Расчет расхода тепла на отопление: Расчет отопления дома: онлайн калькулятор определения теплопотерь

Вопрос о расчете размера платы за отопление является очень важным, так как суммы по данной коммунальной услуге потребители получают зачастую довольно внушительные, в то же время не имея никакого понятия, каким образом производился расчет.

С 2012 года, когда вступило в силу Постановление Правительства РФ от 06 мая 2011 №354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» порядок расчета размера платы за отопление претерпел ряд изменений.

Несколько раз менялись методики расчета, появлялось отопление, предоставленное на общедомовые нужды, которое рассчитывалось отдельно от отопления, предоставленного в жилых помещениях (квартирах) и нежилых помещениях, но затем, в 2013 году отопление вновь стали рассчитывать как единую коммунальную услугу без разделения платы.

Расчет размера платы за отопление менялся с 2017 года, и в 2019 году порядок расчета вновь изменился, появились новые формулы расчета размера платы за отопление, в которых разобраться обычному потребителю не так уж и просто.

Для того чтобы рассчитать размер платы за отопление по своей квартире и выбрать нужную формулу расчета необходимо, в первую очередь знать:

1. Имеется ли на Вашем доме централизованная система теплоснабжения?

Это означает поступает ли тепловая энергия на нужды отопления в Ваш многоквартирный дом уже в готовом виде с использованием централизованных систем или тепловая энергия для Вашего дома производится самостоятельно с использованием оборудования, входящего в состав общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме.

2. Оборудован ли Ваш многоквартирный дом общедомовым (коллективным) прибором учета, и имеются ли индивидуальные приборы учета тепловой энергии в жилых и нежилых помещениях Вашего дома?

Наличие или отсутствие общедомового (коллективного) прибора учета на доме и индивидуальных приборов учета в помещениях Вашего дома существенно влияет на способ расчета размера платы за отопление.

3. Каким способом Вам производится начисление платы за отопление – в течение отопительного периода либо равномерно в течение календарного года?

Способ оплаты за коммунальную услугу по отоплению принимается органами государственной власти субъектов Российской Федерации. То есть, в различных регионах нашей страны плата за отопление может начисляться по разному — в течение всего года или только в отопительный период, когда услуга фактически предоставляется.

4. Имеются ли в Вашем доме помещения, в которых отсутствуют приборы отопления (радиаторы, батареи), или которые имеют собственные источники тепловой энергии?

Именно с 2019 года в связи с судебными решениями, процессы по которым проходили в 2018 году, в расчете стали участвовать помещения, в которых отсутствуют приборы отопления (радиаторы, батареи), что предусмотрено технической документацией на дом, или жилые и нежилые помещения, переустройство которых, предусматривающее установку индивидуальных источников тепловой энергии, осуществлено в соответствии с требованиями к переустройству, установленными действующим на момент проведения такого переустройства законодательством Российской Федерации. Напомним, что ранее методики расчета размера платы за отопление не предусматривали для таких помещений отдельного расчета, поэтому начисление платы осуществлялось на общих основаниях.

Для того чтобы информация по расчету размера платы за отопление была более понятна, мы рассмотрим каждый способ начисления платы отдельно, с применением той или иной формулы расчета на конкретном примере.

При выборе варианта расчета необходимо обращать внимание на все составляющие, которые определяют методику расчета.

Ниже представлены различные варианты расчета с учетом отдельных факторов, которые и определяют выбор расчета размера платы за отопление:

Расчет №1 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, ОДПУ на многоквартирном доме отсутствует, расчет размера платы осуществляется в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №2 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, ОДПУ на многоквартирном доме отсутствует, расчет размера платы осуществляется в течение календарного года (12 месяцев). Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №3 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета во всех жилых/нежилых помещениях отсутствуют, плата за отопление производится в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №3-1 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета во всех жилых/нежилых помещениях отсутствуют, плата за отопление производится равномерно в течение календарного года. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №4 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены не во всех помещениях многоквартирного дома, плата за отопление производится в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №4-1Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены не во всех помещениях многоквартирного дома, плата за отопление производится в течение календарного года. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №5 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены всех жилых/нежилых помещениях многоквартирного дома. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Читайте также:

Методы оценки потребления пара

Компоненты для разогрева и потери тепла

В любом процессе нагревания прогревающий компонент будет уменьшаться при повышении температуры продукта, а дифференциальная температура по нагревательной спирали уменьшается. Однако компонент потери тепла будет увеличиваться при повышении температуры продукта и емкости, и больше тепла теряется в окружающей среде из емкости или трубопровода. Общая потребность в тепле в любое время является суммой этих двух компонентов.

