б)  график среднемесячных расходов теплоты  в течение года; 

    А) Построение графика часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха.

    Для построения графика часовых расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий необходимо определить, помимо максимальных нагрузок Q^Р_в и Q^р_о , расходы теплоты при разных текущих температурах наружного воздуха в течение отопительного сезона. Начало отопительного сезона соответствует среднемесячной температуре наружного воздуха, t_н = 8⁰C.

    Часовой расход тепловой энергии для текущей  температуры наружного воздуха  можно определить по формулам: 

    - для отопления:

Q_о = (Q^р_о.с* (t^p_в – t_н.)/(t^p_в - t^p_н.о))* Q^р_оп *1,05 

    - для вентиляции:

Q_в = (Q^р_в.с* (t^p_в – t_н.)/(t^p_в - t^p_н.в))* Q^р_вп *1,05,

где:

Q_о, Q_в - часовой расход теплоты соответственно на отопление и

            вентиляцию при текущей температуре  наружного воздуха, ГДж/ч.

  Q^р_{о.с ,} Q^р_в.с     Среднечасовой расход теплоты соответственно на отопление и  вентиляцию, рассчитанные в 2.1и 2.2

         

Q^р_оп , Q^р_вп – коэффициенты тепловой нагрузки, соответственно для отопления и вентиляции Q^р_оп=1,1, Q^р_вп=1,3   (см. таб 1)

         t_н. – текущая температура наружного воздуха, ⁰C.(рассчитываем для линейки температур (в примере от -28 до +10) с некоторым произвольным интервалом)

        1,05- потери в сетях.

t^p_в - расчетная температура воздуха внутри помещения. Принимается 18°С;

         t^р_н.о. - расчетная температура наружного воздуха, равна -28⁰С.

      t^р_н.в – расчетная температура наружного воздуха для систем

                вентиляции, равна -3,1⁰С (). 

    Рассчитываем

Q_о = (Q^р_о.с* (t^p_в – t_н.)/(t^p_в - t^p_н.о))* Q^р_оп *1,05 

Q_о (-30) = 4 911,71 ГДж/ч

Q_о (-26) = 4 502,40 ГДж/ч

Q_о (-22) = 4 093,09 ГДж/ч

Q_о (-18) = 3 683,78 ГДж/ч

Q_о (-14) = 3 274,47 ГДж/ч

Q_о (-10) = 2 865,16 ГДж/ч

             Q_о (-6) = 2 455,85 ГДж/ч

Q_о (-2) = 2 046,54 ГДж/ч

             Q_о (2)   = 1 637,24 ГДж/ч

Q_о (6)  = 1 227,93 ГДж/ч

Q_о (10) = 818,62 ГДж/ч

Q_о (10) = 409,31 ГДж/ч 

Рассчитываем

Q_в = (Q^р_в.с* (t^p_в – t_н.)/(t^p_в - t^p_н.в))* Q^р_вп *1,05, 

Q_в (-30) = 467,84 ГДж/ч

Q_в (-26) = 428,85 ГДж/ч

Q_в (-22) = 389,87 ГДж/ч

Q_в (-18) = 350,88 ГДж/ч

Q_в (-14) = 311,89 ГДж/ч

Q_в (-10) = 272,91 ГДж/ч

             Q_в (-6)  = 233,92 ГДж/ч

Q_в (-2)  = 194,93 ГДж/ч

             Q_в (2)   = 155,95 ГДж/ч

Q_в (6)   = 116,96 ГДж/ч

Q_в (10) = 77,97 ГДж/ч

Q_в (10) = 38,99 ГДж/ч 
 

    Часовой расход тепловой энергии на горячее  водоснабжение (ГВС) в течение всего отопительного сезона принимается постоянным и равным

  Q_гвс (зим) = Q^ср_г..з.с *1,05    (СМ. формулу 7)

1,05 –  потери в сетях

Q_гвс (зим)=246,784*1,05=259,123 

а в  летний период

Q_гвс (летний) = Q^ср_г..л.с *1,05      (СМ. формулу 6)

Q_гвс (летний)=148,07*1,05=155,474 

Q_гвс (зим) и Q_гвс (летний) на графике – горизонтальная черта 

    Часовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение в течение всего отопительного сезона принимается постоянным и равным Q^ср_г.з, а в летний период - Q^ср_г.л. При построении графика часовых расходов по оси абсцисс откладывается температура наружного воздуха от 8 °С до расчетной температуры для систем отопления t^р_н.о, а по оси ординат - величина суммарных тепловых нагрузок городских потребителей для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в зависимости от изменения этих температур.

    При построении графика среднемесячных расходов теплоты на бытовые нужды города по оси абсцисс откладываются месяцы года, а по оси ординат - величина рассчитанных в разделе II проекта суммарных месячных расходов тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение городских потребителей.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Б) Построение графика среднемесячных расходов теплоты в течение года.

    Для построения графика составим таблицу, в которой будет указаны суммарные  среднемесячные расходы на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение  за каждый месяц. 

Таблица 3. Суммарные среднемесячные расходы по месяцам. 

 
 

 

График  среднемесячных расходов теплоты в течение  года. 
 
 

4. Проектирование вариантов схемы централизованного теплоснабжения города.

    В курсовом проекте осуществляется проектирование двух вариантов схемы централизованного теплоснабжения города от котельных установок, различающих видом применяемого топлива.

      В одном варианте для бытовых и технологических нужд городских потребителей тепловая энергия запускается из районных отопительных и промышленных котельных, используемых газообразное топливо, а в другом твердое топливо.

      Для обоих вариантов следует  определить необходимую мощность теплогенерирующих установок и выбрать основное оборудование: паровые или водогрейные котлы.  

    4.1. Расчет требуемой мощности котельных.

    В основе определения требуемой мощности теплогенерирующих установок лежат  расчетно-часовые расходы тепловой энергии с учетом покрытия тепловых потерь в сетях, которые можно оценить в размере 5% от тепловой нагрузки потребителей. Причем для технологических нужд используются паровые котлы, а для бытовых водогрейные котлы.

    Расчетно-часовые  расходы тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение по городу в целом с учетом промышленных предприятий будут равны:

Q^{р.города}_быт = 1,1* Q^р_о + 1,3* Q^р_в + 1,4* Q^ср_г..з. + 1,4* Q^ср_г..л.=ГДж/ч.

    Коэффициенты  – это проценты для промышленности 

Q^{р.города}_быт =1,1*3543,8+1,3* 104,36+1,4* 176,27+1,4* 105,76= 4428,7 

С учетом 5% потерь требуемая мощность котельных  составит:

Q^р_быт^{по городу с 5%}= 1,05*4428,7= 4650,14 ГДж/ч. 

Для технологических  нужд 

Q^р_пром. ^{с 5%} = Q^р_т* 1,05= 1,05*590 = 619,5 ГДж/ч. 

      4.2. Выбор котельного оборудования.

    На  основе полученных данных и приведенных  в таблице основных технико-экономических характеристик промышленных и отопительных установок проводится анализ, позволяющий выявить какое оборудование необходимо приобрести, в каком количестве и как его размести по котельным. При выборе котлов определяются показатели, позволяющие удовлетворить потребность населения и промышленных предприятий в тепловой энергии на 100% + 10-12% 
 

 

       

      Таблица 4 Основные технико-экономические характеристики промышленных и отопительных котельных установок (цифровые данные ориентировочные и могут служить справочным материалом лишь для данного курсового проекта)