Пособие 9.91 Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования (к СНиП 2.04.05-91)

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
АРЕНДНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ


ПОСОБИЕ 9.91 к СНиП 2.04.05-91

ГОДОВОЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ,
ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ


РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением Технического Совета арендного предприятия Промстройпроект.

РАЗРАБОТАНО Промстройпроектом (канд. техн. наук Б.В. Баркалов) при участии МИСИ им. В.В. Куйбышева (доктор техн. наук Ю.Я. Кувшинов) взамен раздела 15 пособия к СНиП 2.04.05-86 "Расчеты годовых расходов энергии системами вентиляции и кондиционирования", разработанного МИСИ им. В.В. Куйбышева, рассмотренное и утвержденное кафедрой Отопления и вентиляции, протокол № 12 от 6.02.1989 г.

Пособие предназначено для специалистов в области отопления и вентиляции.

Рецензент доктор технических наук В.П. Титов

Редактор инженер Н.В. Агафонова


ПЕРЕЧЕНЬ ПОСОБИЙ К СНиП 2.04.05-91
"ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ"

1.91. Расход и распределение приточного воздуха.
2.91. Расчет поступлений теплоты солнечной радиации в помещения.
3.91. Вентиляторные установки.
4.91. Противодымная защита при пожаре
5.91. Размещение вентиляционного оборудования.
6.91. Огнестойкие воздуховоды.
7.91. Схемы прокладки воздуховодов в зданиях.
8.91. Численность персонала по эксплуатации систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
9.91. Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования.
10.91. Проектирование антикоррозийной защиты.
11.91. Расчетные параметры наружного воздуха для типовых проектов.
12.91. Рекомендации по расчету инфильтрации наружного воздуха в одноэтажные производственные здания.

Годовые расходы теплоты и электроэнергии для систем вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ) и холода для СКВ рассчитываются для рабочей смены или части суток (далее смены) с последующим суммированием при работе систем в две или большее число смен.
1. Определяются средние параметры наружного воздуха за время работы систем в теплый и холодный периоды года:
а) температура, °С, и энтальпия, кДж/кг, наружного воздуха

tт = tср,т + 0,5AтK1K2 (1)
tx = tср,x + 0,5AxK1K2 (2)
Jт = Jcp,т + AтK1K2 (3)
Jх = Jcp,х + AхK1K2 (4)

где - tср,т, tср,x, Jcp,т, Jcp,х - средняя температура воздуха самого жаркого и холодного месяцев, определяемая по СНиП 2.01.01-82, и средняя энтальпия самого жаркого и холодного месяцев года, определяемая по таблице 1;
Aт, Ax, Aэ,т, Aэ,x - средняя амплитуда температуры, °С, и амплитуда энтальпии, кДж/кг, самого жаркого и холодного месяцев в году, определяемая для температуры по приложению 2 к СНиП 2.01.01-82, а для энтальпии по таблице 1;
K1 - коэффициент, определяемый по таблице 2 в зависимости от продолжительности работы систем в течение суток;
K2 - коэффициент, определяемый по таблице 2 в зависимости от времени, приходящегося на середину суточного периода работы системы.
б) средняя за время работы систем в году температура и энтальпия наружного воздуха:

tг = tср,г + 0,25 (Aт + Aх) K1K2 (5)
Jг = Jср,г + 0,5 (Aэ,т + Aэ,х) K1K2 (6)

где tср,г, Jср,г - среднегодовая температура и энтальпия, определяемые соответственно по таблице СНиП 2.01.01-82 и по таблице 1;
Aт, Ax, Aэ,т, Aэ,x -амплитуды температуры и энтальпии, определяемые по п.п. "а";
K1, K2 - коэффициенты, определяемые по таблице 2.
2. Годовой расход теплоты на нагревание приточного воздуха для прямоточной СВ, работающей в одну смену, кДж/г:

Q = 0,143nmcGп tкM1K3K4 (7)

где n - число рабочих дней в неделе;
m - продолжительность смены, ч;
с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг°С;
Gп - максимальный расход приточного воздуха, кг/ч; для СВ, работающей с переменным расходом за Gп принимается средний расход воздуха за холодный период года; для систем, работающих с рециркуляцией, кроме Gп учитывается минимальный расход наружного воздуха G, кг/ч, см. формулу (9);
tк - разность температур воздуха до и после подогрева в самый холодный месяц года, определяемая по формулам:
а) для прямоточной СВ

tк = tп - tх (8)

б) для СВ с применением рециркуляции

tк = tп - [tрц (1-G/Gп) + tхG/Gп] (9)

tх - температура наружного воздуха в холодный период года,°С, определяется по формуле (2);
tп - средняя температура приточного воздуха в самый холодный период года;
tрц - температура рециркулирующего воздуха в холодный период года;
G, Gп - расход наружного и приточного воздуха, кг/ч;
M1 - длительность периода потребления теплоты воздухонагревателем СВ, суток;

