Ответы на 2 вопрос экз бил. По ТЭУ и ТС

1-й билет.

Что представляет из себя график тепловой нагрузки (график Россандера), что изображают на нём кривые?

Россандер (или график Россандера) - это график продолжительности суммарной тепловой нагрузки (отопление+вентиляция+горячее водоснабжение+ технология) в зависимости от числа часов стояния в течениe года температур наружного воздуха. По этому графику достаточно точно определяется годовой расход теплоты потребителями.
Также график Россандера можно строить отдельно для каждого вида тепловых нагрузок.
Методика расчета и построения графика Россандера изложена в:
Соколов Е.Я. "Теплофикация и тепловые сети": Учебник для вузов - 6-е изд. перераб. - М., Издательство МЭИ, 1999. (раздел 2.4. "Годовой расход теплоты).

График Россандера показывает в течении какого времени за отопительный сезон тепловая нагрузка будет больше или равной заданной. Площадь под кривой с учётом масштаба равна расходу теплоты за отопительный период.

Билет 2-й.

Кокой должна быть температура горячей воды в местах водозабора для открытых и закрытых систем?

В открытых системах теплоснабжения ив системах местного горячего водоснабжения температура горячей воды в местах водозабора должна быть не ниже 55°С и не выше 80°С.

В закрытых системах теплоснабжения ив системах местного горячего водоснабжения температура горячей воды в местах водозабора должна быть не ниже 50°С и не выше 75°С.

Билет № 3

Как определяется расчётный расход теплоты на вентиляцию?

Расчет тепловой мощности на вентиляцию помещений

Рассмотрим случай с известными избыточными тепло- и влаговыделениями внутри помещения - ΔQ_в.т и ΔG_вл, кВт и кг / с, соответственно. Прямоточная схема, когда воздух забирается зимой снаружи помещения, нагревается в калорифере, вдувается в помещение, забирает внутренние избыточные тепло- и влаговыделения и выбрасывается весь на улицу.

Заданными считаются следующие параметры:

ϕ_в и t_в – относительная влажность и температура внутри помещения (определяется санитарными нормами и правилами). ϕв = 40 – 60 %; tв = 16 - 24°С [2].

ϕн, t_н – относительная влажность и температура наружного воздуха. Берутся из [5] для заданного климатического района.

Необходимо определить расход и параметры приточного воздуха в помещение, мощность, забираемую калорифером для подогрева воздуха.

Для решения поставленной задачи используем диаграмму I - d для влажного воздуха. Построение показано на рис. 2.

Построение процесса:

1. По ϕ_н и t_н на диаграмме I - d находим их пересечение. Получаем т. 1. Выписываем параметры I₁, d₁.

2. По параметрам ϕ_в и t_в находим т. 3. Выписываем параметры I₃, d₃.

3. Рассчитываем угловой коэффициент луча процесса в помещении − ε, кДж / кг,

ε = ΔQ_вт / ΔG_вл.

4. Находим на диаграмме отрезок ε∗ с значением ε, полученным в п. 3.

Из т. 3 проводим луч параллельно ε∗ до пересечения с линией d₁=const. Получим т. 2. Выписываем параметры I₂, d₂ = d₁.

Процесс 1 - 2 – нагрев воздуха в калорифере (процесс d₁ = const).

Процесс 2 - 3 – нагрев и увлажнение воздуха за счет внутренних избыточных тепло- и влаговыделений.

Определим расход приточного воздуха, кг / с,

G_пр = ΔG_ВЛ 10³/(d₃ – d₂)= ΔG_ВТ /(I₃ - I₂).

Тепловая мощность, кВт, забираемая калорифером для подогрева воздуха

Q_к = G_пр (I₂− I₁).