Если поверхность нагрева имеет размеры только с учетом прогревающего компонента, возможно, что для процесса не будет достаточно тепла, чтобы достичь его ожидаемой температуры. Нагревательный элемент, рассчитанный по сумме средних значений обоих этих компонентов, должен, как правило, быть в состоянии удовлетворить общую потребность в тепле приложения.

Иногда, например, при очень больших резервуарах для хранения сыпучего масла может иметь смысл поддерживать температуру выдерживания ниже требуемой температуры перекачки, поскольку это уменьшит потери тепла с поверхности поверхности резервуара.Можно использовать другой метод нагрева, например, вытяжной нагреватель, как показано на рисунке 2.6.4.

Нагревательные элементы заключены в металлический кожух, выступающий в бак, и сконструированы таким образом, что только масло в непосредственной близости всасывается и нагревается до температуры перекачки. Следовательно, тепло требуется только тогда, когда масло откачивается, а поскольку температура в баке снижается, отставание часто можно обойти. Размер выходного нагревателя будет зависеть от температуры наливного масла, температуры откачки и скорости откачки.

Добавление материалов в технологические резервуары с открытым верхом также можно рассматривать как компонент потери тепла, который увеличивает потребность в тепле. Эти материалы будут служить теплоотводом при погружении, и их необходимо учитывать при определении площади поверхности нагрева.

Независимо от области применения, когда поверхность теплопередачи нуждается в расчете, сначала необходимо оценить общую среднюю скорость теплопередачи. Исходя из этого, потребность в тепле и нагрузке пара могут быть определены для полной нагрузки и запуска.Это позволит определять размер регулирующего клапана в зависимости от любого из этих двух условий при условии выбора.

,

Теплообменники расчет и выбор

Задача 1

Поток горячего продукта, выходящий из реактора, должен быть охлажден от начальной температуры t _{1 н} = 95 ° C до конечной температуры t _{1 к} = 50 ° C; для этого он направляется в холодильник, куда подается вода с начальной температурой t _{2 н} = 20 ° C. Пожалуйста, рассчитайте ∆t _ср для условий прямого потока и противотока в холодильнике.

Решение

: 1) Поскольку конечная температура охлаждающей воды t _{2 к} для прямого потока теплоносителя не может превышать значение конечной температуры горячей теплоносителя (t _{1 к} = 50 ° C), поэтому предположим, что t _{2 к} = 40 ° C.

Давайте посчитаем средние температуры на входе и выходе холодильника:

∆t _{н ср} = 95 — 20 = 75;

∆t _{к ср} = 50 — 40 = 10

∆t _ср. = 75 — 10 / ln (75/10) = 32.3 ° C

2) Для условий противотока предположим, что конечная температура воды такая же, как и для прямого потока теплоносителя, т. Е. _{2 к} = 40 ° C.

∆t _{н ср} = 95 — 40 = 55;

∆t _{к ср} = 50 — 20 = 30

∆t _ср = 55-30 / ln (55/30) = 41,3 ° C

Задача 2

Используя условия задачи 1, определите требуемую поверхность теплообмена (F) и расход охлаждающей воды (G).Поток горячего продукта G = 15000 кг / час и его теплоемкость C = 3430 Дж / кг · град (0,8 ккал · кг · град). Параметры охлаждающей воды: теплоемкость с = 4080 Дж / кг · град (1 ккал · кг · град), коэффициент теплопередачи k = 290 Вт / м ² · град (250 ккал / м ² * град ).

Решение

: Используя уравнение теплового баланса, мы получим выражение для определения теплового потока при нагревании холодной теплоносителя:

Q = Q _гт = Q _хт

Откуда: Q = Q _гт = GC (т _{1 н} — т _{1 к} ) = (15000/3600) · 3430 · (95-50) = 643125 W

Предполагая, что t _{2 к} = 40 ° C, мы найдем скорость потока холодной теплоносителя:

G = Q / c (т _{2 к} — т _{2 н} ) = 643125/4080 (40 — 20) = 7.9 кг / с = 28 500 кг / ч

Требуемая поверхность теплообмена

В случае прямого потока:

F = Q / k · ∆t _ср. = 643125/290 · 32,3 = 69 м ²

В случае встречного потока:

