Разработка теплоснабжения многоквартирного дома
Проектирование системы поквартирного теплоснабжения четырехэтажного многоквартирного жилого дома в городе Вологде. Разработка трубопроводов горячего водоснабжения с водоразборной арматурой, отопления с отопительными приборами и запорной арматурой.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.12.2019 |
Размер файла | 1007,7 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
теплоснабжение жилой дом
Один из самых трудных вопросов в нашей стране касается обеспечения владельцев квартир качественным отоплением. Для этого используются традиционные централизованные системы отопления. Однако, они уже давно устарели не только морально, но и физически. Центральное отопление квартир не приносит желаемого результата. И дело в перебоях с отоплением и горячей водой. А вот стоимость при этом за коммунальные услуги только возрастает. Кроме этого, вся система трубопровода в России сильно изношена, в том числе и котельное оборудование. В итоге при подсчете тепловых потерь выходит показатель в 50 процентов, что очень много.
Выход из сложившейся ситуации заключается в установке индивидуального поквартирного отопления в многоквартирном доме.
Система состоит из источника теплоснабжения - котла (либо электрического, либо газового), трубопроводов горячего водоснабжения с водоразборной арматурой, трубопроводов отопления с отопительными приборами и запорной арматурой.
Такая система применяется в многоэтажных домах и состоит из магистральных трубопроводов, расположенных горизонтально и скрытая в стяжке пола.
Достоинства:
- возможность влияния на комфортные условия в квартире исходя исключительно из собственных ощущений и пожеланий хозяина;
- позволяет изменять систему по усмотрению собственника, т.е. менять (добавлять или убирать) отопительные приборы, трубы и арматуру, производить гидравлические испытания и наладку, не влияя при этом на режим работы других квартирных систем;
- данный вид теплоснабжения позволяет решить проблемы летнего отключения горячей воды;
- возможность ремонта системы в любое время, так как скрытая прокладка отопительных магистралей осуществляется в пределе одной квартиры или дома.
- износоустойчивость индивидуальной поквартирной системы теплоснабжения примерно в 2 раза выше за счет материалов (примерный срок работы системы около 50 лет).
- реальные затраты на поквартирное теплоснабжение в конечном итоге в разы меньше, чем те, которые приходится нести жителям, эксплуатирующим систему центрального теплоснабжения: эксплуатация индивидуальных котлов дает возможность снизить стоимость коммунальных услуг минимум в 2 раза.
Недостатки:
- потребность в техническом обслуживании газового котла (заключение договора техобслуживания);
- расходы на установку котла, газового счетчика, газоанализатора;
- пожарная опасность;
- энергозависимость, котел перестает работать, подача горячей воды и отопления прекращается, случае отключения электричества.
Цель данной работы спроектировать систему поквартирного теплоснабжения 4-х этажного многоквартирного жилого дома в городе Вологде.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Исходными данными для выпускной квалификационной работы являются наружные и внутренние расчетные параметры воздуха, а также длительность отопительного периода и конструктивные данные. По [1] определяем параметры наружного и внутреннего воздуха г. Вологда, и сводим их в таблицу 1.1
Таблица 1.1- Расчетные параметры для проектирования
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение |
Единица измерения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Наружные расчетные параметры |
||||
Высота этажа жилого дома |
Hэт |
2,6 |
м |
|
Температура самой холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 |
text |
-32 |
oC |
|
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период |
tср |
-4,1 |
oC |
|
Продолжительность отопительного периода |
z |
231 |
oC |
|
Внутренние расчетные параметры воздуха |
||||
для угловых комнат |
tint |
22 |
oC |
|
для комнат |
tint |
20 |
oC |
|
для кухонь |
tint |
18 |
oC |
|
для ванных |
tint |
24 |
oC |
|
для санитарных узлов, коридоров и лестничной клетки |
tint |
16 |
oC |
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Расчет наружных ограждающих конструкций жилого здания
Необходимо рассчитать термическое сопротивление для наружных стен жилого здания в г. Вологда.
Конструкция наружной стены приведена на рисунке 1.1
Рисунок 2.1 - Конструкция наружной стены.
1-Наружный слой. Облицовочный керамический кирпич, ;
2- утеплитель. Экструдированный пенополистерол, ;
3-Керамзитобетонный блок, ;
4-Внутренняя штукатурка. Известково-песчаный раствор, .
