Проект поквартирной системы водяного отопления жилого дома переменной этажности
Расчет перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом. Гидравлический расчет двухтрубной системы обогрева с горизонтальной разводкой, автоматизация газового котла. Спецификация оборудования, техника безопасности при монтаже пластиковых труб.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.07.2017 |
Размер файла | 517,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Расчет наружных ограждающих конструкций
2.2 Расчет чердачного перекрытия
2.3 Расчет перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом
3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЯ
3.1 Общие положения
3.2 Расчёт расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие помещений
3.3 Тепловые потери помещений
4. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
4.1 Выбор типа системы отопления и расчетных параметров теплоносителя
4.2 Конструирование системы отопления
4.3 Расчет отопительных приборов
5. РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
6. ПОДБОР КОТЛОВ
7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
7.1 Общие положения
7.2 Расчетные параметры теплоносителя
7.3. Расчет тепловой нагрузки системы отопления
7.4. Метод удельных потерь на трение
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОКВАРТИРНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
8.1. Исходные данные
8.2 Обоснование капитальных затрат
8.3 Расчет технической эффективности
8.4. Расчет экономической эффективности
8.5. Расчет экономической эффективности по NPV
9. Автоматизация газового котла марки «BAXI» «ECO Compact 14F»
9.1 Основные положения
9.2 Контрольно - измерительные приборы
9.2.1 Местные приборы
9.2.2 Система автоматического контроля
9.3 Сигнализация
9.4 Технологическая и аварийная защита
9.5 Автоматическое регулирование
9.6 Спецификация оборудования
9.7 Технико-экономическая эффективность автоматизации
10. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
10.1. Техника безопасности при монтаже внутренних систем
10.1.1. Общие требования
10.1.2. Требования безопасности во время работы
10.1.3. Требования безопасности по окончании работы
10.2. Техника безопасности при монтаже пластиковых труб
10.3. Пожарная безопасность зданий и сооружений
11. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблица расчета тепловых потерь помещения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Таблица расчета отопительных приборов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Таблица расчета необходимой мощности котла92
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Гидравлический расчет системы отопления94
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Таблица расчета экономической эффективности по NPV111
ВВЕДЕНИЕ
Системы отопления применяются для поддержания необходимых параметров внутреннего микроклимата в холодный период года. Расчет системы отопления жилого здания включает в себя определение теплового режима здания, конструирование и тепло-гидравлический расчет системы отопления, а также оценку ее сметной стоимости.
Расчет теплового режима включает в себя теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, определение тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции, на нагрев инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещение, а также определение тепловых поступлений от различных бытовых источников (для жилого здания основным теплоисточником является искусственное освещение).
Тепло-гидравлический расчет системы отопления состоит из расчета тепловой нагрузки системы отопления, расчета циркуляционного напора в системе отопления, гидравлического расчета (подбор экономичных диаметров теплопроводов системы отопления), а также расчета нагревательных приборов, то есть определения необходимого количества секций радиатора. газовый котел автоматизация
Целью данной работы является проектирование системы водяного отопления жилого дома переменной этажности в Вологде.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Исходными данными для данной работы являются расчетные параметры воздуха. Расчетные параметры разделяются на внутренние и наружные. По [1] определяем параметры наружного и внутреннего воздуха для г. Вологда, и сводим их в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Расчетные параметры воздуха
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение |
Единица измерения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Наружные расчетные параметры |
||||
Высота этажа |
Нэт |
2,8 |
м |
|
Температура холодной пятидневки |
text |
-32 |
оС |
|
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период |
tср |
-4,1 |
оС |
|
Продолжительность отопительного периода |
z |
231 |
сут |
|
Внутренние расчетные параметры |
||||
Температура внутреннего воздуха: |
tint |
- |
оС |
|
для комнат |
tint |
20 |
оС |
|
для угловых комнат |
tint |
22 |
оС |
|
для кухонных комнат |
tint |
18 |
оС |
|
для ванных комнат |
tint |
25 |
оС |
|
для санитарных узлов, коридоров и лестничной клетки |
tint |
16 |
оС |
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Расчет наружных ограждающих конструкций
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для наружных стен жилого дома, распложенного в г. Вологда.
Конструкция наружной стены приведена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены.
1- внутренняя штукатурка. Известково-песчаный раствор, ;
2- кирпич силикатный, ;
3- утеплитель. Экструдированный пенополистерол, ;
4- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-шлаковом растворе, ;
5- наружная шткатурка. Цементно-песчаный раствор, .
Нормируемое значение сопротивления теплопередач ограждающих конструкций Rreg примем по [табл. 4, 2] в зависимости от градусов суток Dd района строительства. Dd находим по следующей форме
, (2.1)
где tint - температура внутреннего воздуха, оС;
th t - средняя температура наружного воздуха, оС;
Zht - продолжительность отопительного периода, сутки.
Вычислим по формуле (2.2) численное значение Rreg:
, , (2.2)
где Dd - градусо - сутки отопительного периода;
а, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным [табл. 3, 2] для жилых зданий.
Сопротивление теплопередачи определяется по формуле :
, , (2.3)
где n - коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [табл. 6, 2] n=1;
?t - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции,оС [табл. 5, 2] ?t=4;
бin - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [табл. 4, 2] бint=8,7Вт/ м2*оС;
tint - температура внутреннего воздуха, оС;
text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС.
Принимаем для наружной стены численное значение Rreg большей и равной Rо=3,35 м2*оС /Вт.
Сопротивление для однослойной или многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.4):
, (2.4)
где Rsi - сопротивление теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;
Rк - термическое сопротивление ограждающей конструкции, с последовательно расположенными однородными слоями;
Rsе - сопротивление теплоотдачи наружной поверхности стены.
, (2.5)
где бint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, бint=8,7 Вт/м2*оС.
, (2.6)
где R1, R2, Rn, Ral - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м2*оС /Вт.
, (2.7)
где бext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций для условий холодного периода, бext=23 Вт/м2*оС.
Термическое сопротивление каждого из однородных слоев рассчитывается по следующим формулам:
, (2.8)
где - толщина слоя, м;
- коэффициент теплопроводности материала ,Вт/(моС).
Подставив числовые значения в формулу (2.8) получим:
.
,
Вычисляем значение толщины теплоизоляции из экструдированного пенополистерола, лут.= 0,031 Вт/(моС).
.
