Розрахункові витрати теплоти Ізоляція стояків

РОЗРАХУНКОВІ ВИТРАТИ ТЕПЛОТИ. ІЗОЛЯЦІЯ стояк

Як було показано на рис. 2.1 і 2.2, в системі гарячого водопостачання при збільшенні водорозбору обсяг циркуляції скорочується. Залежно від того, як запроектована система, циркуляція в періоди розрахункового водорозбору може бути відсутнім повністю або зберігатися в заданому обсязі. Розрахунковий обсяг циркуляції визначається тепловтратами системи і заданим охолодженням води з урахуванням нерівномірності розподілу циркуляції. На рис. 2.7 представлені залежності зміни обсягу циркуляції від інтенсивності водорозбору для різних систем.

Нагрівання циркуляційної води як і води, розглядуваної споживачами, здійснюється в тепловому пункті. Максимальні витрати теплоти на нагрів циркуляційної води відбувається вночі, коли водоразбор відсутня. Тоді витрата теплоти на нагрів циркуляційної води повністю компенсує втрати тепла трубопроводами системи. З появою водорозбору витрата теплоти на нагрів циркуляційної води знижується за рахунок скорочення обсягів циркуляції і підвищення температури води, що скидається в циркуляційні трубопроводи. Останнє пояснюється тим, що тепловтрати трубопроводами системи при однаковій початковій температурі практично постійні, а з ростом водорозбору збільшується загальна витрата води, що циркулює в які подають трубопроводах системи, і внаслідок цього зменшується охолодження води. Температура ж води, що приходить в ЦТП з циркуляцією, в залежності від співвідношення тепловтрат циркуляційних трубопроводів і обсягів що зберігається циркуляції, може бути або вище нічний, або нижче. В системі гарячого водопостачання температура води, що приходить в ЦТП з циркуляцією, зростає в порівнянні з нічної.

У години максимального водорозбору витрата теплоти на нагрів циркуляційної води мінімальний і практично не перевищує 5% витрат теплоти, що йде на нагрів води, що надходить в водорозбірні крани. Однак в системі з неізольованими стояками середній за добу витрата теплоти на нагрів циркуляційної води досягає 25% середнього годинної витрати теплоти на нагрів води, що йде на водоразбор. Втрати теплоти трубопроводами за рахунок перегріву в водонагрівачах води, що йде на водоразбор, будуть ще більше (35% середньогодинної витрати теплоти на нагрів цієї води до нормативної температури водорозбору), причому тепло- втрати внутрішньоквартальних мереж складають 5-6% витрат теплоти.

Насправді, як було показано вище, втрати теплоти трубопроводами, включаючи і циркуляційні мережі, значно вище, тому СНиП П-34-76 і СНиП 2.04Д1-85 рекомендують визначати витрата теплоти на гаряче водопостачання як суму витрат теплоти на нагрів води, що йде на водоразбор, від температури води у водопроводі tc до температури, при якій задається нормативні витрати води (т. е. до ths-55 ° С), і втрат теплоти подають Qpt і циркуляційними трубопроводами системи гарячого водопостачання Qct

При визначенні обсягу циркуляції в системі гарячого водопостачання втрати теплоти трубопроводами знаходять розрахунком, методика якого наведена нижче. При підборі водонагрівачів гарячого водопостачання або обчисленні розрахункових витрат мережної води на тепловий пункт, коли трасування мережі гарячого водопостачання ще може бути невідома, втрати теплоти трубопроводами систем гарячого водопостачання допускається задавати коефіцієнтом k в частках від витрат теплоти на нагрів среднечасового водорозбору до нормативної температури (табл. 2.5). З урахуванням kt середній і максимальний витрати теплоти на гаряче водопостачання, Вт, визначають за такими формулами:

Для громадських будівель, що знаходяться в сфері дії системи гарячого водопостачання, слід визначати умовне число жителів по витраті води на гаряче водопостачання для даного споживача і норми витрати води на одного жителя для житлових будівель.

У зв`язку з тим, що розрахункова температура води на виході з водонагрівачів гарячого водопостачання 60 ° С, при їх розрахунку за максимальний часовий витрата води, що нагрівається приймають приведена витрата.

При виділенні з загальних витрат теплоти на гаряче водопостачання тепловтрат трубопроводами, які компенсуються нагріванням циркуляційної води в II ступені водонагрівачів, слід переглянути загальноприйняті рівняння для визначення розрахункових витрат мережної води на тепловий пункт при двоступеневих схемах приєднання до теплових мереж і формулу побудови температурного графіка (див. гл. 3).