В том случае, когда известно назначение помещения и его объем, то расчет тепловой мощности на вентиляцию, кВт, производится по удельным расходам тепловой мощности [1]

G_в^max = q_в V (t_в −t_н′) 10³,

где q_в – удельная тепловая мощность, расходуемая на вентиляцию, Вт/(м³⋅К); q_в зависит от назначения помещения, в котором организуется вентиляция, и вентилируемого объема. Выбирается из [1, 6]. V – объем вентилируемого помещения, м³; t_в – температура внутри помещения (расчетная), °С; t′_н – расчетная температура наружного воздуха для отопления, она же и для вентиляции, °С.

Если отсутствует список числа и назначение помещений, в которых надо организовать отопление и вентиляцию, то тепловую мощность на отопление и вентиляцию, кВт, рассчитывают по максимальной мощности, приходящейся на одного жителя, кВт / чел, конкретного климатического района – q_max.

Q_ов^max =(q^max−q_гвс) m,

где q_max – мощность, приходящаяся на одного человека данного района, кВт / чел. Находится из [1]; q_гвс – мощность, приходящаяся на одного жителя данного района на горячее водоснабжение, кВт / чел; m – число жителей в данном районе.

Например, Сибирь, Урал, Север европейской части – q_max=2,06кВт/чел; Крым, Кавказ, Юг Средней Азии – q_max=1,3кВт/чел. Величина Q_ов^max делится между отоплением и вентиляцией:

Q₀^max =0,9 Q_ов^max; Q_В^max =0,1 Q_ов^max.

Рис.2.1. Построение процесса подготовки воздуха для вентиляции и процесса в помещении. 1 - 2 – процесс подогрева воздуха в калорифере; 2 - 3 – процесс нагрева и увлажнения воздуха за счет избыточных тепло- и влаговыделений в помещении; t_пр – температура приточного воздуха, С.

Расчёт теплоты на вентиляцию можно произвести по формуле:

Q_в=mV_в с_в (t_ВП-t_н),

где m - кратность вентиляции,1/с, 1/ч;

V_в - вентилируемый объём здания,м³;

с_в - объёмная средняя теплоёмкость воздуха, Дж/кг·К;

t_ВП и t_н - соответственно температура внутри помещения и снаружи, °С.

Билет № 4

Что такое кратность вентиляции?

Кратность вентиляции – это отношение часового расхода приточного воздуха к объёму проветриваемого помещения. Она показывает сколько раз в единицу времени обменивается воздух в помещении.

Билет № 5

Как определяется расход теплоты на вентиляцию?

См. билет №3.

Билет № 6

Как определяется начало и конец отопительного сезона?

Начало и конец отопительного сезона определяется по температуре наружного воздуха, когда она в течении трёх дней опускается ниже 8°С (начало) или поднимается выше 8°С (конец).

Для промышленных зданий начало и конец отопительного сезона определяется по температуре наружного воздуха, при которой тепловые потери через наружные ограждения становятся равными внутренним тепловыделениям.

Билет № 7

Как определяется продолжительность отопительного сезона?

Начало и конец отопительного сезона определяется по температуре наружного воздуха, когда она в течении трёх дней среднесуточная температура опускается ниже 8°С (начало) или поднимается выше 8°С (конец). Продолжительность отопительного сезона – это время между началом и концом отопительного сезона, это число дней с устойчивой среднесуточной температурой ниже +8°С (её обозначают t_НК).

Билет № 8

Чему равны расчётные теплопотери здания?

Мощность тепловых потерь помещения, когда известно назначение и объем помещения, кВт, рассчитывается так:

Q_о = Q_т +Q_и,

где Q_т – мощность тепловых потерь через наружные ограждения теплопередачей, кВт; Q_и – мощность тепловой потери, кВт, инфильтрацией (проникновение холодного воздуха в помещение через неплотности).

Тепловые потери, определяемые при расчётной наружной температуре, называются расчётными и будут равны:

Q'=(1+μ)q_0VV (t_ВР-t_но),

где μ - коэффициент инфильтрации;

q_0V - удельная теплопотеря здания, Дж/м³·К;

V – объём здания, м³;

t_ВР и t_но - соответственно расчётная температура внутри помещения и снаружи, °С.

Билет № 9 и 10.