,
Принимаем в качестве расчётного значения толщину утеплителя .
Вычисляем действительное значение сопротивления теплопередаче для наружной стены :
.
Так как 3,87 м2*оС/Вт > 3,35 м2*оС/Вт, то значения коэффициента теплопередачи определяем по формуле:
,. (2.9)
2.2 Расчет чердачного перекрытия
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для перекрытия чердака.
Конструкция покрытия приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Конструкция перекрытия чердака
Слой №1: ж/б монолитная плита, =200 мм; л=2,04 Вт/(моС);
Слой №2: утеплитель ISOVER «плавающий пол», лут.= 0,043 Вт/(м оС), с = 80 кг/м3, толщина слоя по расчету;
Слой №3: монолитная цементно-песчаная стяжка, =40 мм; л=0,93 Вт/(моС).
Нормируемое значение сопротивления теплопередач ограждающих конструкций Rreg примем по [табл. 4, 2] в зависимости от градусов суток Dd района строительства. Dd находим по формуле(2.1):
.
Вычислим по формуле (2.2) численное значение Rreg:
Сопротивление теплопередачи определяется по формуле (2.3).
,. (2.3)
где n - коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [табл. 6, 2], n=0,11;
?t - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции,оС [табл. 5, 2], ?t=3;
бint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [табл. 4, 2], бint=8,7Вт/ м2*оС;
tint - температура внутреннего воздуха, оС;
text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС.
Принимаем для покрытия численное значение Rreg большей и равной Rо=4,40 м2*оС /Вт.
Сопротивление для однослойной или многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.4).
Термическое сопротивление каждого из однородных слоев рассчитывается по формуле (2.8).
Вычисляем значение толщины утеплителя ISOVER «плавающий пол»:
(2.10)
Принимаем в качестве расчётного толщину утеплителя .
Вычисляем действительное значение сопротивления теплопередачи :
Так как условие выполняется (), то значение коэффициента теплопередачи определяется по формуле (2.9).
,.(2.9)
.
2.3 Расчет перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом.
Конструкция перекрытия приведена на рисунке 2.5 и 2.6.
Рисунок 2.5 - Конструкция перекрытия:
1- стяжка из цементно-песчаного раствора М200, = 45мм;
2 - керамзитовый гравий, =50мм;
3 - сборная ж/б плита, =220мм.
Рисунок 2.6 - Неоднородный элемент конструкции покрытия здания
Нормируемое значение сопротивления теплопередач ограждающих конструкций Rreg примем в зависимости от градусов суток Dd района строительства. Dd находим по формуле (2.1).
Вычислим по формуле (2.2) численное значение Rreg.
Сопротивление теплопередачи определяется по формуле (2.3).
,. (2.3)
где n - коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [табл. 6, 2], n=0,75;
?t - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции,оС[табл. 5, 2], ?t=2;
бint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [табл. 7, 2], бint=8,7Вт/ м2*оС;
tint - температура внутреннего воздуха, оС;
text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС.
Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты. Для упрощения круглые отверстия - пустоты плиты диаметром 150мм - заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной.
. (2.11)
Термическое сопротивление теплопередаче плиты вычисляем отдельно для слоев, параллельных А - А и Б - Б и перпендикулярных В - В, Г - Г, Д - Д движению теплового потока.
Термическое сопротивление плиты ,, в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем для двух характерных сечений (А - А и Б - Б).
В сечении А - А (два слоя железобетона суммарной толщиной с коэффициентом теплопроводности и воздушная прослойка с термическим сопротивлением Ra.l = 0,15 м2·0С/Вт по данным СП 23-101-2004 термическое сопротивление составит:
. (2.12)
В сечении Б - Б (слой железобетона с коэффициентом теплопроводности ) термическое сопротивление составит:
. (2.13)
Затем получаем следующее по формуле:
. (2.14)
Площадь слоев в сечении А - А равна.
Площадь слоев в сечении Б - Б равна.
Термическое сопротивление плиты , в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляют для трех характерных сечений (В - В, Г - Г, Д - Д).
Для сечения В - В и Д - Д (два слоя железобетона):
с . (2.15)
. (2.16)
Для сечения Г - Г термическое сопротивление составит:
. (2.17)
Площадь воздушных прослоек в сечении Г - Г равна
Площадь слоев из железобетона в сечении Г - Г равна
Термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении Г - Г с равно по данным СП 23-101-2004.
Термическое сопротивление слоя железобетона в сечении Г - Г с :
. (2.18)
Затем определяем величину:
Полное термическое сопротивление железобетонной конструкции плиты определится по уравнению:
. (2.19)
Сопротивление для однослойной или многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.4).
Термическое сопротивление каждого из однородных слоев рассчитывается по формуле (2.8).
При бint=8,7 Вт/м2*оС, бext=12 Вт/м2*оС, дстяж.=0,1 м, дкер.грав.=0,05 м, R5=0,183м2*оС/Вт вычисляем действительное значение термического сопротивления теплопередач:
Вычисляем значения коэффициента теплопередачи по формуле (2.9).
3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ
3.1 Общие положения
Для проектирования системы отопления жилого дома первоначально необходимо определить мощность системы отопления, необходимой для восполнения тепловых потерь через ограждающие конструкции.
Поэтому на первом этапе необходимо произвести расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания.
Руководствуясь [прил. 9, 2], находим тепловые потери здания, как сумму потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции или их части. Основные и добавочные потери теплоты следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 10 Вт для помещений по формуле:
,, (3.1)
где к - коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м2*оС);
F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;
tвн - расчетная температура внутреннего воздуха, оС;
text - расчетная температура наружного воздуха, оС;
в - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с [прил. 9, 2];
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [1].
3.2 Расчёт расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие помещений
Через неплотности конструкции наружных ограждений в помещение поступает холодный воздух. Частично воздух нагревается за счет охлаждения помещения и уходит в систему вентиляции.
Детальный расчет тепловых потерь на нагрев инфильтрующегося воздуха ведется в соответствии с [прил. 5, 2]. Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха следует определять по формуле:
,, (3.2)
где L - расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий -- удельный нормативный расход 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений;
свн - плотность воздуха в помещении, рассчитывается по формуле:
,, (3.3)
где с - удельная теплоемкость воздуха равна 1,49 кДж/(кгоС).
k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в воздухопроницаемых элементах
3.3 Тепловые потери помещений
При расчете потерь теплоты через ограждающие конструкции площадь отдельных ограждений должна вычисляться с соблюдением правил обмера наружных ограждений. Эти правила учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше тепловых потерь, полученных по вышеуказанным формулам. Расчетные тепловые потери отдельного помещения определяются в соответствии с выражением (3.4).