F = Q / k · ∆t _ср. = 643125/290 · 41,3 = 54 м ²

Задача 3

На заводе газ транспортируется по стальному трубопроводу с наружным диаметром d ₂ = 1500 мм, толщиной стенки δ ₂ = 15 мм, теплопроводностью λ ₂ = 55 Вт / м · град.С внутренней стороны трубопровод облицован огнеупорным кирпичом, толщина которого δ ₁ = 85 мм, теплопроводность λ ₁ = 0,91 Вт / м · град. Коэффициент теплопередачи от газа к стене составляет α ₁ = 12,7 Вт / м ² · град; от наружной поверхности стены до воздуха составляет α ₂ = 17,3 Вт / м ² · град. Пожалуйста, найдите коэффициент теплопередачи от газа к воздуху.

Решение

: 1) Определим внутренний диаметр трубопровода:

d ₁ = d ₂ — 2 · (δ ₂ + δ ₁ ) = 1500-2 (15 + 85) = 1300 мм = 1.3 м

Средний диаметр подкладки:

d _{1 ср.} = 1300 + 85 = 1385 мм = 1,385 м

Средний диаметр стенки трубопровода:

d _{2 ср.} = 1500 — 15 = 1485 мм = 1,485 м

Рассчитаем коэффициент теплопередачи по формуле:

k = [(1 / α ₁ ) · (1 / d ₁ ) + (δ ₁ / λ ₁ ) · (1 / d _{1 ср} ) + (δ ₂ / λ ₂ ) · (1 / д _{2 ср.} ) + (1 / α ₂ )] ^-1 = [(1/12.7) · (1 / 1,3) + (0,085 / 0,91) · (1 / 1,385) + (0,015 / 55) · (1 / 1,485) + (1/17,3)] ^-1 = 5,4 Вт / м ² · град

Задача 4

Однопроходной кожухотрубный теплообменник нагревает метанол с водой от начальной температуры от 20 до 45 ° C. Поток воды охлаждается от 100 до 45 ° С. Трубный пучок теплообменника содержит 111 трубок, диаметр одной трубки составляет 25х2,5 мм. Скорость потока метанола через трубки составляет 0,8 м / с (мас.). Коэффициент теплопередачи составляет 400 Вт / м ² · град.Пожалуйста, определите общую длину трубного пучка.

Решение:

Давайте определим среднюю разницу температур теплоносителя как среднее логарифмическое значение.

∆t _{н ср} = 95 — 45 = 50;

∆t _{к ср} = 45 — 20 = 25

∆t _ср = 50 + 25/2 = 37,5 ° C

Затем, давайте определим среднюю температуру теплоносителя, протекающего через боковое пространство трубки.

∆t _ср = 45 + 20/2 = 32.5 ° C

Давайте определим массовый расход метанола.

G _сп = n · 0,785 · д _вн ² · ш _сп · ρ _сп = 111 · 0,785 · 0,02 ² · 0,8 · = 21,8

ρ _сп = 785 кг / м ³ — плотность метанола при 32,5 ° С, значение взято из справочной литературы.

Тогда давайте определим тепловой поток.

Q = G _сп с _сп (т _{к сп} — т _{н сп} ) = 21.8 · 2520 (45 — 20) = 1,337 · 10 ⁶ W

с _сп = 2520 кг / м ³ — теплоемкость метанола при 32,5 ° С, значение взято справочной литературой.

Давайте определим необходимую поверхность теплообмена.

F = Q / K∆t _ср. = 1,337 · 10 ⁶ / (400 · 37,5) = 91,7 м ³

Давайте вычислим общую длину пучка труб по среднему диаметру труб.

L = F / nπd _ср. = 91.7/111 · 3,14 · 0,0225 = 11,7 м.

В соответствии с рекомендациями, общая длина пучка труб должна быть разделена на несколько секций предлагаемого стандартного размера с требуемым запасом поверхности теплообмена, которая должна быть предоставлена.

Задача 5

Пластинчатый теплообменник используется для нагрева потока 10% раствора NaOH от 40 до 75 ° C. Расход гидроксида натрия составляет 19000 кг / час. Конденсат водяного пара с расходом 16000 кг / час и начальной температурой 95 ° C используется в качестве теплоносителя.Предположим, что коэффициент теплопередачи составляет 1400 Вт / м ² · град. Пожалуйста, рассчитайте основные параметры пластинчатого теплообменника.

