Годы основания / 
  • Проектное бюро - 1998
  • Монтажный отдел - 2008
  • Производство - 2012
  • Лаборатория - 2014
+7 (495) 787-91-05
+7 (495) 227-74-47

  ПН-ПТ 10:00 - 18:00

Расчет потерь теплоты подземным комуникационным коллектором в грунт по методике Ю. И. Кулжинского

В настоящее время индустриализация городов вынуждает прокладывать коммуникации в специальных сооружениях – подземных коммуникационных коллекторах. Тепловой режим подземного коммуникационного коллектора является основопологающим для расчетных условий создания микроклимата. Существуют множество методик расчета потерь теплоты подземными сооружениями в массив грунта. Одной из наиболее точных, является методика Ю. И. Кулжинского.
По методике расчета теплопотерь предложенной Ю. И. Кулжинским предлагается следующая формула:
Q=k∙F∙(t_в-t_(гр.) )∙z,[Вт] (1)

где: k – расчетный коэффициент теплопередачи для плоской стенки, Вт/м2∙°С; F – площадь поверхности ограждающей конструкции с учетом криволинейности стенки, м2; t_в - температура внутри тоннеля, °С; z – время теплоухода, час.
Максимальная и минимальная температура грунта определяется по формуле профессора О. Е. Власова:

t_гр^р=t_(пов.)^ср+H/30-h/220±A_(t пов.)/e^(H∙√(π/(a∙z))) ,°С (2)
где: t_гр^р - средняя температура поверхности грунта, °С; H – заданная глубина от поверхности земли, м; h – повышение рассматриваемой точки местности над уровнем моря, м; A_(t пов.) - амплитуда колебаний температуры на поверхности грунта, °С; e – основание натурального логарифма; √(π/(a∙z)) - логарифмический декремент затухания.
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
k=1/(1/α_в +1,13/β∙√(z/(λ∙γ∙с))),[Вт/м^2∙℃] (3)
Значение формфактора β в зависимости от формы выработки рекомендуется принимать:
Для безграничной плоской стенки – 1.
Для сферической выработки – 1+ √(a∙z)/R.
Для цилиндрической выработки большой протяженности - 1+0,38∙ √(a∙z)/R.
Для выработки в форме параллелепипеда - 1+3,54∙ √(a∙z)/F.
Для прямоугольной выработки большой протяженности - 1+0,76∙ (π ∙ √(a∙z))/П.
Где: R – эквивалентный по площади радиус выработки, м2 ∙°С/Вт; F –площадь поверхности выработки, м2; П – периметр выработки, м.
Изложенные методы описывают расчет потерь теплоты в период нестационарного прогрева грунта. Количество теплоты, теряемое сооружением, определяется в некоторый момент времени, после заданного периода натопа.
Указанные методы расчета дают возможность определить необходимую мощность системы отопления в зависимости от времени натопа, для сооружений расположенных на большой глубине. Для подземных сооружений глубокого заложения теплопотери в грунт непрерывно изменяются с течением времени.
Подробно рассмотрев данную методику и применив ее к подземному коллектору прямоугольной формы, имеющую постоянное поперечное сечение F=4,83 м2, глубину заложения от 1 м. до 10 м., грунт в виде суглинка с заданным коэффициентом теплопроводности λгр. = 1,18 Вт/м*°С для сухого грунта и λгр. = 1,26 Вт/м*°С для мерзлого грунта соответственно, постоянную температуру в подземном коммуникационном коллекторе tв=30 °С, произведем расчеты для нахождения потерь теплоты в пределах следующих диапазонов времени:
1. 744 часов – продолжительность самого холодного месяца года, января;
2. 3624 часа – продолжительность теплого периода года; 3. 5136 часов – продолжительность отопительного периода;
3. 8760 часов – продолжительность года;
4. 148920 часов – период 17 лет;
5. 175200 часов – продолжительность 20 лет для средней полосы Российской Федерации, а в частности для г. Москвы. Согласно п. 2.27 СНиП 2.02.01-83 определяется нормативная глубина промерзания грунта, которая равна 1,30 м.
В данной методике основной величиной является 1,13√а*z, имеющая размерность в метрах, характеризует среднюю глубину прогрева массива за время z. Оно соответствует величине толщины в формуле коэффициента теплопередачи при стационарном режиме и показывает, чему должна быть равна толщина эквивалентной стенки из того же материала при стационарном режиме. Выражение 1,13√а*z получило название расчетной глубины прогрева массива и очень удобно для оценки степени прогрева массива.
На Рис. №1. и Рис. №2 представлены графики потерь теплоты от продолжительности времени натопа за определенный промежуток времени. Из графиков видно, что период незначительного изменения теплопотерь в грунт наступает через длительное время, которое колеблется от 1 до 3-х лет.