,, (3.4)
(3.5)
где с - коэффициент, учитывающий единицы измерения потерь теплоты Q, равный 1,163;
Fпл - площадь пола помещения, м2.
Вспомогательные помещения (коридоры, ванные комнаты и тому подобное), как правило, расположены внутри квартиры и не имеют наружных стен - поэтому их тепловые потери вычисляют только для пола первого этажа этих помещений и потолка верхнего этажа и делят эти теплопотери между помещениями, которые сообщаются с данными вспомогательными помещениями.
Наружная стена лестничных клеток обычно принимается той же конструкции, что и в квартирах. Потолок лестничной клетки является конструктивно продолжением чердачного перекрытия. Добавочными являются теплопотери на открывание дверей.
Предварительно производится расчет сопротивления теплопередачи слоистых ограждающих конструкций, определение температур на внутренней поверхности стен и в углах. В качестве исходных данных задаются общие данные по объекту и данные по каждому ограждению помещений.
Результатом расчета является: основные потери тепла и потери на инфильтрацию через ограждающие конструкции; потери тепла по помещениям; теплопоступления от бытовых приборов для жилых помещений; потери тепла зданием; нагрузки на приборы системы отопления; сопротивления теплопередачи слоистых ограждающих конструкций. Имеет унифицированный диалог "Пользователь-ЭВМ", не зависящий от проблемной задачи, и развитую систему подсказок, сообщений, обучения в расчёте на проектировщика, открытую нормативную базу данных, совершенную диагностику, не допускающую синтаксических и логических ошибок. Раздел энергетические расчеты здания (теплопотери) включает в себя следующие разделы:
- Расчет потерь тепла через ограждения и на нагрев инфильтрирующегося воздуха;
- Теплотехнический расчет ограждений (сопротивление теплопередаче, паропроницанию, тепловой устойчивости, теплоусвоения пола и т.д.);
- Расчет поступления тепла от солнечной радиации в теплый период года;
- Открытая нормативная база данных;
- Минимум вводимой информации (четыре таблицы "Общие данные", "Этажи", "Помещения на этаже", "Ограждения помещений);
- Возможность сокращения вводимой информации при описании геометрически подобных помещений;
- Возможность расчета теплопотерь здания в целом и отдельно взятого помещения;
- Связь с программой теплотехнического расчета ограждающих конструкций;
- Совершенная диагностика, не допускающая синтаксических и логических ошибок.
Все расчеты выполнены в соответствии СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" и свод правил к нему, СНиП 23-01-99 "Строительная климатология". Расчёт тепловых потерь произведён в удобной табличной форме в программе Microsoft Office Excel.
Результаты расчета потерь тепловой энергии в помещении представлены в приложении 1 (таблица П1.1). В таблице 3.1 приведён фрагмент расчёта тепловых потерь помещений на примере одной квартиры.
Таблица 3.1 - Фрагмент расчета тепловых потерь помещений
№ помещения |
Температура в помещении tв °С |
Характеристика ограждения |
Коэф. Теплопередачи ограждения k, Вт/м2°С |
Расчётная разность температур, (tв-tн) |
Осн. теплопотери через ограждения, Q, Вт |
Добавочные теплопотери Я |
Коэффициент (1+Я) |
Теплопотери, Вт |
||||||||
Наименование |
Ориентировка по сторонам света |
Размеры,м |
Площадь, А, м2 |
На ориентировку по сторонам света |
Прочие |
Через ограждения |
На инфильтрацию |
Бытовые теплопуступления |
Помещение в целом |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
1 ЭТАЖ |
||||||||||||||||
101 |
20 |
нс |
ю |
4,2х2,8 |
9,81 |
0,26 |
52 |
133 |
0 |
0,05 |
1,05 |
139 |
554 |
151 |
1368 |
|
кухня |
ок |
ю |
1,3х1,5 |
1,95 |
1,78 |
52 |
180 |
0 |
0,05 |
1,05 |
190 |
|||||
нс |
в |
3,64х2,8 |
10,19 |
0,26 |
52 |
138 |
0,1 |
0,05 |
1,15 |
158 |
||||||
пл |
- |
4,2х3,6 |
15,1 |
0,81 |
52 |
477 |
1 |
477 |
||||||||
102 |
20 |
нс |
ю |
4,5х2,8 |
9,72 |
0,26 |
52 |
131 |
0 |
1 |
131 |
748 |
159 |
1489 |
||
комната |
ок бк |
ю |
0,8х1,5 |
1,2 |
1,78 |
52 |
111 |
0 |
1 |
111 |
||||||
дв бк |
ю |
0,8х2,1 |
1,68 |
1,78 |
52 |
156 |
0 |
1 |
156 |
|||||||
пл |
- |
4,58х3,6 |
15,9 |
0,81 |
52 |
502 |
1 |
502 |
||||||||
103 |
22 |
нс |
ю |
4,3х2,8 |
10,09 |
0,26 |
54 |
142 |
0 |
0,1 |
1,1 |
156 |
1349 |
278 |
3205 |
|
комната |
ок |
ю |
1,3х1,5 |
1,95 |
1,78 |
54 |
187 |
0 |
0,1 |
1,1 |
206 |
|||||
нс |
з |
6,8х2,8 |
13,19 |
0,26 |
54 |
185 |
0,05 |
0,1 |
1,15 |
213 |
||||||
ок |
з |
1,3х1,5 |
1,95 |
1,78 |
54 |
187 |
0,05 |
0,1 |
1,15 |
216 |
||||||
ок |
з |
1,3х1,5 |
1,95 |
1,78 |
54 |
187 |
0,05 |
0,1 |
1,15 |
216 |
||||||
пл |
- |
4,3х6,9 |
27,8 |
0,81 |
54 |
912 |
1 |
912 |
||||||||
104 ванная |
25 |
пл |
- |
3х1,5 |
4,5 |
0,81 |
57 |
156 |
1 |
156 |
156 |
|||||
105 туалет |
16 |
пл |
- |
1,5х1,2 |
1,8 |
0,81 |
48 |
52 |
1 |
52 |
52 |
|||||
106 гардероб |
18 |
пл |
- |
2,4х1,5 |
3,6 |
0,81 |
50 |
109 |
1 |
109 |
109 |
|||||
107 Внутр. каридор |
16 |
пл |
- |
3,32х2,2+7,2х1,2 |
15,94 |
0,81 |
48 |
465 |
1 |
465 |
465 |
|||||
108 |
18 |
нс |
з |
3,31х2,8 |
7,31 |
0,26 |
50 |
95 |
0,05 |
1,05 |
100 |
769 |
169 |
1395 |
||
кухня |
ок |
з |
1,3х1,5 |
1,95 |
1,78 |
50 |
174 |
0,05 |
1,05 |
182 |
||||||
пл |
- |
5,1х3,31 |
16,88 |
0,81 |
50 |
513 |
1 |
513 |
Размещено на http://www.allbest.ru/
4. РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
4.1 Выбор типа системы отопления и расчетных параметров теплоносителя
Согласно способам разводки, системы отопления разделяются на однотрубные и двухтрубные.
