Удельный расход тепловой энергии на отопление здания: общие понятия

Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Удельный расход тепловой энергии на отопление здания: общие понятия». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.

Начиная с конца 2020 года все государственные и муницыпальные учреждения обязаны осуществить разработку или корректировку ранее разработанных программ энергосбережения в соответствии с Приказом Минэкономразвития № 425.

Законодательство про целевые показатели программы энергосбережения

Существует 2 основных приказа, которые регламентируют расчет целевых показателей:

• Приказ Минэкономразвития № 425 от 15.07.2020 и
• Приказ Минэнерго №399 от 30.06.2014.

В обеих приказах утверждены:

• перечень целевых показателей для программы энергосбережения и
• методика расчета целевых показателей.

Приказ Минэкономразвития № 425 от 15.07.2020 уставливает методику расчета целевых показателей для

• государственных учреждений и
• муниципальных учреждений.

Целевые показатели программы энергоcбережения в Приказе №399 утверждены для:

• Регулируемых организаций.
• Организаций в сфере ЖКХ.
• Организаций в сфере промышленности, энергетики и системах коммунальной инфраструктуры.
• Муниципальных образований.
• Субъектов Российской Федерации: республика, край, область, город федерального значения, автономная область, автономный округ.

Целевые показатели для организаций в сфере ЖКХ

• Удельный суммарный расход энергетических ресурсов
• Удельный расход электрической энергии в расчете на 1 кв. метр общей площади
• Удельный расход тепловой энергии в расчете на 1 кв. метр общей площади
• Удельный расход холодной воды в расчете на 1 человека
• Удельный расход горячей воды в расчете на 1 человека
• Удельный расход природного газа в расчете на 1 человека
• Отношение экономии энергетических ресурсов и воды в стоимостном выражении, достижение которой планируется в результате реализации энергосервисных договоров
• Доля объема электрической энергии, расчеты за которую осуществляются с использованием приборов учета
• Доля объема тепловой энергии, расчеты за которую осуществляются с использованием приборов учета
• Доля объема холодной воды, расчеты за которую осуществляются с использованием приборов учета
• Доля объема горячей воды, расчеты за которую осуществляются с использованием приборов учета
• Доля объема природного газа, расчеты за который осуществляются с использованием приборов учета

Точное значение потерь тепла произвольным зданием вычислить практически невозможно. Однако давно разработаны методики приблизительных расчетов, дающих в пределах статистики достаточно точные средние результаты. Эти схемы вычислений часто упоминается как расчеты по укрупненным показателям (измерителям).

Наряду с тепловой мощностью часто возникает необходимость рассчитать суточный, часовой, годичный расход тепловой энергии или среднюю потребляемую мощность. Как это сделать? Приведем несколько примеров.

Часовой расход тепла на отопление по укрупненным измерителям вычисляется по формуле Qот=q*a*k*(tвн-tно)*V, где:

• Qот — искомое значение к килокалориях.
• q — удельная отопительная величина дома в ккал/(м3*С*час). Она ищется в справочниках для каждого типа зданий.

Как проводить расчеты потребляемой тепловой энергии

Если тепловой счетчик по тем или иным причинам отсутствует, то для расчета тепловой энергии необходимо использовать следующую формулу:

Рассмотрим, что значат эти условные обозначения.

1. V обозначает количество потребляемой горячей воды, которое может исчисляться либо кубическими метрами, либо же тоннами.

2. Т1 – это температурный показатель самой горячей воды (традиционно измеряется в привычных градусах по Цельсию). В данном случае предпочтительнее использовать именно ту температуру, которая наблюдается при определенном рабочем давлении. К слову, у показателя даже имеется специальное название – это энтальпия. А вот если нужный датчик отсутствует, то в качестве основы можно взять тот температурный режим, который предельно близок к этой энтальпии. В большинстве случаев усредненный показатель составляет примерно 60-65 градусов.

3. Т2 в приведенной выше формуле также обозначает температуру, но уже холодной воды. По причине того, что проникнуть в магистраль с холодной водой – дело достаточно трудное, в качестве этого значения применяются постоянные величины, способные изменяться в зависимости от климатических условий на улице. Так, зимой, когда сезон отопления в самом разгаре, данный показатель составляет 5 градусов, а в летнее время, при отключенном отоплении, 15 градусов.

4. Что же касается 1000, то это стандартный коэффициент, используемый в формуле для того, чтобы получить результат уже в гигакалориях. Получится точнее, чем если бы использовались калори.