Нормируемое значение теплосопротивления ограждающих конструкций Rreg примем по [табл. 4, 2] в зависимости от градусо-суток Dd района строительства. Градусо-сутки находим по следующей формуле:
, (2.1)
гдеtint - температура внутреннего воздуха, оС;
th t - средняя температура наружного воздуха, оС;
Zht - продолжительность отопительного периода, сутки.
Вычислим по формуле (2.2) численное значение теплосопротивления Rreg:
, , |
(2.2) |
гдеDd - градусо - сутки отопительного периода в данном регионе;
а, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным [табл. 3, 2] для жилых зданий.
Сопротивление теплопередачи определяется по формуле:
, , |
(2.3) |
гдеn - 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 - средняя температура внутреннего воздуха в жилом здании, оС;
text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС.
Принимаем для наружной стены численное значение термического сопротивления Rreg большей и равной Rо=3,35 м2*оС /Вт.
Сопротивление для однослойной или многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (2.4):
, |
(2.4) |
гдеRsi - сопротивление теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;
Rк - термическое сопротивление ограждающей конструкции, с последовательно расположенными однородными слоями;
Rsе - сопротивление теплоотдачи наружной поверхности стены.
, |
(2.5) |
гдебint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, бint=8,7 Вт/м2*оС.
, |
(2.6) |
гдеR1, R2, Rn, Ral - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м2*оС /Вт.
гдебext - 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/(м * оС).
Подставив числовые значения в формулу (2.8) получим:
.
,
Вычисляем значение толщины теплоизоляции из пенополистерола, лут.= 0,03 Вт/(моС).
.
,
Принимаем в качестве расчётного значения толщину утеплителя Вычисляем действительное значение термического сопротивления для наружной стены:
.
Так как 6,05 м2*оС/Вт > 3,35 м2*оС/Вт, то значения коэффициента теплопередачи определяем по формуле:
,. |
(2.9) |
2.2 Расчет перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом
Необходимо рассчитать термическое сопротивление для перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом.
Конструкция перекрытия приведена на рисунке 2.2 и 2.3.
Рисунок 2.2 - Конструкция перекрытия:
Слой №1: ж/б монолитная плита, =160 мм; л=1,92 Вт/(моС);
Слой №2: стяжка из цементного раствора =20 мм; л=0,81 Вт/(моС)
Слой №3: утеплитель ISOVER «профи», лут.= 0,039 Вт/(м оС), с = 80 кг/м3, толщина слоя по расчету;
Слой №4: панель основания пола, =10 мм; л=0,09 Вт/(моС).
Слой №5: линолеум ПВХ на тканевой основе =5 мм; л=0,2 Вт/(моС).
Рисунок 2.3 - Неоднородный элемент конструкции покрытия здания
Нормируемое значение термического сопротивления ограждающих конструкций Rreg примем в зависимости от градусо-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) |
гдеn - коэффициент, который учитывает 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.
Принимаем для наружной стены численное значение термического сопротивления Rreg большей и равной Rо=4,40 м2*оС /Вт.
Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты. Для упрощения круглые отверстия - пустоты плиты диаметром 114 мм - 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).
Вычисляем значение толщины теплоизоляции из утеплителя ISOVER «профи»,:
,
Принимаем в качестве расчётного значения толщину утеплителя
Вычисляем действительное значение термического сопротивления теплопередач перекрытия между жилым помещением и техническим подвалом:
Вычисляем значения коэффициента теплопередачи по формуле (2.9).
2.3 Расчет чердачного перекрытия
Необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи для перекрытия чердака.
Конструкция покрытия приведена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 - Конструкция перекрытия чердака
Слой №1: ж/б монолитная плита, =160 мм; л=1,92 Вт/(моС);
Слой №2: монолитная цементно-песчаная стяжка, =20 мм; л=0,81 Вт/(моС).
Слой №3: утеплитель ISOVER минеральная вата «теплая крыша», лут.= 0,037 Вт/(м оС), с = 80 кг/м3, толщина слоя по расчету;
Слой №4: рубероид 1 слой =10 мм; л=0,17 Вт/(моС)
Нормируемое значение сопротивления теплопередачи 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) |
гдеn - коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [табл. 6, 2], n=0,6;
?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.
Расчет теплопередачи железобетонной плиты берем из предыдущего раздела 2.2
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)
.
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) |
гдек - 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) |
гдеL - 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) |
гдес - 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 тепловые потери 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 квартир.