В соответствии с техническим заданием в жилом доме проектируется двухтрубная система отопления с горизонтальной поквартирной разводкой, со скрытой лучевой прокладкой трубопроводов.
Выбор данной системы обоснован несколькими следующими факторами. 1.При проектировании многоквартирных домов подходит любой тип отопления, однако считается, что при использовании однотрубной системы в самый дальний от теплового узла радиатор, будет поступать уже порядком остывший теплоноситель, и в зимний период в доме появиться хоть одна «самая холодная комната». В двухтрубной системе такого нет. 2.Двухтрубные системы отопления имеют гораздо меньшие потери давления по сравнению с однотрубными, благодаря этому они позволяют использовать циркуляционный насос меньшей производительности, следовательно, более экономичный. 3.При необходимости можно легко отрегулировать теплоотдачу любого радиатора с помощью термостата с ручным или автоматическим управлением. Такая регулировка совершенно не влияет на теплоотдачу других радиаторов. 4. В современных двухтрубных системах отопления устанавливают запорные клапаны на обоих подводящих трубопроводах. Это позволяет в случае необходимости заменить радиатор без отключения системы отопления, что зачастую абсолютно невозможно при однотрубной системе. 5. Трубы по помещениям разводятся через особую коллекторную систему. Если в системе один из элементов выходит из строя или начинает нестабильно работать, это никак не сказывается на работе остальных устройств.
К недостаткам двухтрубной системы отопления можно отнести: 1.Отопление становится более сложным по схеме подключения. 2.Цена проекта требует большего количества средств. 3.Монтаж схемы является более трудоемким.
4.2 Конструирование системы отопления
Конструирование системы начинается с расстановки отопительных приборов, распределительных коллекторов. В системах отопления с лучевой разводкой применяют закрытую прокладку отопительных труб.
В качестве отопительных приборов приняты биметаллические радиаторы «БРЭМ БР». «Биметаллические» означает, что в их конструкции используются два металла - сталь и алюминий. В радиаторе «БРЭМ БР» исключены контакт теплоносителя с алюминиевым сплавом и условия для электрохимической коррозии, что обеспечивает долговечность прибора. Оребрение из алюминиевого сплава и небольшой объём воды в приборе обеспечивают его низкую инерционность и, как следствие, энергоэкономичность, а малая материалоёмкость - удобство и низкие затраты при его транспортировке и монтаже.
Воздухоудаление из системы отопления предусмотрено через краны Маевского, установленные в верхних пробках радиаторов и автоматические воздухоотводчики - в распределительных коллекторах. Для спуска воды в распределительных коллекторах предусмотрены дренажные клапаны.
В проектируемой системе отопления используются металлопластиковые трубы VALTEC PEX-AL-PEX. Достоинствами металлополимерных (металлопластиковых) труб являются отсутствие коррозии, устойчивость к зарастанию, воздействию агрессивных строительных смесей, прочность, гладкая внутренняя поверхность, удобная транспортировка, технологичный, экономичный монтаж, непроницаемость для молекул газов, относительно небольшое тепловое линейное удлинение.
В качестве отопительных приборов в лестничных клетках запроектированы электрические конвекторы “ТермЭл”. Электроконветоры “ТермЭл”- это настенные отопительные электроприборы, предназначенные для обогрева служебных и жилых помещений различного типа.
4.3. Расчет отопительных приборов
Технические характеристики биметаллического секционного радиатора марки «БРЭМ БР» представлены таблице 4.1.
Таблица 4.1.Технические характеристики радиатора марки «БРЭМ БР»
Модель |
БРЭМ БР-100-500 |
|
Номинальный тепловой поток при нормальных условиях, Вт |
189 |
|
Высота секции, мм |
568 |
|
Глубина секции, мм |
100 |
|
Монтажная высота (межосевое расстояние) секции, мм |
534 |
|
Длина секции, мм |
80 |
|
Площадь наружной поверхности нагрева f, м2 |
0,48 |
|
Масса справочная, кг |
2,3 |
|
Температура теплоносителя max, °С |
135 |
|
Рабочее избыточное давление, МПа (кг/см2) |
2 (20) |
|
Испытательное давление не менее, МПа (кг/см2) |
3 (30) |
|
Разрушающее давление не менее, МПа (кг/см2) |
10 (100) |
|
Коэффициент теплопередачи при нормальных условиях Кну, Вт/(м2·оС) |
5,62 |
|
Теплоплотность (по длине секции), Вт/м |
2362 |
|
Водородный показатель теплоносителя рН |
6,5-9 |
|
Объём воды, л |
0,222 |
Расчетное число секций определяем согласно [6]:
(4.1)
где Fрасч - площадь наружной теплоотдающей поверхности радиатора, м2 ;
fсекц - площадь наружной поверхности нагрева одной секции, м2;
в3 - безразмерный поправочный коэффициент, характеризующий зависи мость теплопередачи радиатора от количества секций в нём при любых схемах движения теплоносителя принимается по [6].
