Приложение 4. "Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения" (утв. Госстроем РФ 12.08.2003)
Приложение 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА УДЕЛЬНЫХ ЧАСОВЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ДЛЯ СРЕДНЕГОДОВЫХ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Приложение 4 
МЕТОДИКА
РАСЧЕТА УДЕЛЬНЫХ ЧАСОВЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ДЛЯ СРЕДНЕГОДОВЫХ
УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
1. Подземная прокладка в непроходных каналах
1.1. Средние за год значения удельных часовых тепловых потерь подающими и обратными трубопроводами, проложенными в непроходном канале, ккал/ч м, определяются по формуле:
t - t
в.к гр
q = ----------, (4.1)
R - R
в.к гр
где:
t и t - среднегодовая температура воздуха в канале и
в.к гр
грунта, °С;
R и R - термическое сопротивление теплоотдаче поверхности
в.к гр
изоляционной конструкции трубопровода воздуху в канале и грунта, м
°С ч/ккал.
1.2. Температура воздуха в канале, °С, определяется по
формуле:
t t t
1 2 гр
------------ + ------------ + ----------
R + R R + R R + R
из.п в.п из.о в.о в.к гр
t = ----------------------------------------, (4.2)
в.к 1 1 1
------------ + ------------ + ----------
R + R R + R R + R
из.п в.п из.о в.о в.к гр
где:
t и t - температура теплоносителя в подающем и обратном
1 2
трубопроводах тепловой сети, среднегодовая, °С;
R , R - термическое сопротивление изоляционной
из.п из.о
конструкции подающего и обратного трубопроводов, м °С ч/ккал;
R , R - термическое сопротивление теплоотдаче поверхности
в.п в.о
изоляционной конструкции подающего и обратного трубопроводов
воздуху в канале, м °С ч/ккал.
1.3. Термическое сопротивление грунта, м °С ч/ккал,
определяется по формуле:
0,25
ln[3,5(H / h) (h / b) ]
R = --------------------------, (4.3)
гр лямбда [5,7 + (b / 2h)]
гр
где:
Н - глубина заложения оси трубопроводов, м;
лямбда - коэффициент теплопроводности грунта, ккал/м °С ч;
гр
значения лямбда приведены в таблице 4.3.
гр
1.4. Термическое сопротивление теплоотдаче от воздуха в канале
к грунту, в котором проложен канал, м °С ч/ккал, определяется по
формуле:
1
R = --------------, (4.4)
в.к пи альфа d
в экв
где:
альфа - коэффициент теплопередачи от воздуха в канале к
в
грунту, ккал/(кв. м ч °С);
d - эквивалентный диаметр сечения канала в свету, м.
экв
Эквивалентный диаметр сечения канала в свету, м, определяется
из выражения:
2b h
d = -----, (4.5)
экв b + h
где b и h - ширина и высота канала, м.
1.5. Термическое сопротивление теплоотдаче поверхности
изоляционной конструкции трубопровода воздуху в канале,
м °С ч/ккал, определяется по формуле:
1
R = ------------------------, (4.6)
в пи альфа (d + 2 дельта)
н
где:
альфа - коэффициент теплоотдачи поверхности изоляционной
конструкции трубопровода воздуху в канале, ккал/(кв. м ч °С);
d - наружный диаметр трубопровода, м;
н
дельта - толщина изоляционной конструкции трубопровода, м.
Значения R определяются как для подающего, так и для
в
обратного трубопроводов (R и R ).
в.п в.о
1.6. Термическое сопротивление изоляционной конструкции
трубопровода, м °С ч/ккал, определяется по формуле:
ln[1 + 2(дельта / d )]
н
R = ----------------------, (4.7)
из 2 пи лямбда
из
где лямбда - коэффициент теплопроводности изоляционной
из
конструкции трубопровода, ккал/м °С ч; значения лямбда приведены
из
в таблице 4.1. Поправки к значениям лямбда приведены в таблице
из
4.2.