Таблица 3.1 - Фрагмент расчета тепловых потерь помещений
№ пом. |
Наименование помещения |
температура в помещении tвн, °С |
Характеристика ограждения |
Коэффициент теплопередачи ограждения k , Вт/м*С |
Расчетная разность температур (tвн-tн), °С |
Осн. теплопотери через ограждения, Q, Вт |
Добавочные потери в |
Коэффициент (1+в) |
Теплопотери помещения Qпом, Вт |
|||||||||
Обозначение |
Ориентация по сторонам света |
Размеры a х b, м |
Площадь, F, мІ |
на ориентацию по сторонам света |
прочие |
Через ограждения Qогр, Вт |
На инфильтрацию Qинф, Вт |
бытовые тепловыделения Qбыт, Вт |
Суммарные теплопотери для помещения Qпом, Вт |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
||
1 ЭТАЖ |
||||||||||||||||||
101 |
Жилая комната угловая |
22 |
Н.С. |
с |
2,6 |
3,2 |
6,07 |
0,16 |
54 |
52,44 |
0,1 |
1,1 |
58 |
797 |
141 |
1634 |
||
Ок |
с |
1,5 |
1,5 |
2,25 |
1,78 |
216,27 |
0,1 |
1,1 |
238 |
|||||||||
Н.С. |
з |
2,6 |
3,5 |
4,96 |
0,16 |
42,85 |
0,05 |
0,1 |
1,15 |
49 |
||||||||
Пл. |
- |
3,2 |
4,4 |
14,08 |
0,23 |
174,87 |
1 |
175 |
||||||||||
Ок бк |
з |
1,5 |
1,5 |
2,25 |
1,78 |
216,27 |
0,05 |
0,1 |
1,15 |
249 |
||||||||
Дв бк |
з |
0,9 |
2,1 |
1,89 |
1,78 |
181,67 |
0,05 |
0,1 |
1,15 |
209 |
||||||||
102 |
Жилая комната |
20 |
Н.С. |
с |
2,6 |
3,2 |
6,07 |
0,16 |
52 |
50,50 |
0,1 |
1,1 |
56 |
954 |
174 |
1310 |
||
Ок |
с |
1,5 |
1,5 |
2,25 |
1,78 |
208,26 |
0,1 |
1,1 |
229 |
|||||||||
Н.С. |
в |
2,6 |
1,5 |
3,90 |
0,16 |
32,45 |
0,1 |
0,05 |
1,15 |
37 |
||||||||
пл. |
- |
- |
17,38 |
0,23 |
207,86 |
1 |
208 |
|||||||||||
103 |
Жилая комната |
20 |
Н.С. |
с |
2,6 |
3,2 |
6,07 |
0,16 |
52 |
50,50 |
0,1 |
1,1 |
56 |
755,25 |
137,6 |
1067 |
||
Ок |
с |
1,5 |
1,5 |
2,25 |
1,78 |
208,26 |
0,1 |
1,1 |
229 |
|||||||||
Пл. |
3,2 |
4,3 |
13,76 |
0,23 |
164,57 |
1 |
165 |
|||||||||||
104 |
Сан. Узел |
16 |
НС |
з |
2,6 |
0,95 |
2,47 |
0,16 |
48 |
18,97 |
0,05 |
1,05 |
20 |
39 |
||||
Пл. |
0,95 |
1,82 |
1,73 |
0,23 |
19,09 |
1 |
19 |
|||||||||||
105 |
Ванная комната |
24 |
нс |
з |
2,6 |
1,9 |
4,94 |
0,16 |
56 |
44,26 |
0,05 |
1,05 |
46 |
91 |
||||
Пл. |
1,9 |
1,82 |
3,46 |
0,23 |
44,54 |
1 |
45 |
|||||||||||
106 |
Коридор |
16 |
Пл. |
1,22 |
2,9 |
3,54 |
0,23 |
48 |
39,06 |
1 |
39 |
39 |
||||||
107 |
Прихожая |
16 |
Пл. |
- |
- |
6,10 |
0,23 |
48 |
67,34 |
1 |
67 |
67 |
4. РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
4.1 Выбор типа системы отопления и расчетных параметров теплоносителя
Способы разводки системы отопления по дому разделяются на однотрубные и двухтрубные.
Согласно техническому заданию в жилом доме проектируется поквартирная двухтрубная система отопления с горизонтальной разводкой, со скрытой прокладкой трубопроводов.