Расчетная площадь радиатора определим по формуле согласно [6]:
(4.2)
где Qпртр - теплопотери помещения, Вт;
Кну - коэффициент теплопередачи радиатора при нормальных условиях, равен 5,62 Вт/м2 0С;
70 - нормированный температурный напор, ОС;
b- безразмерный поправочный коэффициент на расчётное атмосферное давление, b=1;
р - безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается специфика зависимости теплового потока и коэффициента теплопередачи радиатора от числа секций в нём при движении теплоносителя по схеме «сверху-вниз» р=1;
= (/70)1+n - безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается изменение теплового потока отопительных приборов при отличии расчётного температурного напора от нормального;
= c . (Мпр /0,l)m - безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчётного массного расхода теплоносителя через прибор от нормального с учётом схемы движения теплоносителя;
с - поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается влияние схемы движения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи прибора при нормированных температурном напоре, расходе теплоносителя и атмосферном давлении, принимается с=1;
n и m - эмпирические показатели степени соответственно при относительных температурном напоре и расходе теплоносителя, принимаются n=0,3 и m=0,015;
- фактический температурный напор, 0С, определяемый по формуле
(4.3)
где tH и tK - соответственно начальная и конечная температуры теплоносителя (на входе и выходе) в отопительном приборе, 0С;
tв - расчётная температура помещения, принимаемая равной расчётной температуре воздуха в отапливаемом помещении, 0С.
По расчетному числу секций определяется установочное число путем округления Nр в большую сторону. В помещениях с установочным количеством секций больше 14, устанавливаем 2 прибора. Расчет отопительных приборов приведен в приложении 2 (Таблица П.2.1).
Технические характеристики электроконвекторов представлены в таблице 4.2.
Таблица 4.2. - Технические характеристики электроконвекторов “ТермЭл”
Максимальная потребляемая мощность, кВт |
2,0 |
|
Номинальное напряжение питания, В |
220 |
|
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
Масса изделия не более, кг |
10,4 |
|
Режим работы |
продолжительный |
|
Класс защиты от поражения электрическим током |
1 |
|
Степень защиты от влажности |
обычное исполнение |
|
Габаритные размеры: высота, мм глубина, мм длина, мм |
350 |
|
80 |
||
1300 |
||
Масса, кг |
10,4 |
|
Исполнение |
настенное |
|
Условия эксплуатации |
без надзора |
|
Климатическое исполнение |
УХЛ4 по ГОСТ 15150 |
|
Температура внешней поверхности корпуса не превышает температуру, 0С |
60 |
|
Температура воздуха, выходящего из конвектора, не превышает температуру, 0С |
90 |
Расчетное количество устанавливаемых приборов на лестничной клетке определим:
(4.4)
где Qлктп. - теплопотери на лестничной клетке, Вт;
Qпр - тепловая мощность электроконвектора, Вт.
По расчетному числу приборов определяется установочное число путем округления Nпрр в большую сторону. Расчет представим в таблице 4.3.
Таблица 4.3. Расчет отопительных приборов на лестничной клетке.
№ пом. |
Qпом., Вт |
Мощн. Приб., Вт |
nрасч. |
nуст. |
|
116 |
2755 |
2000 |
1,38 |
2 |
|
216 |
3866 |
2000 |
1,93 |
2 |
На лестничной клетке устанавливаем 2 электроконвектора “ТермЭл” на первом этаже, и по одному электроконвектору, на втором и третьем этажах.
5. РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Средний часовой расход теплоты на подогрев воды для нужд горячего водоснабжения определяется [7]:
Qср = c Gср (tг - tх) (1 + Kт.п) 10-3, Вт (5.1)
где с - удельная теплоемкость горячей воды, принимается 4,187 кДж/(кг*0С);
Gcp - средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч;
tг - средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, принимаемая равной 55 °С;
tx - средняя температура холодной воды в отопительном периоде, равная 5 °С;
- плотность горячей воды; при температуре 55C, = 0,986 кг/л;
Kт.п - коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами [8].
Средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч, определяется по формуле:
(5.2)
где m - фактическое число потребителей горячей воды в здании;
Gсут - суточная норма расхода горячей воды в литрах на одного потребителя при средней температуре разбираемой воды tг= 55C, согласно [16], л/(сут·потр). Принимаем Gсут=105 л/(сут· потр).
m - фактическое число потребителей горячей воды в квартире.
Расчет представим в виде таблицы 5.1
Таблица 5.1 Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение
№ квартиры |
Кол-во. жильцов m, чел |
Суточная норма расхода воды Gсут, л/(сут потр) |
Температура разбираемой воды tг,°C |
Температура холодной воды tх,°C |
Коэффициент Кт.п. |
Средний Часовой расход воды ,на ГВС Gср, Л/ч |
Средний часовой расход теплоты на ГВС Qср, Вт |
|
1 |
2 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
8,75 |
551,88 |
|
2 |
3 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
13,125 |
827,83 |
|
3 |
3 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
13,125 |
827,83 |
|
4 |
2 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
8,75 |
551,88 |
|
5 |
2 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
8,75 |
551,88 |
|
6 |
3 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
13,125 |
827,83 |
|
7 |
3 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
13,125 |
827,83 |
|
8 |
2 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
8,75 |
551,88 |
|
9 |
2 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
8,75 |
551,88 |
|
10 |
3 |
105 |
55 |
5 |
0,1 |
13,125 |
827,83 |
6. ПОДБОР КОТЛОВ
Подбор котлов производим исходя из рассчитанных теплопотерь для каждой квартиры и расходов теплоты на горячее водоснабжение квартир. Тогда рассчитаем необходимая мощность котла:
(6.1)
где Qт.п - теплопотери каждой отдельной квартиры, Вт;
QГВ - средний часовой расход теплоты на ГВ каждой квартирой, Вт;
Потери теплоты в квартире рассчитываем как сумму теплопотерь помещений входящих в эту квартиру:
Qт.п.= ?Qпт.п., Вт. (6.2)
где ?Qпт.п - сумма теплопотерь помещений входящих в каждую отдельную квартиру, Вт.
Фрагмент расчета на примере одной квартиры приведен в таблице 6.1. Полный расчет для всех квартир представлен в приложении 3 (Таблица П.3.1).