Значения R определяются для подающего и обратного
из
трубопроводов (R и R ).
из.п из.о
2. Подземная бесканальная прокладка
2.1. Средние за год значения нормируемых удельных часовых
тепловых потерь трубопроводами тепловой сети бесканальной
прокладки, ккал/м ч, определяются по формуле:
q = q + q , (4.8)
н н.п н.о
где q и q - среднегодовые значения удельных часовых
н.п н.о
тепловых потерь подающим и обратным трубопроводами тепловой сети
бесканальной прокладки.
2.2. Значения q и q , ккал/м ч, определяются по формулам:
н.п н.о
(t - t ) (R + R ) - (t - t ) R
1 гр из.о гр 2 гр п.о
q = ------------------------------------------; (4.9)
н.п 2
(R + R ) (R + R ) - R
из.п гр из.о гр п.о
(t - t ) (R + R ) - (t - t ) R
2 гр из.п гр 1 гр п.о
q = ------------------------------------------, (4.10)
н.о 2
(R + R ) (R + R ) - R
из.п гр из.о гр п.о
где:
R и R - термическое сопротивление изоляционной
из.п из.о
конструкции подающего и обратного трубопроводов, м °С ч/ккал;
R - термическое сопротивление, учитывающее взаимное влияние
п.о
подающего и обратного трубопроводов, м °С ч/ккал.
Значение R , м °С ч/ккал, определяется по формуле:
п.о
------------
/ 2
ln\/1 + (2H / s)
R = -----------------, (4.11)
п.о 2 пи лямбда
гр
где s - расстояние между осями трубопроводов, м.
2.3. Термическое сопротивление грунта, м °С ч/ккал,
определяется по формуле:
ln[4H / (d + 2 дельта)]
н
R = ------------------------. (4.12)
гр 2 пи лямбда
гр
3. Надземная прокладка
3.1. Средние за год удельные часовые тепловые потери каждого
из трубопроводов, проложенных надземным способом, ккал/м ч,
определяются по формуле:
пи (t - t )
н.в
q = ------------------------------------------------. (4.13)
н ln[(d + 2 дельта) / d ]
н н 1
------------------------ + ---------------------
2 лямбда альфа (d + 2 дельта)
из н
Для каждого из трубопроводов, проложенных надземным способом, по формуле 4.13 следует определять средние нормативные удельные часовые тепловые потери, исходя из проектных показателей изоляционной конструкции трубопровода и нормируемой температуры на поверхности изоляции, и средние фактические удельные толщины изоляции и температуры наружного воздуха раздельно за отопительный и межотопительный периоды, где:
t - средняя за соответствующий период температура теплоносителя в трубопроводе, °С.
Значение альфа при расчетах может быть принято по приложению 9 СНиП 2.04.14-88 [9] и корректируется с учетом скорости ветра для данного региона по СНиП 23-01-99 [1].