Выбор данной системы обоснован несколькими следующими факторами. 1.При использовании однотрубной системы, проявляется взаимозависимость работы всех элементов системы, теплоноситель проходя через все радиаторы системы отопления охлаждается и в самый последний радиатор, расположенный в конце ветки, теплоноситель попадает едва теплый, что сказывается на комфортных условиях в помещении. В двухтрубной системе такого нет. 2. В двухтрубных системах отопления гидравлическое сопротивление намного меньше, чем в однотрубной, что позволяет использовать циркуляционный насос меньшей мощности, а это существенная экономия энергоресурсов. 3.При использовании двухтрубной системы отопления есть возможность регулирования теплоотдачи отдельно взятого радиатора без негативных последствий на всю систему в целом и не влияет на теплоотдачу других радиаторов. 4.При проектировании однотрубной системы отопления ограниченное количество обогревательных устройств на одном стояке, тогда как в двухтрубной системе это число неограниченно. 5. Для двухтрубной системы не надо увеличивать количество секций в радиаторах с целью увеличения объемов теплоносителей. Легко ликвидируются ошибки, допущенные на стадии проектирования. Система менее уязвима к разморозке.
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.
В качестве отопительных приборов приняты биметаллические радиаторы «RIFAR Base 500››. Рассматриваемые приборы обладают положительными свойствами, которые выделяют их среди прочих видов обогревателей:
· Увеличенный срок службы. Прибор, выполненный с высоким качеством без нарушений технологического процесса, будет надежно обогревать помещение не менее 30 лет;
· Стальная основа придает данному изделию повышенную прочность;
· Стальному сердечнику, особенно если он выполнен из высокоуглеродистой стали, не страшен теплоноситель с избыточным содержанием щелочи и кислот;
· Высокая степень тепловой отдачи (до 200 Вт на одну секцию);
· В стандартной комплектации радиатора присутствует регулятор температуры, позволяющий уменьшать или увеличивать теплоотдачу;
· Большой выбор расцветок и множество дизайнерских решений внешнего вида изделия, позволяют подобрать радиатор под любой интерьер.
К отрицательным качествам можно отнести следующие моменты:
· С годами различный коэффициент расширения материала может приводить к возникновению внутреннего трения, что выражается в появлении шумов;
· Небольшой входной и выходной диаметр труб радиатора, при наличии в теплоносителе посторонних веществ, может стать причиной засорения. Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется устанавливать фильтр на подаче;
· Высокая стоимость.
В радиаторе «RIFAR Base 500» невозможен контакт теплоносителя с алюминиевым сплавом и исключена возможность для электрохимической коррозии, что обеспечивает долговечность прибора. Придание ребристости теплоотдающей поверхности и небольшой объём воды в приборе обеспечивают его низкую инерционность и, как следствие, экономия энергии, а малая материалоёмкость - практичность и низкие трудовые затраты при его транспортировке и монтаже.
Удаление воздуха из системы отопления предусмотрено через краны Маевского, установленные в верхних пробках радиаторов.
В проектируемой системе отопления используются полипропиленовые трубы Wefatherm: подводки к радиаторам диаметром 20x2,8, магистральный трубопровод диаметром 25x3,5. Достоинствами полипропиленовых труб являются антикоррозионная стойкость, устойчивость к зарастанию, воздействию агрессивных строительных смесей, термоизоляция на высоком уровне, прочность, гладкая внутренняя поверхность, удобная транспортировка, технологичный, экономичный монтаж, непроницаемость для молекул газов, относительно небольшое тепловое линейное удлинение.
Отопление в ванных комнатах будет осуществляться от полотенцесушителей М-типа.
Таблица 4.1 - Технические характеристики полотенцесушителя.
Производитель |
ООО "ОЛИМП" |
|
Тип полотенцесушителя |
водяной |
|
Материал |
пищевая нержавеющая сталь |
|
Толщина стенки трубы |
2 мм |
|
Поверхность зеркальная |
полированная |
|
Температура теплоносителя |
до 110 С max |
|
Рабочее давление |
8 атм. (испытания 24 атм.) |
|
Гарантия |
60 месяцев с момента продажи |
|
Срок службы |
более 15 лет |
|
Маркировка |
голограмма |
|
Наружная резьба, дюймы |
3/4 |
|
ДУ, мм |
20 |
|
Диаметр трубы, мм |
25 |
|
Теплоотдача, Вт |
110 |
4.3 Расчет отопительных приборов
Технические характеристики биметаллического секционного радиатора марки «RIFAR Base 500» представлены в приложении 2 (таблица П2.1).
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 зависимость теплопередачи радиатора от количества секций в нём при любых схемах движения теплоносителя принимается по [6].
Расчетную площадь радиатора определим по формуле согласно [6]:
(4.2) |
гдеQпртр - тепловые потери 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 3 (Таблица П.3.1).