5. Наконец, Q – это общее количество тепловой энергии.

Как видим, ничего сложного здесь нет, поэтому движемся дальше. Если отопительный контур закрытого типа (а это более удобно с эксплуатационной точки зрения), то расчеты необходимо производить несколько по-другому. Формула, которую следует использовать для здания с закрытой отопительной системой, должна выглядеть уже следующим образом:

Теперь, соответственно, к расшифровке.

1. V1 обозначает расход рабочей жидкости в трубопроводе подачи (в качестве источника тепловой энергии, что характерно, может выступать не только вода, но и пар).

2. V2 – это расход рабочей жидкости в трубопроводе «обратки».

3. Т – это показатель температуры холодной жидкости.

4. Т1 – температура воды в подающем трубопроводе.

5. Т2 – температурный показатель, который наблюдается на выходе.

6. И, наконец, Q – это все то же количество тепловой энергии.

Также стоит отметить, что расчет Гкал на отопление в данном случае от нескольких обозначений:

• тепловая энергия, которая поступила в систему (измеряется калориями);
• температурный показатель во время отвода рабочей жидкости по трубопроводу «обратки».

Как своими руками вычислить затраты источников энергии, зная расход тепла?

Достаточно знать теплотворную свойство соответствующего горючего.

Несложнее всего вычислить расход электричества на отопление дома: он в точности равен произведенному прямым нагревом количеству тепла.

Так, средняя мощность электрического котла отопления в последнем рассмотренном нами случае будет равна 4,33 киловатта. В случае если цена киловатт-часа тепла равна 3,6 рубля, то в час мы будем тратить 4,33*3,6=15,6 рубля, в сутки — 15*6*24=374 рубля и без того потом.

Обладателям твердотопливных котлов полезно знать, что нормы расхода дров на отопление составляют около 0,4 кг/КВт*ч. Нормы расхода угля на отопление в два раза меньше — 0,2 кг/КВт*ч.

33. Удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период, q, кВт * ч / (м³ * год), определяется по формуле (Г.9):
q = 0.024 * ГСОП * q_от^p = 0.024 * * = кВт * ч / (м³ * год)

34. Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период Q_от^год, кВт * ч / год, пределяется по формуле (Г.10):
Q_от^год = 0.024 * ГСОП * V_от * q_от^р = 0.024 * * * = кВт * ч / год

35. Общие теплопотери здания за отопительный период Q_общ^год, кВт * ч/год, определяется по формуле (Г.11)
Q_общ^год = 0.024 * ГСОП * V_от * (K_об + K_вент) = 0.024 * * * ( + ) = кВт * ч / год

Способы определения нагрузки

Сначала поясним значение термина. Тепловая нагрузка – это общее количество теплоты, расходуемое системой отопления на обогрев помещений до нормативной температуры в наиболее холодный период. Величина исчисляется единицами энергии – киловаттами, килокалориями (реже – килоджоулями) и обозначается в формулах латинской буквой Q.

Зная нагрузку на отопление частного дома в целом и потребность каждого помещения в частности, нетрудно подобрать котел, обогреватели и батареи водяной системы по мощности. Как можно рассчитать данный параметр:

1. Если высота потолков не достигает 3 м, производится укрупненный расчет по площади отапливаемых комнат.
2. При высоте перекрытий 3 м и более расход тепла считается по объему помещений.
3. Определение теплопотерь через внешние ограждения и затрат на подогрев вентиляционного воздуха согласно СНиП.

РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

Расчетный (максимальный) расход на отопление здания , Вт, зависит от температуры наружного и внутреннего воздуха, объёма здания по наружному обмеру и определяется по формуле

где qov – удельная тепловая характеристика зданий (отопительная характеристика), Вт/(м 3 • 0 С) – показывает тепловые потери через наружные ограждения единицы объема здания при разности внутренней и наружной температур Дt=1єС;

V – объем здания по наружному обмеру, м 3 , (по таблице 4);

tвp – усредненная температура внутреннего воздуха в отапливаемом помещении;

Климатические характеристики района для города Томск:

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления tно, 0 С

Расчётная температура вентиляции tнв, 0 С

Средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца tнхм, 0 С

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tоп, 0 С

Расчетная температура внутреннего воздуха при tно = -40 0 С для жилых домов tв = 20 0 С, для детского сада tв = 22 0 С, для школы tв = 18 0 С.