Как определяется температура холодного воздуха при расчёте теплопотерь?

Расчетная наружная температура для отопления – средняя температура наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период.

qо - эта величина называется удельной теплопотерей здания, Вт/(м³К). Данное значение qоV соответствует tнр=-30 ^оС, для других расчетных температур вводится поправочный коэффициент.

В этом случае теплопотери теплопередачей через наружные ограждения.

Qтп = qоV VН (tвр - tнр)

В уравнении за tнр принимается средняя температура наружного воздуха наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период [4].

Билет № 11

Как определяется температура внутреннего воздуха помещений при расчёте теплопотерь?

Среднюю температуру в жилых помещениях для расчета нагрузки теплопотерь можно принимать +18 ºС. Среднюю температуру в производственных помещениях для расчета нагрузки теплопотерь можно принимать +16 ºС.

Билет № 12

Чему равны теплопотери за счёт инфильтрации?

Q_и – мощность теплопотери инфильтрацией, кВт.

Инфильтрация – проникновение холодного воздуха в помещение через неплотности (щели). Q_и – зависит от разности плотностей (температур) воздуха снаружи и внутри помещения, высоты помещения (или расстояния между этажами), площади щелей, динамического напора ветра.

Максимальная мощность тепловой потери, кВт, инфильтрацией:

Q_и^max = w_и ρ_и F_щ С_в (t_в − t_н ′),

где w_и – скорость воздуха, попадающего в помещение, м / с, инфильтрацией; ρ_и – плотности наружного и внутреннего воздуха, кг / м³; F_щ – площадь щелей в здании, м²; Св – удельная теплоемкость воздуха, кДж / (кг⋅К); t_в и t_н – температуры внутреннего и наружного воздуха, °С.

Билет № 14

Каковы особенности учёта коэффициента инфильтрации жилых, общественных и промышленных зданий при расчёте систем теплоснабжения?

μ = Q_и^max / Q_т^max называется коэффициентом инфильтрации и обозначается (отношение мощности теплопередачей к мощности инфильтрацией).

Мощность тепловых потерь, кВт, зданием равна:

Q_о^max = Q_т^max (1+ μ).

Билет № 15

Что такое удельная теплопотеря здания?

На стадии предпроектной подготовки часто приходится оценивать теплопотери здания, когда еще нет окончательных планировок и не проработана конструкция наружных ограждений. В этом случае полезной может оказаться удельная тепловая характеристика q_оV, Вт/(м³·°С), которая является теплотехнической оценкой строительной части здания, показывающей тепловой поток, необходимый для повышения 1 м³ объема постройки на 1°С. На стадии технико-экономического обоснования строительства (проекта) удельная тепловая характеристика может являться одним из контрольных ориентиров. Эта величина рассчитывается по формуле:

q_оV = Q_зд /(t_в − t_н) V_зд,

где Q_зд - тепловая нагрузка на систему отопления здания, Вт; определяется как сумма расчетных теплопотерь Q_расч, Вт, всех помещений здания; V_зд - отапливаемый объем здания, м³.

Строительный объем (и его отапливаемую часть) принято определять по наружным обмерам здания, т.к. практически вся толща ограждений, контактирующих с отапливаемыми помещениями, нагревается, и на это тратится тепловая энергия.

Если по удельной тепловой характеристике впоследствии определять теплопотери аналогичного здания, то в этом случае лучше взять объем с запасом.

Для зданий, возведенных до 1994 года, существовали ориентировочные величины удельной тепловой характеристики различных типов зданий. Получить такие значения для современных строений можно, проследив зависимость величин, входящих в формулу.

Ориентировочные значения удельной тепловой характеристики для жилых и административных зданий приведены на рис. 37,38. При расчете этих данных были рассмотрены здания прямоугольной формы без световых фонарей в покрытии, расположенные в Москве. В качестве расчетного принималось требуемое сопротивление теплопередаче наружного ограждения (табл. 15) при длительности отопительного периода 4 943 °С·сут. Сопротивление теплопередаче окон в соответствии с МГСН 2.01-99* [12] было принято равным 0,54 м2·°С/Вт при степени остекления фасадов жилых зданий не более 18 %, а в административных - не более 25 % и 0,56 м2·°С/Вт при большем проценте остекления фасадов.