Решение

: Найдем количество передаваемого тепла.

Q = G _р с _р (т _{к р} — т _{н р} ) = 19000/3600 · 3860 (75 — 40) = 713 028 W

Из уравнения теплового баланса, давайте определим конечную температуру конденсата.

т _{к х} = (Q · 3600 / G _к с _к ) — 95 = (713028 · 3600) / (16000 · 4190) — 95 = 56.7 ° C

с _{р , к} — теплоемкость раствора и конденсата, значения приведены в справочных материалах.

. Определим средние температуры теплоносителя.

∆t _{н ср} = 95 — 75 = 20;

∆t _{к ср} = 56,7 — 40 = 16,7

∆t _ср = 20 + 16,7 / 2 = 18,4 ° C

Давайте определим поперечное сечение каналов; для расчета примем массовую скорость конденсата Wk = 1500 кг / м ² · сек.

S = G / W = 16000/3600 · 1500 = 0,003 м ²

Предполагая ширину канала b = 6 мм, мы найдем ширину спирали.

B = S / b = 0,003 / 0,006 = 0,5 м

На основании рекомендаций предположим, что ширина спирали соответствует ближайшему большему табличному значению B = 0,58 м.

Давайте уточним сечение канала

S = B · b = 0,58 · 0,006 = 0,0035 м ²

и массовая скорость потоков

W _р = G _р / S = 19000/3600 · 0.0035 = 1508 кг / м ³ · сек

W _к = G _к / S = 16000/3600 · 0,0035 = 1270 кг / м ³ · сек

Поверхность теплопередачи спирального теплообменника определяется следующим образом.

F = Q / K∆t _ср. = 713028 / (1400 · 18,4) = 27,7 м ²

Давайте определим рабочую длину спирали

L = F / 2B = 27,7 / (2 · 0,58) = 23,8 м

Далее, давайте определим шаг спирали, задав толщину листа δ = 5 мм.

т = b + δ = 6 + 5 = 11 мм

o Для расчета числа витков каждой спирали начальный диаметр спирали должен приниматься, исходя из рекомендаций, как d = 200 мм.

N = (√ (2L / πt) + x ² ) — x = (√ (2 · 23,8 / 3,14 · 0,011) +8,6 ² ) — 8,6 = 29,5

, где х = 0,5 (д / т — 1) = 0,5 (200/11 — 1) = 8,6

Необходимый диаметр спирали определяется следующим образом.

D = d + 2Nt + δ = 200 + 2 · 29,5 · 11 + 5 = 860 мм.

Задача 6

Определите гидравлическое сопротивление теплоносителя, созданного в четырехходовом пластинчатом теплообменнике с длиной канала 0,9 м и эквивалентным диаметром 7,5 × 10 ^-3 , когда бутиловый спирт охлаждают водой. Свойства бутилового спирта следующие: скорость потока G = 2,5 кг / с, скорость W = 0,240 м / с и плотность ρ = 776 кг / м ³ (критерий Рейнольдса Re = 1573> 50). Свойства охлаждающей воды следующие: скорость потока G = 5 кг / с, скорость W = 0.175 м / с и плотность ρ = 995 кг / м ³ (критерий Рейнольдса Re = 3101> 50).

Решение

: Определим коэффициент местного гидравлического сопротивления.

ζ _бс = 15 / Re ^0,25 = 15/1573 ^0,25 = 2,38

ζ _в = 15 / Re ^0,25 = 15/3101 ^0,25 = 2,01

Уточним скорость спирта и воды в фитингах (при условии, что d _шт = 0,3 м)

W _шт = G _бс / ρ _бс 0.785d _шт. ² = 2,5 / 776 · 0,785 · 0,3 ² = 0,05 м / с меньше 2 м / с, поэтому его можно игнорировать.

W _шт = G _в / ρ _в 0,785d _шт ² = 5/995 · 0,785 · 0,3 ² = 0,07 м / с меньше 2 м / с, поэтому может быть проигнорированным

Давайте определим гидравлическое сопротивление для бутилового спирта и охлаждающей воды.

∆Р _бс = хζ · (л / д) · (ρ _бс w ² /2) = (4 · 2.38 · 0,9 / 0,0075) · (776 · 0,240 ² /2) = 25532 Па

∆Р _в = хζ · (л / д) · (ρ _в в ² /2) = (4 · 2,01 · 0,9 / 0,0075) · (995 · 0,175 ² /2) = 14699 Па.

,