Таблица 6.1 - Расчет необходимой мощности котла
№ квартиры |
№ комнаты |
Теплопотери помещения, Вт |
Теплопотери квартиры, Вт |
Средний часовой расход теплоты на ГВ Qср, Вт |
Суммарный расход теплоты на квартиру, Вт |
Мощность котла, Вт |
|
1 |
101 |
1173 |
6822 |
551,88 |
7374 |
6725 |
|
102 |
1529 |
||||||
103 |
3338 |
||||||
104 |
156 |
||||||
105 |
52 |
||||||
106 |
109 |
||||||
107 |
465 |
Исходя, из полученных мощностей в каждой из квартир принимаем к установке двухконтурный автоматизированный газовый котел “ ECO Compact 14F” мощностью 14 кВт, изготовленного итальянской фирмой “BAXI”. В котлах BAXI этой серии удивительным образом удалось соединить сверхкомпактные размеры с удобством в использовании и обслуживании. В котле применяются электронные компоненты последнего поколения обеспечивающие самодиагностику и гарантированную надежность работы. Спроектирован для использования в поквартирном отоплении многоэтажных жилых зданий. Камера сгорания закрытая подразумевает наличие в данном котле вентилятора, который принудительно осуществляет забор воздуха и удаление продуктов сгорания на улицу или коллективный дымоход. Жидкокристаллический дисплей дает полную информацию о работе котла. Встроенный высокоскоростной циркуляционный насос с автоматическим воздухоотводчиком. Встроенный расширительный бак емкостью 8 л. Регулирование и автоматическое поддержание заданной температуры в контурах отопления и ГВС.
Технические характеристики котла представлены в таблице 6.2
Таблица 6.2. - Технические характеристики котла “ ECO Compact 14F»
Максимальная полезная тепловая мощность, кВт |
14 |
|
Минимальная полезная тепловая мощность, кВт |
9,3 |
|
Максимальная потребляемая тепловая мощность, кВт |
15,4 |
|
Минимальная потребляемая тепловая мощность, кВт |
10,6 |
|
Максимальный расход природного газа мі/ч (кг/ч) |
1,63 (1,2) |
|
Максимальная производительность (КПД), % |
90,8 |
|
Производительность при 30% мощности, % |
90,2 |
|
Емкость расширительного бака, л |
8 |
|
Давление в расширительном баке, бар |
0,5 |
|
Камера сгорания |
закрытая |
|
Диапазон регулирования температуры в контуре ГВС, °C |
35-60 |
|
Количество горячей воды при t=25 °C, л/мин |
10,3 |
|
Количество горячей воды при t=35 °C, л/мин |
7,4 |
|
Минимальный расход воды в контуре ГВС, л/мин |
2 |
|
Максимальное давление в контуре ГВС, бар |
8 |
|
Минимальное динамическое давление в контуре ГВС, бар |
0,15 |
|
Диаметр дымоотводящей трубы (коакс/раздельных), мм |
(60-100)/80 |
|
Максимальная длина дымоотвод, труб(коакс/раздельных),м |
5/22 |
|
Номинальное входное давлениеприродного газа, мбар |
13-20 |
|
Мощность / напряжение, Вт/В |
110/230 |
|
Габаритные размеры :высота, мм |
700 |
|
ширина, мм |
400 |
|
глубина, мм |
298 |
|
Вес нетто, кг |
29 |
7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
7.1 Общие положения
Система водяного отопления представляет собой разветвленную закольцованную сеть труб и отопительных приборов, заполненных теплоносителем. По трубам нагретая вода (теплоноситель) распределяется по отопительным приборам, охлажденный в приборах теплоноситель по обратному трубопроводу возвращается в котел, где с помощью насосного смешения, смешивается в подающем трубопроводе с теплоносителем из котла и снова поступает в систему отопления. Трубопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как теплопередача происходит при охлаждении определенного количества теплоносителя, то требуется выполнить гидравлический расчет системы. Задача гидравлического расчета состоит в выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давления и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок нагревательных приборов
Для проведения гидравлического расчета необходимо составить расчетную аксонометрическую схему системы отопления, на которой указываются тепловые нагрузки отопительных приборов, длина и номера участков. Участком называют трубу постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый циркуляционный контур теплоносителя через тепловой генератор, составляют циркуляционное кольцо системы.
В выпускной квалификационной работе гидравлический расчет произведен в табличной форме в компьютерной программе Microsoft Office Excel. При выполнении гидравлического расчёта пользовался методикой и справочными материалами, приведёнными в справочнике проектировщика "Внутренние санитарно-технические устройства" часть 1 "Отопление" под редакцией Староверова и Шиллера [17].
7.2 Расчетные параметры теплоносителя
В отопительной технике применяют высокотемпературную воду, которая под воздействием избыточного давления не вскипает в трубопроводах. Циркулирующая в нагревательных приборах горячая вода, охлаждается, а затем возвращается в теплоисточник для последующего подогрева. Температурный перепад между горячей и охлажденной водой (дtс= tг - tо), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.
Выбор вида и параметров теплоносителя надо обосновывать предельно допустимыми температурами поверхности нагревательных приборов.
В дипломном проекте принята дtс =85 - 65 = 20оС. В водяных системах отопления жилых зданий при отопительном графике 85-65 оС средняя температура воды в нагревательных приборах равна 75 оС.
Указанная средняя температура горячей воды, циркулирующей через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха.
7.3. Расчет тепловой нагрузки системы отопления
Расходы воды по участкам определим по формуле (7.1) согласно [10]:
(7.1)
где Q - тепловая нагрузка участка, Вт;
tг - расчетные температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления, равная 85 °С;
tо - расчетные температуры воды в обратном трубопроводе системы отопления, равная 65 °С;
с - удельная теплоемкость воды, равная 4,187кДж/(кг·0С);
в1 - поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь сверх расчетной, принимаемых к установке отопительных приборов, согласно [6] в1=1,045;
в2 - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен; согласно [6] при установке у наружной стены секционного радиатора или конвектора - в1=1,02.
7.4. Метод удельных потерь на трение
При известных расходах воды на отдельных участках можно подобрать диаметры трубопроводов и вычислить потери давления на этих участках.
Потери давления на отдельном участке по методу удельных потерь давления на трение вычисляется по формулам согласно [11]:
(7.2)
(7.3)
(7.4)
где Rlуч - потери давления на трение, Па;
R - удельные потери давления на трение, Па/м;
Z - потери давления в местных сопротивлениях участка, Па;
l - длина участка, м;
- коэффициент трения;
dв - внутренний диаметр трубопровода;
w - скорость воды на участке, м/с;
- плотность воды, кг/м3;
Уоуч - сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на участке, ведомость коэффициентов местных сопротивлений представлена в приложении Г.
Скорость воды найдем из уравнения неразрывности согласно [12]:
(7.5)
Коэффициент трения для турбулентного режима движения воды зависит от критерия Рейнольдса (Re) и относительной эквивалентной шероховатости труб, вычисляется по экспериментальной формуле согласно [12]:
(7.6)
(7.7)
где kэ- абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода, для пластиковых труб 0,02мм;
н- коэффициент кинематической вязкости, для пластиковых труб м2/с.