Розглянемо методику розрахунку тепловтрат трубопроводами та ефективність ізоляції стояків систем гарячого водопостачання. Зазвичай втрати теплоти трубопроводами систем гарячого водопостачання визначали за формулою

В СНиП 2.04.01-85 формули для розрахунку тепловтрат трубопроводами не вказані. Розрахунки ізоляції трубопроводів на експлуатованих системах гарячого водопостачання показали, що застосування величин тр призводить до серйозних помилок при визначенні тепловтрат трубопроводами. Тому більш правильно вважати тепловтрати трубопроводами з урахуванням конкретної конструкції. В даний час найбільш поширена ізоляція трубопроводів мінераловатними матами товщиною 30 мм для труб діаметром до 125 мм включно і 40 мм для труб діаметром більше 125 мм (коефіцієнт теплопровідності ізоляції А, = 0,07 Вт / (м- ° С). Захисним покриттям служить азбестова штукатурка товщиною 10 мм або обгортка стеклотканью і руберойдом. для такої ізоляції проведені розрахунки тепловтрат трубопроводами, вихідними даними для яких прийняті: коефіцієнт тепловіддачі від поверхні ізоляційної кострукції в навколишнє середовище для прохідних ка ріалів і при прокладці трубопроводів в приміщеннях - 10,5 Вт / (м2> ° С), для непрохідних каналів 8,1 Вт / (М2Х X ° С) - коефіцієнт теплопередачі неізольованою трубою-11,6 Вт / (м2- ° С);

коефіцієнт 1,2, що враховує додаткові втрати теплоти відкритими ділянками трубопровода- тепловтрати водорозбірними стояками з полотенцесушителямі підраховані за умови, що половина довжини етажестояка покрита тепловою ізоляцією і половина не ізольована;

середня температура води в трубопроводах систем гарячого водопостачання при перепаді температур в системі в цілому 10 ° С і в секційному вузлі (або водорозбірних стояків) 8,5 ° С і становить, ° С:

для систем, що приєднуються до тепломереж з відкритим водорозбором, в яких мінімальна температура гарячої води не перевищує 60 ° С по СНіП 2.04.01-85 середні температури води в трубопроводах збільшені на 10 ° С;

температура навколишнього середовища при середній за опалювальний сезон температурі зовнішнього повітря і прокладання трубопроводів в борознах, штробах, вертикальних каналах або комунікаційних шахтах сантехнічних кабін і в ванних кімнатах становить 23 ° С в кухнях і туалетних кімнатах житлових будинків, гуртожитків і готелів, а також на теплих горищах - 21 ° С на сходових клітинах-16 ° С в неопалюваних технічних подпольях і підвалах-15 ° С на холодних горищах - 5 ° С.

Результати розрахунку тепловтрат трубопроводами внутрішньобудинкових систем гарячого водопостачання наведені в дод. 3 табл. 1 трубопроводами внутрішньоквартальних мереж - в дод. 3 табл. 2.

Сумарні тепловтрати визначають за формулою

При ізоляції стояків скорочуються не тільки втрати теплоти, але і витрата електроенергії на перекачку циркуляційної води, так як через менших тепловтрат знижується необхідний циркуляційний витрата.

Розрахунки по секційним вузлів житлових будинків з чотирма водорозбірними стояками діаметром 32 мм показали, що в кожній квартирі при відсутності теплоізоляції втрачається 310 Вт теплоти і необхідний циркуляційний витрата становить 31,33 л / год. При ізоляції стояків тепловтрати скорочуються до 217 Вт, а циркуляційний витрата до 21,96 л / год. Таким чином, при ізоляції водорозбірних стояків на кожній квартирі економиться 39 Вт теплоти і на 9,37 л / год зменшується необхідний циркуляційний витрата.

Теплота, що виділяється стояками системи гарячого водопостачання, використовується для опалення квартир. Однак влітку теплопоступления від стояків гарячого водопостачання є марними втратами теплоти.

Так, щорічно влітку з 1 млн. Квартир такі втрати становлять близько 1,13 млн. ГДж теплоти, або в грошовому вираженні при вартості 1 ГДж 1,1 руб. - близько 1,23 млн. Руб. Витрати на ізоляцію 1 м трубопроводу діаметром 32 мм рівні 0,4 руб. Якщо в кожній квартирі покрити тепловою ізоляцією 2,8 м трубопроводу водоразборного стояка, то загальні витрати (0,4-2,8Х 1 000000 = 1,12 млн. Руб.) Окупляться в перший рік експлуатації. Надалі щорічно економія теплоти складе 1,23 млн. Руб.

Одночасно зі зниженням тепловтрат значно зменшиться витрата електроенергії за рахунок скорочення циркуляційних витрат (до 9,37 л / год на кожну квартиру). При ККД насосної установки 0,7 економія електроенергії дорівнює приблизно 0,01 кВт-год на кожну квартиру. На 1 млн. Квартир за рік експлуатації витрата енергії скоротиться на 19 млн. КВт-год (або 360 тис. Руб.).

В цілому економічна ефективність від ізоляції стояків-систем гарячого водопостачання сягає на 1 млн. Квартир

Пристрій теплової ізоляції на водорозбірних стояках діючих систем гарячого водопостачання дозволяє також знизити температурний графік відпустки теплоти від джерела, оскільки нагрів води, що циркулює в системах гарячого водопостачання, забезпечується II ступенем водонагрівачів.

Ефективність застосування ізоляції стояків системи гарячого водопостачання настільки висока, що доцільно організувати нанесення ізоляції на стояки діючих систем. Виконання цих робіт не вимагає високої кваліфікації виконавців і цілком може здійснено в короткі терміни силами служби експлуатації. Розрахунки показують, що доцільно також посилити теплоізоляцію трубопроводів внутрішньоквартальних мереж гарячого водопостачання.