Отопление на лестничных клетках организованно от электрической тепловой завесы с автоматическим регулированием.
Краткое описание схемы установки воздушной завесы с автоматическим регулированием:
· воздушная завеса Тропик-лайн T306E10
· длина воздушной завесы - 1 метр
· максимальная электрическая мощность - 6 кВт
· максимальный воздушный поток - 1900 м3/час
· датчик положения двери
· терморегулятор
· блок автоматического управления А3E
Блок автоматического управления А3Е позволяет управлять воздушной завесой с электрическим нагревом, которая имеет 3 скорости воздушного потока (1300, 1600 и 1900 мі/час) и две степени нагрева (в нашем случае это либо отключение нагрева 0кВт, половинная мощность 3 кВт, полная мощность 6 кВт). Приведем стандартный способ настройки автоматики воздушных завес в зависимости от погодных условий. Цель настройки автоматики - максимальная экономия электроэнергии при обеспечении достаточного теплового комфорта в помещении подъезда.
1. Межсезонье: уличная температура колеблется в диапазоне 0°С ч 5°С. При закрытой входной двери воздушная завеса всегда программируется на отключение. При открытой двери программируется минимальная скорость воздушного потока и половинная мощность нагрева 3 кВт. Положение терморегулятора при данных предустановках несущественно.
2. Погодные условия умеренно низкой температуры: от -10°С до 0°С. При закрытой входной двери воздушная завеса программируется на минимальную скорость воздушного потока и половинную мощность нагрева 3 кВт. При открытой двери программируется максимальная 3я скорость воздушного потока и полная мощность нагрева 6 кВт. Положение терморегулятора устанавливается на значение 15°С ч 18°С, что обеспечивает автоматическое полное отключение воздушной завесы при достижении температуры тамбура этих значений и последующее безынерционное ее включение либо в случае открытия двери, либо в случае падения температуры в тамбуре на 1 градус ниже предустановленной.
3. Погодные условия низкой температуры: ниже -10°С. При закрытой входной двери воздушная завеса программируется на среднюю скорость воздушного потока и половинную мощность нагрева 3 кВт. При открытой двери программируется максимальная 3я скорость воздушного потока и полная мощность нагрева 6 кВт. Положение терморегулятора устанавливается на значение 10°С ч 12°С, что обеспечивает автоматическое полное отключение воздушной завесы при достижении температуры тамбура этих значений и последующее мгновенное ее включение либо в случае открытия двери, либо в случае падения температуры в тамбуре на 1 градус ниже предустановленной. Низкая поддерживаемая температура тамбура приводит к дополнительной экономии электроэнергии.
5. РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ 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 тепловая емкость 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) |
гдеm - 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, при поквартирном теплоснабжении согласно [16], л/(сут·потр). Принимаем Gсут=45 л/(сут· потр).
m - фактическое число потребителей горячей воды в квартире.
6. ПОДБОР КОТЛОАГРЕГАТОВ
Для подбора котлоагрегатов используем результаты расчета нагрузок на отопление и горячее водоснабжение. Необходимая мощность котла высчитывается по формуле:
(6.1) |
гдеQт.п - тепловые потери каждой отдельной квартиры, Вт;
QГВ - средний часовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение каждой квартирой, Вт;
Потери теплоты в квартире расчитываем как сумму тепловых потерь помещений входящих в эту квартиру:
Qт.п.= ?Qпт.п., Вт. |
(6.2) |
где?Qпт.п - сумма тепловых потерь 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 5 (Таблица П.5.1).
Таблица 6.1 - Расчет необходимой мощности котла
№ квартиры |
№ помещения |
Теплопотери помещения, Вт |
Теплопотери квартиры, Вт |
Средний часовой расход теплоты на ГВ Qср, Вт |
Суммарный расход теплоты на квартиру, Вт |
Мощность котла, кВт |
|
1 |
101 |
1634 |
4247 |
1277,22 |
5524,22 |
12 |
|
102 |
1310 |
||||||
103 |
1067 |
||||||
104 |
39 |
||||||
105 |
91 |
||||||
106 |
39 |
||||||
107 |
67 |
Руководствуясь, полученными мощностями в результате расчета, в каждой из квартир принимаем к установке двухконтурный автоматизированный настенный газовый котел Лемакс Prime V12 мощностью 12 кВт, изготовленного российской фирмой Лемакс.. Идеально подходит для установки в квартирах и индивидуальных домах. Адаптированы к перепадам давления газа.
· Максимальная длина коаксиального дымохода до 4,5 м.
· Большой уровень унификации узлов и компонентов для всей линейки настенных котлов.
