

где t - время теплоотдачи теплоисточника;

Si - площадь поверхности теплоотдачи теплоисточника локального потребителя тепла;

АТ1 - разность температур на поверхности теплоисточника локального потребителя тепла и охлаждающей среды локального потребителя тепла;

п - количество отопительных приборов у локальных потребителей тепла.

С помощью этого коэффициента рассчитывается расход тепла локальным потребителем за то же конкретное время потребления тепла.

Однако, разные типы применяемых отопительных приборов обладают различными характеристиками и коэффициентами теплоотдачи. Ввиду усреднения коэффициента теплоотдачи по дому в расчетах индивидуального теплопотребления появляется ошибка. Она может быть устранена путем введения корректирующего коэффициента, характеризующая эксплуатационные особенности применяемых приборов, их тип.

Целью работы является описание способа определения расхода тепла локальными потребителями, входящими в объединенную систему потребителей тепла с максимальной точностью и с учетом всех типов отопительных приборов (радиаторов), установленных в каждой квартире, а также независимо от типа разводки системы отопления (вертикальная, горизонтальная, лучевая и др.).

Указанная цель и технический результат реализуются следующим образом.

В формулу Ньотона - Рихмана (1) вводится коэффициент тепловой эффективности радиатора, который учитывает различные типы отопительных

приборов, установленных у локальных потребителей. Для каждого типа отопительного прибора должен быть заранее найден свой коэффициент тепловой эффективности.

Тогда расход тепла для каждого отопительного прибора в объединенной системе потребителей тепла определяется выражением:

С^-аср-^-ДТМ, (5)

где в - коэффициент тепловой эффективности каждого конкретного отопительного прибора, установленного у локального потребителя тепла. Данный коэффициент определяется по следующей формуле:

р-^, (6)

уд.б

где дуди - удельный номинальный тепловой поток ьго отопительного прибора;

Яуд.б - удельный номинальный тепловой поток, отопительного прибора, выбранного в качестве базового;

аср_ п , (7)

м р.^ -ДХ 1=1 1 1 1

В настоящее время применяются сотни видов отопительных приборов, имеющих разные эксплуатационные характеристики. В технической документации, как правило, приводится значения номинального теплового потока и площади одной секции радиатора. Из этих данных видно, что, имея равные значения номинального теплового потока, существующие радиаторы могут значительно отличаться по площади поверхности секции. Эти параметры не учитываются на сегодняшний день ни одной системой (устройством) учета тепла локальными потребителями. Но поскольку они являются основными эксплуатационными характеристиками радиаторов отопления, то могут быть взяты за основу для корректировки величины теплопотребления.

В предлагаемом способе корректирующей величиной, которая учитывает различия между типами отопительных приборов, будет являться коэффициент тепловой эффективности радиатора - отношение удельного номинального теплового потока каждого радиатора к удельному тепловому потоку радиатора, выбранного в качестве базового. При этом величины удельных номинальных тепловых потоков рассчитываются по данным технических паспортов радиаторов, а коэффициент тепловой эффективности радиатора в находится из (6).

Этот коэффициент должен учитываться при расчете величины потребления тепла каждым отопительным прибором у всех локальных потребителей тепла.

Для определения коэффициента в необходимо найти удельный номинальный тепловой поток - это величина, равная отношению номинального теплового потока, создаваемого радиатором, к площади его поверхности:

Ф

а •= —, (8) 1

где qi - номинальный тепловой поток, создаваемый ьм радиатором;

Si - площадь поверхности теплоотдачи ьго радиатора.

Далее выбирается тип радиатора, который будет считаться базовым. Рассчитанный для этого радиатора удельный номинальный тепловой поток и будет считаться базовым значением удельного потока qуд.б. Из (6) видно, что параметры любого радиатора, установленного у квартиросъемщика, можно привести к параметрам базового с помощью безразмерного коэффициента тепловой эффективности.

В качестве базового можно выбрать любой тип отопительного прибора: с максимальной, минимальной или средней удельной теплоотдачей. Но лучше выбрать тот тип радиатора, который установлен в данном доме в наибольшем количестве.

В этом случае с помощью найденного среднего коэффициента теплосъёма аср будет более точно определено количество тепла, отданное отопительными приборами у локальных потребителей тепла.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Европейский стандарт Е№34. Распределители затрат на отопление для учета значений потребления от отопительных поверхностей в помещении. Приборы с электрическим снабжением [электронный ресурс].- режим доступа: http://www.abok.ru/

2. Европейский стандарт Е№35 Распределители затрат на отопление для учета значений потребления от отопительных поверхностей в помещении. Приборы, не потребляющие электрическую энергию, основанные на принципе парообразования [электронный ресурс].- режим доступа: http://www.abok.ru/

3. Низовцев, М.И. Влияние режимных параметров и направления подачи теплоносителя на работу регистраторов расхода тепла/ М.И. Низовцев, В.И. Терехов, З.П. Чепурная// Теплосиб-2006: материалы конференции.- Новосибирск.- 2006.-с.48-53

4. Никитина, С.В. Поквартирный учет и регулирование тепла: обзор существующего оборудования и способов учета/С.В. Никитина//Энергосбережение.-2003.- №2.- с.40-43.

5. Распределение и учет энергоресурсов в квартирах многоэтажных жилых домов при установке в них автоматизированной системы/ В.С. Казачков [и др.]// Энергосбережение и энергетика в Омской области.- 2005.- №4 (17).- с.

© М.Ю. Северин, 2009