Рис. №1. График потерь теплоты от времени натопа и заглубления.

Рис. №2. График потерь теплоты от времени натопа и заглубления.

Однако данная методика расчета не учитывает массивности грунта и не учитывает остаточного влияния температуры на грунт за уже прошедший промежуток времени, то есть не берется в учет временной сдвиг в запаздывании влияния температуры наружного воздуха на массив грунта. Так же в данной методике не учитывается влияние тепловых потоков от подземного коммуникационного коллектора, которые в свою очередь влияют на фактическое изменение температуры грунта и сдвиг зоны промерзания, что ведет к изменению фактических потерь теплоты сооружением.


Наши объекты

ЖБК Стройбетон Производство ЖБИ

МО, г. Щелково, ул. Рабочая 1

БЦ "АВРОРА" - офисные здания

Москва, ул.Садовническая 82

ФГУП "Спецмагнит"

Москва, Дмитровское ш. 58

ГЛАВСТРОЙ Девелопмент СБЕРБАНК КАПИТАЛ ЖК ЭМИРАЛЬД

Москва, Ленинский пр-т 103

Коттедж 1600 м2

МО, г. Одинцово, КП Стольное

"АУДИ Центр Север"

Москва, Ленинградское шоссе 63б

Мясоперерабатывающий завод "ЦАРИЦИНО"

Москва, Кавказский бульвар 58с1

НПЦ Автоматики и приборостроения им. Пилюгина РОСКОСМОС

Москва, ул. Веденского 1

Лакор-Пластик Производство пленки и упаковки

МО, Дмитровский р-н, п. Некрасовский, ул. Ушакова 27

"ПАКЕТТИ-Групп" - производство пленки и упаковки

МО, г. Климовск Подольск, пр-т 50 лет Октября 21а

"КОФЕЙНЯ НА ПАЯХ" - производство кофе полного цикла

МО, п.Тучково, ул.Партизан 49

БЦ "Паритет" - офисные здания

Москва, ул.Тимерязевская 1

"ИнтексГранд ЦИП" - пищевые белки и добавки, фасовка, упаковка

МО, г. Долгопрудный, ул. Жуковского 1

АТК "Красногорск плаза"

МО, г.Красногорск, Ильинское шоссе 1а

НПО им. Лавочкина

МО, г. Химки, ул. Ленинградская 24

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ МГУ им. Ломоносова

Москва, ул. Ленинские Горы 1с3

КП Резиденции БЕНИЛЮКС

MO, Истринский р-н, д. Чесноково

"ПОЛИПАК" - производство упаковочных материалов

МО, г. Подольск, ул. Лобачева 30

АЭРОФЛОТ СкайВортекс

МО, Аэропорт Шереметьево-1, ангарный комплекс №3

НПО СЛАВА МЯСНОЙ СОЮЗ РФ Полимерное производство Пленка Упаковка

МО, г. Тучково, Технологический пр-д 7

ФГУП Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов

МО, г. Мытищи, улица Колпакова 2а

СБАРРО КИНОМАКС

г.Екатеринбург, пр-т Ленина 43

Офисное здание

Москва, Карамышевская набережная 37

Концерн ВКО "Алмаз-Антей"

Москва, ул. Молодогвардейская 7

РАЗДОЛЬЕ МОСОБЛПОЛИМЕР Производство семечек и полимерной продукции

МО, Ногинский р-н, д. Большое Буньково, ул. Фабричная 1

Бизнес-парк "ВОДНИКИ" - аренда офисов

Москва, ул. Водников 2

"КРОКУС ЭКСПО" - международный выставочный центр

МО, 66-й км. МКАД, Международная ул. 18

Казенное Предприятие Московская Энергетическая Дирекция Департамент ЖКХ

Москва, 4-я Парковая 27

BMW | Авто Авангард

МО, Новорижское ш. 9км

Лианозовский Колбасный Завод

Москва, Дмитровское шоссе 159

Дельта-Системы СБЕРБАНК Покраска банкоматов

МО, г. Фрязино, пр. Введенского 12

КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ Национальный исследовательский центр

Москва, пл. Академика Курчатова 1