в – поправочный коэффициент на температуру наружного воздуха отличную от -30єС (поправка вводится только для жилых зданий) при tвр=18 0 С, в остальных случаях поправка берется по таблице

Примем для всех жилых домов и общественных зданий как постоянную величину.

При расчете тепловых нагрузок жилых домов учитываются объемы и удельные отопительные характеристики торцевых и рядовых секций здания

где – удельные отопительные характеристики соответственно торцевой и рядовой секций здания;

Vт, Vр – объёмы соответственно торцевой и рядовой секций;

– количество рядовых секций;

После определения расчетной (максимальной) тепловой нагрузки составляется сводная таблица тепловых нагрузок для четырёх характерных режимов: максимально-зимнего, среднего для наиболее холодного месяца, средне-отопительного и летнего. Пересчет тепловых нагрузок на другие режимы производится по формуле

Максимальные часовые расходы тепла на отопление для существующих зданий определены по укрупненным показателям, расходы тепла на горячее водоснабжение определены согласно СниП 2.04.01.85. “Внутренний водопровод и канализация зданий”. Климатологические данные приняты по БНБ (СниП) 2.01.01.-93. “Строительная теплотехника”. Расчетная усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий и удельные расходы тепла приняты из “Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку тепла отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий”, М.СТРОЙИЗДАТ,1979г. Справочное пособие “ Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения” М.М. Апарцев “Энергоатомиздат”1983г.

2 Источник тепла.

Существующая котельная оборудована: 2 паровыми котлами ДКВР-4-13 ( рабочие) производительностью Q=2,8 Гкал/час каждый, работающими на печном бытовом топливе. Предусматривается перевод котлов ДКВР-4-13 на сжигание природного газа.

Установленная мощность котельной –6,512 МВт. (5,6 Гкал/ч ).

Что нужно для расчета

Так называемый тепловой расчет проводится в несколько этапов:

1. Сначала необходимо определить тепловые потери самого здания. Обычно теплопотери рассчитываются для помещений, у которых есть хотя бы одна внешняя стена. Этот показатель поможет определить мощность отопительного котла и радиаторов.
2. Затем определяется температурный режим. Здесь надо учитывать взаимосвязь трех позиций, а точнее, трех температур — котла, радиаторов и воздуха в помещении. Оптимальный вариант в той же последовательности — 75С-65С-20С. Он является основой европейского стандарта EN 442.
3. С учетом теплопотерь помещения определяется мощность отопительных батарей.
4. Следующий этап — гидравлический расчет. Именно он позволит точно определить все метрические характеристики элементов системы отопления — диаметр труб, фитингов, запорной арматуры и прочее. Плюс на основе расчета будет выбран расширительный бак и циркуляционный насос.
5. Рассчитывается мощность отопительного котла.
6. И последний этап — это определение общего объема отопительной системы. То есть, сколько теплоносителя понадобится, чтобы заполнить ее. Кстати, объем расширительного бачка тоже будет определяться исходя из этого показателя. Добавим, что объем отопления поможет узнать, хватит ли объема (количества литров) расширительного бака, который встроен в отопительный котел, или придется приобретать дополнительную емкость.

Кстати, по поводу тепловых потерь. Существуют определенные нормы, которые выставлены специалистами в качестве стандарта. Этот показатель, а, точнее, соотношение, определяет будущую эффективную работу всей отопительной системы в целом. Это соотношение равно — 50/150 Вт/м². То есть здесь используется соотношение мощности системы и отапливаемой площади помещения.

Как можно улучшить энергоэффективность сооружения

Если в процессе расчётов выясняется низкая энергоэффективность сооружения, то есть несколько путей для того, чтобы исправить ситуацию:

1. Улучшения показателей теплосопротивления конструкций добиваются с помощью облицовки наружных стен, утепления тех этажей и перекрытий над подвальными помещениями теплоизолирующими материалами. Это могут быть сэндвич панели, полипропиленовые щиты, обычное оштукатуривание поверхностей. Эти меры повышают энергосбережение на 30-40 процентов.
2. Иногда приходится прибегать к крайним мерам и приводить в соответствие с нормативами площади остеклённых конструктивных элементов здания. То есть закладывать лишние окна.
3. Дополнительный эффект даёт установка окон с теплосберегающими стеклопакетами.
4. Остекление террас, балконов и лоджий даёт прирост энергосбережения на 10-12 процентов.
5. Производят регулировку подачи тепла в здание с помощью современных систем контроля. Так, установка одного терморегулятора обеспечит экономию топлива на 25 процентов.
6. Если здание старое, меняют полностью морально устаревшую отопительную систему на современную (установка алюминиевых радиаторов с высоким КПД, пластиковых труб, в которых теплоноситель циркулирует свободно.)
7. Иногда достаточно произвести тщательную промывку «закоксованных» трубопроводов и отопительного оборудования, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя.
8. Есть резервы и в системах вентиляции, которые можно заменить на современные с микро проветриванием, устанавливаемым в окнах. Сокращение теплопотерь на некачественном вентилировании значительно улучшает энергоэффективность дома.
9. Во многих случаях большой эффект дает монтаж теплоотражающих экранов.

