Журнал ТЕХСОВЕТ премиум
Вся обширная территория России разделена на регионы с различными климатическими зонами: Южный, Центральный, Приволжский, Северо-Западный, Уральский, Сибирский и Дальневосточный.
Необходимость поддержания комфортной температуры воздуха в помещениях населенных пунктов Уральского региона по метеорологическим условиям требует подачи теплоты в течение значительной части года, называемой фактическим отопительным периодом.
В стационарной теплоэнергетике с централизованным теплоснабжением одним из важнейших показателей при определении необходимой годовой выработки тепла и запаса топлива является оптимальная для конкретного населенного пункта расчетная продолжительность отопительного периода в сутках (сут) или часах (ч).
Фактический отопительный период всегда отличается от расчета, но в среднем, за семилетний временной цикл, ему соответствует.
В нормативной документации по климатологии [1] приведены значения продолжительности отопительного периода для населенных пунктов России без какой - либо ссылки на их обоснование или расчет.
В СНиПе 23-01-99* приложение А (справочное) «Методы расчета климатических параметров» сказано, что:
Продолжительность со средней суточной температурой воздуха, равной и больше +8 ° С, характеризует период с устойчивыми значениями этой температуры.
Значения температуры воздуха наиболее холодных пятидневок обеспеченностью 0,92 определялись из ранжированного ряда температуры воздуха за период с 1925 по 1980 гг. методом интерполяции по интегральной кривой построенной с использованием вероятностной сетчатки двойного экспоненциального распределения.
Суммарная солнечная радиация в МДж/м при безоблачном небе выражена через географическую широту и рассчитана по методике, разработанной в лаборатории строительной климатологии НИИСФ.
По суровости климата (НИИСФ) на территории северной строительно-климатической зоны выделены районы наименее суровые, суровые и наиболее суровые.
Приведенные выдержки вызывают следующие замечания:
- в СНиП 23-01-99* имеются ссылки на расчет значений всех климатических параметров, кроме продолжительности со средней суточной температурой воздуха равной и меньше 8 ° С обеспеченностью 0,92 (т.е. нет даже формулировки: «продолжительность отопительного периода»);
- предлагаемые данные в виде исходной информации для расчета продолжительности отопительного периода совершенно не конкретны, не стабильны по годам и устаревшие, т.к. взяты за период с 1925 по 1980 гг.;
- методика расчета радиации в зависимости только от географической северной широты корректна и для расчета продолжительность отопительного периода конкретного населенного пункта, т.к. возможно её применение с модификацией путем добавления значений географических долготы и высоты его месторасположения.
Отсутствие доступной методики расчета продолжительности отопительного периода приводит к повсеместному применению «среднепотолочного» значения для конкретных населенных пунктов, не указанных в справочниках.
Автором на основе тщательного анализа источников по климатологии и теплоэнергетике, выявлена четкая корреляционная зависимость продолжительности отопительного периода централизованного теплоснабжения от месторасположения населенного пункта, т.е. вполне корректно можно представить конкретную характеристику климата через значения географических широты (Y), долготы (X) и высоты (H) [2].
Предложены новые климатические зоны по суровости на территории России:
|
Климатическая зона по суровости |
Географическая, град | |||||
|
широта (Y) |
долгота (X) | |||||
|
Обозна-чение |
Наимено-вание |
Коэффициент
Кк.з.,
сут/град |
от |
до |
от |
до |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
А |
Благоприятно суровая |
3,6 |
40 |
50 |
36 |
50 |
|
Б |
Наименее суровая |
3,8 |
50 |
60 |
30 |
70 |
|
В |
Нормально суровая |
4,0 |
70 |
100 | ||
|
Г |
Наиболее суровая |
4,1 |
40 |
100 |
170 | |
|
Д |
Крайне суровая |
4,3 |
60 |
66,6 |
30 |
190 |
|
Е |
Исключительно суровая |
4,5 |
66,6 |
80 | ||
Для расчета продолжительности отопительного периода конкретного населенного пункта необходима и достаточна исходная информация - наименование и значения географических координат его местоположения: широты (X), долготы (Y) и высоты (H) над уровнем моря.
Выведенная формула имеет вид:
То.п. = Y х ( Кк.з. + ( Х – 36о ) х 0,002 ) + H / Кв.
где:
То.п. – продолжительность отопительного периода КНП, сут;
Y – географическая широта КНП, град;
Кк.з. – коэффициент климатической зоны, сут/град.
Х – географическая долгота КНП, град;
36о – значение географической долготы, принятое за начало отсчета:
H – высота (только положительная) КНП над уровнем моря, м:
Кв. – интерполируемый коэффициент высоты, м/сут:
1. Кв. = 50 м/сут при высоте расположения КНП до 500 м;
2. Кв. = 100 м/сут при высоте расположения КНП от 501 до 2000 м;
3. Кв. = 500 м/сут при высоте расположения КНП более 2001 м.
В качестве примера, с помощью автоматизированной подсистемы «Период» по предлагаемой методике в соответствии с новыми климатическими зонами России произведен расчет продолжительности отопительного периода в населенных пунктах (см. СНиП) Курганской и Свердловской областей.