· Сплошная тепло-звуко-изоляция для обеспечения акустического комфорта в условиях поквартирного отопления.
· Интуитивно понятное управление.
· Исключительно европейские комплектующие.
· Реализована функция подключения дополнительных периферийных устройств.
· Реализована функция контроля через мобильное утройство.
· Увеличенный объём камеры сгорания обеспечивает полное сгорание газа и увеличивает срок эксплуатации теплообменника.
· Двойной уровень защиты от превышения давления в контуре отопления.
· Работа в системах с высоким гидравлическим сопротивлением.
· Конструктивно защищенные датчики и сенсоры от воздействия коррозии и накипи.
· Расширенный диапазон рабочего напряжения котла.
· Интегрированный трансформатор розжига.
· Двухуровневая защита электронной платы.
· Индикатор давления воды на ЖК-дисплее.
· Независимый теплообменник контура горячего водоснабжения.
· Композитная гидрогруппа.
· Герконовый датчик протока.
Технические характеристики котла представлены в таблице 6.2
Таблица 6.2. - Технические характеристики котлоагрегата Лемакс Prime V12
Тип отопительного котла |
Газовый |
|
Кол-во контуров |
Двухконтурный (с контуром ГВС) |
|
Тепловая мощность |
12 кВт |
|
Отапливаемая площадь |
120 мІ |
|
Материал первичного теплообменника |
Медь |
|
КПД |
92,5% |
|
Тип камеры сгорания |
Закрытая камера (турбированная) |
|
Энергозависимость |
Да |
|
Встроенный циркуляционный насос |
Да |
|
Встроенный бойлер |
Да |
|
Объем бойлера |
6 л |
|
Вариант установки |
Настенный |
|
Управление |
Электронное |
|
Патрубок подключения газа |
ѕ |
|
Патрубок подключения контура отопления |
Ѕ |
|
Патрубок подключения контура ГВС |
ѕ |
|
Диаметр дымохода |
60 мм |
|
Высота |
770 мм |
|
Ширина |
430 мм |
|
Глубина |
268 мм |
|
Вес |
29 кг |
|
Основной вид топлива |
Природный газ |
Особенности серии:
· Отлично подходит для установки в квартирах и частных домах.
· Приспособлены к перепадам давления газа.
· Увеличенный объём камеры сгорания обеспечивает полное сгорание газа и увеличивает срок эксплуатации теплообменника.
· Независимый теплообменник контура горячего водоснабжения.
· Латунная гидравлическая группа.
· Встроенный в плату трансформатор розжига.
· Навесные датчики отопления и ГВС.
· Расширенный диапазон рабочего напряжения котла.
· Эксплуатационная гарантия 2 года.
Нюансы и достоинства котлов Лемакс Prime
· За счет медного теплообменника КПД 92,5%. Для сравнения, у котлов Лемакс Патриот, КПД 87% из-за стального теплообменника.
· Максимальная длина коаксиального дымохода до 5,5 м.
· Требуется турбонасадка для принудительного дымоудаления.
· Латунная гидравлическая группа. Латунь лучше сопротивляется корозии.
7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
7.1 Общие положения
Система водяного отопления состоит из трубопроводов, замкнутых в один контур для циркуляции теплоносителя и отопительных приборов через которые проходит теплоноситель. По трубопроводам теплоноситель распределяется по всей системе отопления, заполняя отопительные приборы, а охлажденный в приборах теплоноситель по обратному трубопроводу возвращается в котел, где снова нагревается до нужной температуры и отправляется в подающий трубопровод. Трубопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение, обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как передача тепла происходит при охлаждении определенного количества нагретого теплоносителя, то требуется выполнить гидравлический расчет системы. Гидравлический расчет выполняется для определения экономичных диаметров теплопроводов, с учетом всех рассчитанных потерь давления и расходов теплоносителя, при этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов.
Для выполнения гидравлического расчета должны составить расчетную чертеж в аксонометрии системы отопления, на котором указываются тепловые нагрузки отопительных приборов, длина и номера участков. Участком называют трубопровод 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 данной работе гидравлический расчет выполнен 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 отоплении применяют теплоноситель, нагретый до температур близких к температуре кипения, но так как теплоноситель в трубопроводах находится под действием высокого давления, он не вскипает. 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 отопительных приборов. В данной работе температурный перепад принят дtс =80 - 60 = 20оС. В водяных системах отопления жилых зданий при температурном графике 80-60 оС средняя температура теплоносителя в отопительных приборах равна 70 оС. Указанная средняя температура теплоносителя, циркулирующий через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха.