M1 = 182,5 ( tк/ tк,г)0,5 (10)

tк - по формуле (8) или (9);
tк,г для прямоточной СВ

tк = tг - tх (11)

tк,г - для СВ с рециркуляцией воздуха принимается как разность температур:
а) смеси рециркулирующего воздуха с наружным при среднегодовой температуре tг;
б) смеси рециркулирующего воздуха с наружным при средней температуре самого холодного месяца tх;
tк,г определяется по формуле:

tк,г = [tрц (1 - G/Gп) + tгG/Gп] - [tрц (1 - G/Gп) + tхG/Gп] = (tг - tх) G/Gп (12)

К3 и К4 - коэффициенты, определяемые по табл. 3 в зависимости от длительности периода потребления теплоты.
Число часов работы воздухонагревателя в течение года определяется по формуле:

N1=0,143M1nmK3 (13)

где M1, n, m - как для формулы (7).
3. Годовой расход теплоты на первый подогрев воздуха для прямоточной СКВ и при применении рециркуляции:

Q = 0,143nmGп JкM2K3K4 (14)

где n, m, Gп, G, K3, K4 - как для формулы (7);
Jк - разность энтальпий воздуха в самый холодный месяц года, кДж/кг;
для прямоточной СКВ

Jк = Jф,х - Jх (15)

для СКВ с применением первой рециркуляции

Jк = Jф,х - [Jрц (l - G/Gn) + JxG/Gn] (16)

здесь Jф,х - энтальпия воздуха на выходе из форсуносной камеры или воздухонагревателя в холодный период года, кДж/кг;
Jx - энтальпия воздуха на входе в воздухонагреватель в самый холодный месяц года;
Jрц - энтальпия рециркулирующего воздуха в самый холодный месяц года;

М2 = 182,5 ( Jк/ Jк,г)0,5 (17)

Jк - по формуле (15) или (16);
Jк,г - среднегодовая разность энтальпий:
для прямоточной СКВ

Jк,г = Jг - Jx (18)

для СКВ с применением первой рециркуляции, аналогично формуле (12)

Jк,г = (Jг - Jc) G/Gп (19)

Jг - среднегодовая энтальпия наружного воздуха, определяется по формуле (6).
Число часов работы первого подогрева при односменной работе

N2 = 0,143nmМ2К3 (20)

где n, m, М2, К3 - по предыдущему.
4. Годовой расход теплоты на второй подогрев для прямоточной СКВ и при применении рециркуляции:

Q2 = 52mn [(Gп - Gрц,2) Jг - 3,6Qг,cp], (21)

где: Gп - расход приточного воздуха, кг/ч;
Gрц,2 - расход воздуха помещения, поступающего на вторую рециркуляцию, кг/ч;
Qг,cp - среднегодовые, средние за смену теплоизбытки (по полному теплу) обслуживаемого помещения в Вт;
Jг - среднегодовая разность энтальпий воздуха помещения и воздуха на выходе из форсуночной камеры или поверхностного воздухоохладителя в кДж/кг:

Jг = 0,5 (Jрц,т + Jрц,х - Jф,т - Jф,х) (22)

где: Jрц,т, Jрц,х - энтальпия рециркулирующего воздуха помещения, соответственно для теплого и холодного периодов, кДж/кг;
Jф,т, Jф,х - энтальпия воздуха на выходе из оросительной камеры или поверхностного воздухоохладителя соответственно для теплого и холодного периода, кДж/кг.
Среднегодовые избытки теплоты Qг,cp, Вт, следует определять расчетом при среднегодовых значениях параметров наружного климата, а при их отсутствии допустимо принимать величину Qг,cp - средней между избытками теплоты в теплый и холодный периоды года. Если воздухонагреватели второго или зонального подогрева СКВ обслуживают несколько помещений, то величина Qг,cp - определяется как сумма для всех обслуживаемых помещений.
5. Годовой расход холода прямоточной СКВ, кДж/г, определяется по формуле:

Q = 0,143nmGп JтМ3К3К4 (23)

где: n, m, К3, К4 - как для формулы (7);

Jт = Jт - Jф,т (24)

Jт - энтальпия воздуха самого жаркого месяца, определяемая по формуле (3);
Jф,т энтальпия воздуха на выходе из форсуночной камеры или воздухоохладителя в теплый период года;
M3 - длительность периода потребления холода за год, сут.:

M3 = 182,5 ( Jт/ Jт,г)0,5 (25)

где: Jт - по формуле (24);

Jт,г = Jт - Jг (26)

Jг - среднегодовая энтальпия наружного воздуха, определяемая по формуле (6).
Число часов потребления холода за год определяется по формуле

N3 = 0,143nmМ3К3 (27)
...