Автор – В. В. Савенко. Дата публикации – 18.03.2018.
Для отапливаемых зданий и сооружений требуется проводить расчеты расходов теплоты за различные промежутки времени, чаще всего за месяц или отопительный период (год). Одна из предлагаемых для этого в нормативном документе (НД) расчетных зависимостей рассмотрена в работе [1], показана ее ошибочность, оценены величины возможных ошибок в результатах расчетов и предложен исправленный вариант зависимости. С тех пор в Украине и России появились новые НД с разными методиками расчетов годового потребления энергии зданиями и сооружениями. Представляется, что эти методики не лишены недостатков, а их разнообразие требует осмысления. В данной статье проведен анализ методик расчета годового расхода теплоты на отопление зданий из НД, появившихся после СНиП 2.04.05-91. При этом методики рассматриваются укрупненно, на уровне структуры расчетной зависимости и определения основных величин, многие подробности расчетов отдельных составляющих не затрагиваются совсем.
Как показал анализ, в рассмотренных формулах из различных НД имеются неточности и ошибки, они содержат расчетные зависимости, противоречащие физическому смыслу описываемых процессов. От многих из этих недостатков можно избавиться, если годовой расход теплоты определять, как алгебраическую сумму отдельных составляющих годовых потерь или притоков теплоты. При этом составляющие следовало бы рассчитывать по формулам вида (5), (6), (7). В этом случае можно полностью избавиться от несуществующих показателей описываемых процессов, а расчетные формулы остаются неизменными для отдельных помещений (расчетных зон), для здания в целом, для разных промежутков времени.
Рассмотренные методики имеют еще один общий недостаток, который представляется существенным и заключается в следующем.
Для выбора отопительных приборов необходимо применительно ко всем отапливаемым помещениям рассчитывать все имеющиеся потери теплоты и теплопритоки с обязательным определением приведенных сопротивлений теплопередаче для всех ограждающих конструкций. Для выбора параметров централизованной системы отопления и мощности теплогенератора автономной системы рассчитывают также мощность системы отопления здания. Анализ известных методик таких расчетов приведен в [12]. Было бы правильным результаты названных расчетов использовать в максимальной степени при определении годовых расходов теплоты. Однако в рассмотренных методиках расчетов годовых или за месяц расходов теплоты нет даже упоминания об этом, в том числе в пределах одного НД. Например, в [6] одна и та же методика определения коэффициента теплопередачи через ограждающие конструкции приведена дважды на разных страницах, относящихся к расчетам тепловых потоков и годовых расходов теплоты.
Такая ситуация может быть легко исправлена, если в методике годовых расходов теплоты использовать параметры, которые уже были рассчитаны при определении тепловых потоков. В первую очередь это относится к расчетам сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций. Если пойти еще дальше, то расчеты годовых расходов теплоты, расходов за месяц или другой промежуток времени должны полностью опираться на результаты расчетов тепловых потоков в здании.
Общий вывод из проведенного анализа состоит в том, что внесенные в нормативные документы расчетные формулы для определения годового расхода теплоты на отопление и вентиляцию содержат неточности и ошибки. Из-за этого результаты расчетов могут существенно отличаться от достоверных. Указанные формулы имеют и другие недостатки по построению и содержанию. Показано, что многие из недостатков могут быть устранены простым путем за счет изменения структуры исходной расчетной зависимости.
Кроме того, расчеты тепловых потоков в отапливаемых зданиях и годового расхода теплоты разобщены, хотя взаимосвязь между ними очевидна. Это происходит даже в пределах одного НД. С учетом названной взаимосвязи предложена другая методика расчетов годового расхода теплоты. Методика основана на использовании расчетных тепловых потоков и средней за отопительный период температуры наружного воздуха. Расчеты по этой методике становятся более простыми, достоверность расчетных показателей легко контролируется по мощности отопительных приборов и системы отопления. Вместе с рекомендованной ранее методикой расчетов тепловых потоков в здании предложенная методика позволяет определять комплекс показателей для оценки энергетической эффективности системы отопления.
…………………………………Полный текст