7.3 Расчет тепловой нагрузки системы отопления
Согласно [10] расходы теплоносителя по участкам определим по формуле (7.1):
(7.1) |
Где Q - тепловая нагрузка участка, Вт;
tг - расчетные температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления, равная 80 °С;
tо - расчетные температуры воды в обратном трубопроводе системы отопления, равная 60 °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) |
гдеRlуч - 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) |
гдеkэ- абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода, для пластиковых труб 0,02 мм;
н- коэффициент кинематической вязкости, для пластиковых труб м2/с.
Расчет представим в приложении 6. (таблица П.6.1, таблица П.6.2, таблица П.6.3)
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОКВАРТИРНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Исходные данные для расчета
Спроектирована система поквартирного отопления и горячего водоснабжения с использованием двухконтурного автоматизированного газового котла Лемакс Prime V12 мощностью 12 кВт отечественной фирмой Лемакс. Разводка внутри квартиры выполняется трубами из сшитого полипропилена немецкой марки Wefatherm. Для расчета используются следующие исходные данные:
Cк= 35 200 руб. - стоимость индивидуального газового настенного котла;
Ст= 110 руб. - стоимость одного погонного метра трубы (D=25*3,5 мм);
Тт = 1900 руб./Гкал, - тариф на тепловую энергию при центральном теплоснабжении;
Тг= 4,64 руб/м3, 645 руб/Гкал, - тариф на газ, при использовании поквартирного теплоснабжения;
Тв= 35,0 руб/м3, - тариф на воду;
Tээ= 3,59 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 для расчета по дому
Наименование |
Номера квартир |
||||
1,5,9,13 |
2,6,10,14 |
3,7,11,15 |
4,8,12,16 |
||
Количество комнат в квартире |
2 |
3 |
2 |
2 |
|
Площадь квартиры S, м2 |
55,6 |
68,3 |
45,5 |
45,5 |
|
Принятое количество жильцов, N |
3 |
4 |
3 |
3 |
|
Разводка труб по квартире для отопления, м |
33,4 |
49,5 |
25,2 |
28,8 |
|
Разводка труб по квартире для горячего водоснабжения, м |
15,9 |
6,6 |
5,4 |
8,9 |
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 Лемакс Prime V12 |
16 |
35200 |
563200 |
|
Пластиковые трубы |
694,8 |
110 |
76428 |
|
Водосчетчик |
16 |
1500 |
24000 |
|
Затраты на монтаж: |
128405,6 |
|||
Затраты на проектирование: |
64202 |
|||
Общая сумма: |
834816,4 |
При поквартирном теплоснабжении и центральном используются одни и те же отопительные приборы, поэтому при расчете экономии в капитальные затраты не включаем стоимость отопительных приборов.
Затраты на проектирование принимаем как 10% от общей стоимости, длительностью 3 месяца, монтажные работы- 20% длительностью 2 месяца, комплектация оборудования- 70% длительностью 3 месяца.
8.3 Расчет технической эффективности
Согласно [16] годовая экономия тепловой энергии после установки системы квартирного теплоснабжения рассчитывается по следующей зависимости:
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.
Согласно [16] количество бытовых тепловыделений (Q1) определяется по формуле:
Q1= Qбыт· nот, Гкал/год, |
(8.2) |
|
гдеQбыт- 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 кВт*час/чел. в год. Это минимальное количество бытовых тепловыделений в другом виде:
Q1= 600/1163=0,5, Гкал/чел· год.
Если понизить температуру воздуха внутри помещения на 1 oC, то это дает экономию тепловой энергии (на нужды отопления в средней полосе России) в 4%. Тогда, согласно [16] для расчета экономии тепловой энергии в ночное время можно воспользоваться следующим выражением:
Q2= Qг.0,04. n , Гкал/год, |
(8.3) |
гдеn - значение, которое показывает на сколько градусов понижена температура воздуха в помещении для поддержания требуемых условий.
Для поддержания функционирования системы горячего водоснабжения в осенне-весенний период в большинстве зданий страны поддерживается повышенная температура воздуха в помещениях, относительно комфортных условий. Согласно [17] для данной местности эта повышенная температура воздуха, именуемая «перетопы», легко определяются с использованием количества дней в отопительном сезоне.