Расчет представим в приложении 4. (таблица П.4.1, таблица П.4.2, таблица П.4.3)
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОКВАРТИРНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Исходные данные
Запроектирована система поквартирного теплоснабжения и отопления с использованием двухконтурного автоматизированного газового котла “ ECO3 Compact 14F ” мощностью 14 кВт итальянской фирмой “BAXI”. Разводка внутри квартиры выполняется пластиковыми трубами. Для расчета используются следующие исходные данные:
Cк= 28500 руб. - стоимость котла;
Ст= 70 руб. - стоимость 1 погонного метра трубы (D=16мм);
Тт = 1530.46 руб./Гкал, - тариф на тепловую энергию;
Тг= 3,98 руб/м3, 398 руб/Гкал, - тариф на газ;
Тв= 26,09 руб/м3, - тариф на воду;
Tээ= 3,5 руб/кВт•ч тариф на электрическую энергию;
Qот=0,3 Гкал/ м2год - норматив на систему отопления квартиры в централизованной системе теплоснабжения;
Qгв= 1,9 Гкал чел/год - норматив для теплоты используемой на нужды ГВС в централизованной системе теплоснабжения;
Gцтс=120 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в централизованной системе теплоснабжения;
Gптс= 45 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в квартирной системе теплоснабжения;
n = 2 - на сколько градусов снижена температура воздуха в помещении для поддержания требуемых условий.
Данный дом состоит из 2,3-х комнатных квартир. Исходные данные по ним приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 - Исходные данные квартир
Наименование |
Номера квартир |
||||
1,5,9 |
2,6,10 |
3,7 |
4,8 |
||
Количество комнат в квартире |
2 |
3 |
3 |
2 |
|
Площадь квартиры S, м2 |
85 |
109 |
96 |
85 |
|
Количество квартир в доме |
3 |
3 |
2 |
2 |
|
Принятое количество жильцов, N |
2 |
3 |
3 |
2 |
|
Разводка труб по квартире, м |
125,8 |
172 |
156 |
140 |
8.2 Обоснование капитальных затрат
Капитальные вложения при монтаже системы поквартирного теплоснабжения для данного дома представлены в таблице 8.2.
Таблица 8.2 - Капитальные вложения при монтаже системы поквартирного теплоснабжения
Наименование |
Количество |
Цена, руб. |
Сумма по дому, руб. |
|
Котел “ ECO3 Compact 14F” |
10 |
28500 |
285000 |
|
Пластиковые трубы |
1488 |
70 |
104200 |
|
Водосчетчик |
10 |
850 |
8500 |
|
Затраты на монтаж: |
80000 |
|||
Общая сумма: |
477200 |
При расчете экономии в капитальные затраты не включаем стоимость отопительных приборов, т.к. они используются и в системе централизованного теплоснабжения.
Принимаем затраты на проектирование- 10% от общей стоимости длительностью 3 месяца, монтажные работы- 20% длительностью 2 месяца, комплектация оборудования- 70% длительностью 3 месяца. Инфляцию принимаем 12% годовых, банковский кредит 24% годовых.
8.3 Расчет технической эффективности
Годовую экономию тепловой энергии после установки системы квартирного теплоснабжения можно рассчитать по следующей зависимости согласно [16]:
Q= Q1+Q2+Q3+ Q4, Гкал/год, (8.1)
где Q1- количество теплоты от бытовых тепловыделений Гкал/год;
Q2- количество теплоты за счет специального снижения (ночное время, длительное отсутствие) температуры воздуха в помещении, Гкал/год;
Q3- количество теплоты за счет автоматического снижения температуры в помещениях в осенне-весенний период, когда на нужды отопления подается теплоноситель с большей, чем требуемая температура теплоносителя с целью обеспечить функционирование централизованного горячего водоснабжения, Гкал/год.
Количество бытовых тепловыделений (Q1) определяется согласно [16]:
Q1= Qбыт nот, Гкал/год, (8.2)
где Qбыт- средние суммарные бытовые теплопоступления в квартире (тепловыделения от бытовой техники, осветительных и электронагревательных приборов, газовых плит и т.д.), Гкал /сут;
nот- продолжительность отопительного периода, сут.
Этот объем теплоты можно вычислить и другим путем. По данным [17] электропотребление в наших квартирах составляет 600 кВтчас/чел. в год. Это минимальное количество бытовых тепловыделений в другом виде:
Q1= 600/1163=0,5 , Гкал/чел год.
Если принять во внимание что понижение температуры воздуха в помещении на 1оС дает экономию тепловой энергии (на нужды отопления в средней полосе России) в 4%, то для расчета экономии тепловой энергии в ночное время можно воспользоваться следующим выражением согласно [16]:
Q2= Qг.0,04. n , Гкал/год, (8.3)
где n - значение, показывающее, на сколько градусов снижена температура воздуха в помещении для поддержания требуемых условий.
В осенне-весенний период в большинстве зданий страны из-за необходимости обеспечения горячего водоснабжения поддерживается повышенная температура воздуха в помещениях. Эти «перетопы» легко определяются с использованием количества дней в отопительном сезоне для данной местности [17].
Для условий Вологодской области (расчетная температура наружного воздуха для систем отопления -32 0С), количество сэкономленной тепловой энергии (Q3) может составить 10% от годового потребления теплоты (Qг) на отопление. Или иначе, минимальная экономия тепловой энергии составит:
Q3 = 0,1· Qг, Гкал/год, (8.4)
где Qг - годовое потребление тепловой энергии на нужды отопления, Гкал, которое определяется согласно [16]:
Qг = S Qот, Гкал, (8.5)
где S - площадь квартиры, м2,
Qот - норматив на систему отопления квартиры в централизованной системе теплоснабжения, Гкал/ м2год ;
Кроме того, поквартирное отопление обеспечивает экономию питьевой воды в объеме Gв =20 куб м. в год на одного человека и, как следствие, снижение теплоты на нужды ГВС. Снижение потребления воды происходит за счет предотвращения слива недогретой воды. Таким образом, экономия теплоты составит:
Q4 = ср Gв (tк - tн), Гкал/год чел, (8.6)
где ср = 10-3 Гкал/м3 теплоемкость воды;
tк = 55 °C конечная температура воды;
tн = 5 °C начальная температура воды.