Что влияет на годовой расход тепла на отопление?

• Продолжительность отопительного сезона (при какой температуре внешней среды отключают отопление). Она, в свою очередь, определяется датами, когда среднесуточная температура на улице за последнюю пятидневку опустится ниже (и поднимется выше) 8 градусов по шкале Цельсия.

Полезно: на практике при планировании запуска и остановки отопления учитывается прогноз погоды. Длительные оттепели бывают и зимой, а заморозки могут ударить уже в сентябре.

• Средние температуры зимних месяцев. Обычно при проектировании отопительной системы в качестве ориентира берется среднемесячная температура самого холодного месяца — января. Понятно, что чем холоднее на улице — тем больше тепла здание теряет через ограждающие конструкции.

Кому необходимо пересмотр расчет или перерасчет тепловой нагрузки и потребления тепловой энергии

— организациям, получившим уведомление о необходимости уточнения (расчета или перерасчета) тепловых нагрузок нежилых помещений здания от ОАО «МОЭК», в виде предписаний, актов готовности к ОЗП (организаций, отключенных от сетей теплоснабжения жилого многоквартирного дома);

— организациям, оплачивающим услуги расчетным методом (не имеющим возможности установить прибор учета), в том числе при необоснованном увеличении величин потребления со стороны энергоснабжающей/управляющей компании;

— организациям, установившим дополнительное тепло потребляющее оборудование (калорифер системы приточной вентиляции, тепловую завесу и т.д.) для доказательства соответствие новой тепловой нагрузки и нового потребления тепловой энергии расчетному (лимиту) установленному Энергоснабжающей организацией.

Тепловая нагрузка от нагрева воды для ГВС

Для определения этой нагрузки можно воспользоваться той же простой формулой, только теперь надо посчитать тепловую энергию, расходуемую на подогрев воды. Ее теплоемкость известна и составляет 4.187 кДж/кг °С или 1.16 Вт/кг °С. Учитывая, что семье из 4 человек на все потребности достаточно 100 л воды на 1 сутки, нагретой до 55 °С, подставляем эти цифры в формулу и получаем:
QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт или 5.2 кВт теплоты в сутки.

Единица мощности оборудования всегда отнесена к 1 часу, а полученные 5.2 кВт – к суткам. Но делить эту цифру на 24 нельзя, ведь горячую воду мы хотим получать как можно скорее, а для этого котел должен располагать запасом мощности. То есть, эту нагрузку надо прибавить к остальным как есть.

III. Учет тепловой энергии, теплоносителя на источнике

12. На источнике тепловой энергии узлы учета устанавливаются на каждом выводе тепловой сети. Принципиальная схема размещения точек измерения количества тепловой энергии и массы (объема) теплоносителя, а также его регистрируемых параметров на источнике тепловой энергии для водяных систем теплоснабжения представлена на рисунке 2.

Изменения этой схемы допускаются при эксплуатации источников тепловой энергии без собственной водоподготовки и источников тепловой энергии с подпиткой в общий коллектор. Неиспользуемые выводы, на которых отсутствуют приборы для измерения параметров теплоносителя, должны быть отключены и опломбированы.

13. На каждом выводе тепловой сети за каждый час (сутки, отчетный период) должны регистрироваться следующие величины:

а) масса теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах;

б) масса теплоносителя, израсходованного на подпитку системы теплоснабжения, при наличии подпиточного трубопровода (трубопроводов);

в) отпущенная тепловая энергия;

г) средневзвешенные значения температур теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и на трубопроводе холодной воды, используемой для подпитки;

д) средние значения давлений теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах;

е) время работы теплосчетчика в штатном и нештатном режимах.

Похожие записи:

• С какого числа льготные билеты на электричку в 2023 году
• Бесплатная парковка для инвалидов 3 группы в 2023 году
• Вступление в наследство через суд