Количество сэкономленной тепловой энергии (Q3) может составить 10% от годового потребления теплоты (Qг) на отопление для условий Вологодской области (расчетная температура наружного воздуха для систем отопления -32 0С). Или по-другому, минимальная экономия тепловой энергии составит:
Q3 = 0,1· Qг, Гкал/год, |
(8.4) |
гдеQг - годовое потребление тепловой энергии на нужды отопления, Гкал, которое определяется согласно [16]:
Qг = S·Qот, Гкал, (8.5)
гдеS - площадь квартиры, м2,
Qот - норматив на систему отопления квартиры при централизованной системе теплоснабжения, Гкал/ м2год ;
Кроме этого, снижение тепловой энергии на нужды ГВС, при внедрении поквартирного отопления, обеспечивается экономией питьевой воды в объеме Gв =20 куб м. в год на одного человека. За счет предотвращения слива недогретой воды, до определенной температуры, происходит снижение потребления воды. В этом случае, экономия тепловой энергии составит:
Q4 = ср Gв (tк - tн), Гкал/год чел, |
(8.6) |
Где ср = 10-3 Гкал/м3 теплоемкость воды;
tк = 55 °C температура воды при водоразборе;
tн = 5 °C температура воды при заборе из трубопровода холодной 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, 9,13 |
16,66 |
0,5 |
1,33 |
1,66 |
1 |
4,49 |
|
2, 6, 10,14 |
20,46 |
0,5 |
1,64 |
2,05 |
1 |
5,19 |
|
3, 7,11,15 |
13,65 |
0,5 |
1,1 |
1,37 |
1 |
3,97 |
|
4, 8,12,16 |
13,65 |
0,5 |
1,1 |
1,37 |
1 |
3,97 |
8.4 Расчет экономической эффективности
Согласно [16] годовая экономическая эффективность введения поквартирного теплоснабжения может быть определена по следующему выражению:
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, |
Подобные документы
Проектирование многоквартирного жилого дома в Московской области. Планировочная организация и озеленение участка строительства. Обзор конструктивных элементов здания. Внутренняя и наружная отделка дома. Теплотехнический расчет конструкций наружных стен.
курсовая работа [197,2 K], добавлен 21.05.2015Расчет теплотехнических ограждающих конструкций для строительства многоквартирного жилого дома. Определение теплопотерь, выбор секций отопительных приборов в однотрубных системах отопления. Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной вентиляции.
курсовая работа [124,2 K], добавлен 03.05.2012Рассмотрение особенностей системы газоснабжения и водоснабжения шестиэтажного жилого дома. Выполнение расчетов воздухоподогревателя и коэффициентов теплопередачи. Определение среднего температурного напора. Расчет площади теплообменной поверхности.
курсовая работа [972,5 K], добавлен 16.02.2015Указания по производству работ по сносу пятиэтажного жилого многоквартирного дома, приемам труда и организации рабочего места. Подбор механизмов, технологическая схема привязки экскаватора с гидроножницами. Вопросы экологической и пожарной безопасности.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 28.08.2023Схема трубопроводов системы горячего водоснабжения и местного теплового пункта здания. Выбор присоединения подогревателей. Расчет секундных и циркуляционных расходов горячей воды. Определение параметров трубопроводов. Выбор оборудования теплового пункта.
курсовая работа [633,2 K], добавлен 15.12.2010Расчет систем холодного и горячего водоснабжения 12-этажного жилого дома; пожарный водопровод. Тепловой расчет горячего водопровода; бойлер. Расчет дворовой и внутренней сети водоотведения; описание и расчет водостока. Спецификация системы канализации.
курсовая работа [90,5 K], добавлен 20.08.2012Проектирование систем коммуникаций (отопления, вентиляции, горячего и холодного водоснабжения, газоснабжения и канализации) для автономного дома. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, в соответствии с требованиями по энергосбережению.
курсовая работа [442,8 K], добавлен 22.02.2011Определение сопротивлений теплопередачи наружных ограждающих конструкций. Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания. Гидравлический расчет системы отопления. Расчет нагреватальных приборов. Автоматизация индивидуального теплового пункта.
дипломная работа [504,6 K], добавлен 20.03.2017Разработка генерального плана строительства жилого дома. Объемно-планировочное решение. Расчеты ограждающих конструкций, отделка здания. Проектирование отопления и горячего водоснабжения из магистральных тепловых сетей. Радио, телевидение, телефонизация.
курсовая работа [160,9 K], добавлен 18.03.2015Разработка объектного стройгенплана для организации работ по возведению жилого здания и рационального использования строительной площадки. Проект расположения и совместной работы основных строительных машин и механизмов. Расчет временного водоснабжения.
контрольная работа [32,4 K], добавлен 07.01.2011