Расчет технической эффективности представим в таблице 8.3
Таблица 8.3 - Расчет технической эффективности
Номера квартир, № |
Qг, Гкал |
Q1, Гкал/чел год |
Q2, Гкал/год |
Q3, Гкал/год |
Q4, Гкал/год чел |
Q , Гкал/год |
|
1, 5, 9 |
25,5 |
0,5 |
2,04 |
2,5 |
1 |
6,04 |
|
2, 6, 10 |
32,7 |
0,5 |
2,61 |
3,2 |
1 |
7,31 |
|
3, 7 |
28,8 |
0,5 |
2,3 |
2,8 |
1 |
6,6 |
|
4, 8 |
25,5 |
0,5 |
2,04 |
2,5 |
1 |
6,04 |
8.4. Расчет экономической эффективности
Годовая экономическая эффективность введения поквартирного теплоснабжения может быть определена по следующему выражению согласно [16]:
Э= Цц-Цпо, руб./год, (8.7)
где Цц- платежи жильцов при централизованном теплоснабжении, руб/год, определим по формуле (8.8) согласно [16];
Цпо- платежи жильцов при поквартирном отоплении (платежи за газ или электрическую энергию) , руб/год, определим по формуле (8.9) согласно [16].
Цц= Qг ·Тт + Qгв· Тт ·N + Gцтс· Тв· N, руб./год, (8.8)
Цпо= (Q -Q1 - Q2 - Q3) · Тг + (Qгв - Q4) · N·Тг+ (G - Gв) ·N· Тв, руб./год,(8.9)
Срок окупаемости инвестиций в квартирное теплоснабжение согласно [16]:
, год, (8.10)
где К- капитальные затраты на квартирное теплоснабжение, руб.
Расчет годовой экономической эффективности представим в таблице 8.4
Таблица 8.4 - Расчет годовой экономической эффективности
Номера квартир, № |
Цц, руб./год |
Цпо, руб./год |
Э, руб./год |
?Э, руб./год |
|
1, 5, 9 |
22226,35 |
2418,9 |
19807,5 |
59422,5 |
|
2, 6, 10 |
25091,9 |
3429,35 |
21662,5 |
64987,5 |
|
3, 7 |
23539,7 |
3429,35 |
20110,4 |
40220,8 |
|
4, 8 |
22226,35 |
2418,9 |
19807,5 |
39615 |
|
Экономия по дому: |
204245,8 |
Срок окупаемости инвестиций по укрупненным показателям, вычисляемый по формуле (8.10) составит:
года.
8.5. Расчет экономической эффективности по NPV
Более глубокой является оценка эффективности инвестиций [18] на реализацию энергосберегающих проектов, учитывающая также оплаты по банковской кредитной ставке, инфляцию, в некоторых случаях обесценивающую положительный эффект от энергосбережения. Инвестиционный анализ позволяет сравнивать эффективность различных энергосберегающих проектов, оценить, насколько эффективно вкладывать денежные средства в реализацию энергосберегающего проекта по сравнению с использованием их в банковском бизнесе и других финансовых проектах, в которых можно получить заранее обусловленную прибыль.
Для этого к начальному времени реализации проекта приводят все доходы, поступающие за время его действия и сравнивают их с затратами на реализацию проекта, т.е. с инвестициями в проект. Разность между инвестиционными затратами и суммой дисконтированных денежных потоков, генерируемых проектом и приведенных к моменту начала реализации проекта через действующую ставку доходности называется чистой приведенной стоимостью проекта (NPV).
Если полученная разность положительна, то проект за время его реализации окупается и имеет смысл его реализовывать. Если разница отрицательна, необходимо искать другие варианты осуществления энергосберегающих проектов. При этом целесообразно проводить сравнительный анализ различных энергосберегающих проектов и отобрать к реализации тот, который требует меньших инвестиций и имеет более короткий срок окупаемости.
Чистая приведенная стоимость определяется по формуле:
Подобные документы
Общие требования к системам водяного отопления. Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Гидравлический расчет системы холодного и горячего водоснабжения. Параметры вытяжной вентиляции.
курсовая работа [116,5 K], добавлен 22.09.2012Проектирование двухтрубной системы водяного отопления с нижней разводкой. Установка на радиатор марки Global Style Plus 500 автоматического терморегулятора RTD-G и запорного радиаторного клапана RLV. Расчет нагревательных приборов и сопротивлений стояка.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.12.2012Теплотехнический расчет перекрытия пола первого этажа, наружных стен и утепленного чердачного перекрытия. Описание проектируемой системы отопления. Расчет теплопотерь через наружные ограждения. Гидравлический расчет системы отопления и вентиляции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.02.2015Описание района строительства жилого дома. Теплотехнический расчет наружных ограждений. Определение тепловой нагрузки. Гидравлический расчет системы двухтрубной системы отопления. Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной вентиляции.
контрольная работа [271,4 K], добавлен 19.11.2014Проектирование системы напольного отопления двухкомнатной квартиры. Определение расчетных температур в неотапливаемых помещениях, сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом. Гидравлический расчет контуров напольного отопления.
курсовая работа [551,8 K], добавлен 16.02.2015Характеристика условий строительства жилого дома переменной этажности в г. Челябинск. Архитектурно-строительное и конструктивное решение здания. Технология и организация строительного производства. Теплотехнический расчет, оборудование, материалы; смета.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 24.12.2016Теплотехнический расчет наружных ограждений. Вычисление потерь, удельного расхода тепловой энергии на отопление здания. Система отопления с попутным движением воды, плюсы и минусы двухтрубной системы. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления.
курсовая работа [635,1 K], добавлен 10.05.2018Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Разработка системы отопления, определение тепловых нагрузок. Гидравлический расчет водяного отопления. Подбор оборудования теплового пункта. Конструирование систем вентиляции, расчет воздухообменов.
курсовая работа [277,4 K], добавлен 01.12.2010Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений. Гидравлический расчет системы отопления по удельным линейным потерям давления. Конструирование и подбор оборудования узла управления.
курсовая работа [829,3 K], добавлен 08.01.2012Основная цель системы отопления - создание теплового комфорта в помещении. Выбор и расчет системы отопления жилого дома в г. Мариинск. Термическое сопротивление ограждающих конструкций, их толщина и подбор материалов. Расчет тепловых потерь помещений.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 24.12.2011