Коэффициенты теплопроводности теплоизоляционных изделий приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
┌──────────────────────────────────┬─────────────────────────────┐ │ Теплоизоляционные изделия │Коэффициент теплопроводности │ │ │ лямбда , ккал/ч м °С │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Асбестовый матрац, заполненный │0,0748 + 0,0001t │ │совелитом │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, стекловолокном │0,0499 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Асботкань, несколько слоев │0,1118 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Асбестовый шнур │0,1032 + 0,00027t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, ШАОН │0,1118 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Асбопухшнур │0,08 + 0,00017t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Асбовермикулитовые изделия марки │0,0697 + 0,0002t │ │250 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 300 │0,0748 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Битумоперлит │0,1032 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Битумовермикулит │0,1118 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Битумокерамзит │0,1118 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Вулканитовые плиты марки 300 │0,06364 + 0,00013t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Диатомовые изделия марки 500 │0,09976 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 600 │0,1204 + 0,0002t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Известково-кремнеземистые изделия │0,05934 + 0,00013t │ │марки 200 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Маты минераловатные прошивные │0,0387 + 0,00017t │ │марки 100 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 125 │0,04214 + 0,00017t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Маты и плиты из минеральной ваты │0,037 + 0,00019t │ │марки 75 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, стекловатные марки 50 │0,036 + 0,000241t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Маты и полосы из непрерывного │0,0344 + 0,00022t │ │стекловолокна │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Пенобетонные изделия │0,0946 + 0,000t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Пенопласт ФРП-1 и резопен группы │0,037 + 0,00016t │ │100 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Пенополимербетон │0,06 │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Пенополиуретан │0,043 │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Перлитоцементные изделия марки 300│0,0654 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 350 │0,0697 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Плиты минераловатные полужесткие │0,03784 + 0,00018t │ │марки 100 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 125 │0,0404 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Плиты и цилиндры минераловатные │0,0482 + 0,00016t │ │марки 250 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Плиты стекловатные полужесткие │0,03784 + 0,0002t │ │марки 75 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Полуцилиндры и цилиндры │0,04214 + 0,00017t │ │минераловатные марки 150 │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 200 │0,04472 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Скорлупы минераловатные │0,05934 + 0,00016t │ │оштукатуренные │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Совелитовые изделия марки 350 │0,06536 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 400 │0,0671 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Фенольный поропласт ФЛ монолит │0,043 │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │Шнур минераловатный марки 200 │0,04816 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 250 │0,0499 + 0,00016t │ │ │ из │ ├──────────────────────────────────┼─────────────────────────────┤ │То же, марки 300 │0,05246 + 0,00016t │ │ │ из │ └──────────────────────────────────┴─────────────────────────────┘
Примечание. Коэффициент теплопроводности, ккал/ч м °С, определяется по формуле:
t + 40
лямбда = лямбда + k t = лямбда + k ------,
из из 2
где:
лямбда - коэффициент теплопроводности материала, ккал/ч м °С;
t и t - средняя температура теплоизоляционного слоя и
из
теплоносителя, °С.
Таблица 4.2
ПОПРАВКИ К КОЭФФИЦИЕНТАМ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
┌──────────────────────────────────────────────────────┬─────────┐ │ Техническое состояние изоляционной конструкции │Поправка │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Незначительные разрушения покровного и теплоизоляцион-│1,3 - 1,5│ │ного слоев │ │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Частичное разрушение конструкции, уплотнение основного│1,7 - 2,1│ │слоя на 30 - 50% │ │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Уплотнение изоляционного слоя сверху и обвисание его │1,6 - 1,8│ │снизу │ │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Уплотнение основного слоя конструкции на 75% │3,5 │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Периодическое затопление канала │3 - 5 │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Незначительное увлажнение основного слоя конструкции │1,4 - 1,6│ │(на 10 - 15%) │ │ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Увлажнение основного слоя конструкции (на 20 - 30%) │1,9 - 2,6│ ├──────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤ │Значительное увлажнение основного слоя конструкции │3 - 4,5 │ │(на 40 - 60%) │ │ └──────────────────────────────────────────────────────┴─────────┘
Таблица 4.3
КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГРУНТОВ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ УВЛАЖНЕНИЯ
┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐ │ Вид грунта │ Коэффициент теплопроводности, ккал/ч м °С │ │ ├─────────────┬──────────────┬────────────────┤ │ │ сухой │ влажный │ водонасыщенный │ ├──────────────────┼─────────────┼──────────────┼────────────────┤ │Песок, супесь │0,95 │1,65 │2,1 │ ├──────────────────┼─────────────┼──────────────┼────────────────┤ │Глина, суглинок │1,5 │2,2 │2,3 │ ├──────────────────┼─────────────┼──────────────┼────────────────┤ │Гравий, щебень │1,75 │2,35 │2,9 │ └──────────────────┴─────────────┴──────────────┴────────────────┘