Рис. 37. Удельная тепловая характеристика q_m, Вт/(м3·°С), жилого здания в Москве в зависимости от доли остекления фасада при ширине корпуса 10, 15, 20, 30, 45 м: а - при доле жилой площади от общей 0,5, с числом этажей 5.

Билет № 16

Что такое коэффициент остекления зданий?

Коэффициент остекления фасада здания - этоотношение площади вертикального остекления к общей площади наружных стен.

Билет № 17

Из чего складываются теплопотери через наружные ограждения зданий?

Теплопотери за счет теплопередачи (трансмиссионные теплопотери) Q_oгp, Вт, по СНиП 2.04.05-91* [34] и [37, 38] рассчитываются через каждое теплотеряющее ограждение (или его часть) отдельно по формуле:

Q_oгp = KA(tв - tн)n(1+Sb),

где К определяется из теплотехнического расчета по формуле:

К = 1/(R_в + R₁ + R₂ +... + R_i +... + R_n + R_н);

n определяется по табл. 16;

b - коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери.

Трансмиссионные теплопотери каждого помещения рассчитываются суммированием потерь теплоты через каждое теплотеряющее ограждение, определенных по формуле. Полученную сумму округляют до 5 Вт.

При расчете теплопотерь ограждающие конструкции измеряются по наружному обмеру.

Теплопотери, рассчитанные по формуле без учета добавочных потерь (при Sb = 0), называются основными. Основные трансмиссионные теплопотери часто оказываются меньше действительных потерь, т.к. в формуле не отображены некоторые факторы. Дополнительные теплопотери учитываются добавками к основным потерям, задаваемыми в долях единицы. Выраженные коэффициентом b добавки подразделяются на несколько видов:

1. Добавка на ориентацию ограждения по сторонам света.

2. Добавка b = 0,05 вводится для необогреваемого пола первого этажа над холодным подпольем здания в местности с расчетной температурой наружного воздуха -40 °С и ниже.

3. Добавка на угловое помещение.

4. Добавка на врывание холодного воздуха через наружные двери в здание, не оборудованное воздушно-тепловой завесой.

5. Ранее нормами предусматривалась добавка, учитывающая увеличение теплопотерь в верхней части помещения высотой более 4 м, равная b = 0,02 на каждый метр высоты стены сверх 4 м, но не более b = 0,15. Позднее это требование было исключено.

Билет № 18

Каковы особенности учёта внутренних тепловыделений жилых и промышленных зданий при расчёте систем теплоснабжения?

Внутренние тепловыделения в жилых зданиях имеют случайный характер и обычно не поддаются никакому регулированию. Поэтому расчёт теплопотерь в жилых зданиях производят без учёта внутренних тепловыделений. Внутренние тепловыделения в промышленных зданиях могут составлять существенную долю от расчётной отопительной нагрузки и поэтому их необходимо учитывать при расчёте теплоснабжения промышленных зданий.

Билет № 19

Как определяются суммарные теплопотери здания?

Суммарные тепловые потери здания определяются с учётом коэффициента инфильтрации μ из теплопотери Q_Т теплопередачей через наружные ограждения:

Q= Q_Т (1+μ).

Билет № 20

Как выглядит уравнение теплового баланса здания?

Уравнение теплового баланса здания выглядит следующим образом:

Q= Q_Т + Q_И= Q₀ + Q_ТВ,

где Q – суммарные тепловые потери здания;

Q_Т - теплопотери теплопередачей через наружные ограждения;

Q_И - теплопотери инфильтрацией из-за поступления в помещение наружного воздуха через неплотности наружных ограждений;

Q₀ - подвод тепла в здание через отопительную систему;

Q_ТВ - внутренние тепловыделения.

Дата добавления: 2015-04-23