Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
Определение расчетных параметров внутреннего воздуха в помещении для проектирования инженерных систем. Определение сопротивления теплопередаче наружной стены. Определение сопротивления теплопередаче перекрытия здания. Расчет расходов газа на участках.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.12.2019 |
| Размер файла | 1,1 M |
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 ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ
1.1 Определение расчетных параметров наружного воздуха для проектирования инженерных систем
1.2 Определение расчетных параметров внутреннего воздуха в помещении для проектирования инженерных систем
2 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНТРУКЦИЙ
2.1 Исходные данные для проектирования
2.2 Общие положения
2.3 Определение сопротивления теплопередаче наружной стены
2.4 Определение сопротивления теплопередаче пола первого этажа
2.5 Определение сопротивления теплопередаче перекрытия здания
2.6 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций
3 РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТДЕЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ
3.1 Общие положения
3.2 Расчёт расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений и бытовых тепловыделений
3.3 Тепловые потери квартирных помещений
4 РАСЧЁТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
5 ПОДБОР КОТЛОВ
6 РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа
6.2 Расчет расходов газа на участках
6.3 Гидравлический расчет внутридомового газопровода
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТАНОВКИ
ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОВОГО КОТЛА
7.1 Расчет срока окупаемости квартирного теплоснабжения при установке настенного двухконтурного газового котла Beretta CIAO 24 CSI N
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГАЗА В БЫТУ
9 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Расчёт тепловых потерь помещений
стена теплопередача перекрытие здание
ВВЕДЕНИЕ
Природный газ заслуженно является одним из самых эффективных источников энергии. Стоимость добычи газа ниже, а производительность труда намного выше, чем при добыче угля и нефти. Продукты горения газа, выбрасываемые в окружающую среду, содержат минимальное количество вредных веществ. Природный газ обладает высоким коэффициентом использования и возможностью автоматизации процесса горения, а благодаря высокой температуре, возникающей в процессе горения, и удельной теплоте сгорания, газ эффективно используется как энергоноситель и топливо.
Выделяют пять основных категорий потребителей природного газа, которые описаны ниже.
Электроэнергетический сектор использует большое количество природного газа в качестве топлива для производства электроэнергии. 120 млрд куб. метров природного газа используется для производства электроэнергии, и потребление увеличивается из-за ожидаемого роста спроса на электроэнергию. Дополнительные объемы природного газа, необходимые для удовлетворения этого спроса, оцениваются в диапазоне 24,5-32,5 млрд куб. м к 2035 г.
Многие отрасли промышленности используют природный газ в качестве топлива или сырья для производства, при этом примерно 80% общего промышленного спроса на природный газ приходится на обрабатывающую промышленность. Остальные 20% приходятся на другие виды промышленной деятельности, такие как сельское хозяйство, строительство и добыча полезных ископаемых.
Направления использования природного газа в производственном секторе:
1. В качестве топлива для непосредственного использования в процессах, таких как сушка, плавление, технологическое охлаждение и заморозка.
2. В качестве топлива для непосредственного непроизводственного использования на предприятиях, например, для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, освещения и др.
3. В качестве топлива для котлов, которые используются для производства электроэнергии и пара.
4. В качестве сырья, почти 93% которого приходится на нефтеперерабатывающий, химический и сырьевой секторы.
На первые три вида использования топлива приходится 91% общего спроса на природный газ в обрабатывающей промышленности, а остальные 9% - на сырье.
Так же природный газ используется в бытовых целях, таких как нагревание, охлаждение, приготовление пищи и на другие нужды.
Коммерческие предприятия используют природный газ для производственных целей, таких как отопление, охлаждение и т.д. Типичными коммерческими пользователями являются секторы отдыха, оптовая и розничная торговля, государственные учреждения.
В последнее время возросла популярность транспорта, заправляемого природным газом. На использование природного газа в качестве топлива для транспортных средств приходится небольшая доля потребления газа, около 0,1% от общего объема поставок газа, но это самый быстрорастущий потребитель природного газа, с совокупным годовым темпом роста 4,8%.
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ
1.1 Определение расчетных параметров наружного воздуха для проектирования инженерных систем
Проектируемый объект расположен в городе Симферополе Республики Крым. Принимаем климатические данные по г. Симферополю Республики Крым.
Параметры Б для холодного периода года согласно [1]:
- температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, tн.в = -15 оС;
- продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 оС, zoт.п = 154 сут;
- средняя температура воздуха, со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 оС, tот.п = 2,6 оС;
- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца цн.в.= 84 %.
Преобладающие ветра СВ.
Параметры А для теплого периода года принимаем согласно [1]:
- температура наружного воздуха обеспеченностью 0,98, tн.в = 26 єС;
- средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца tср= 27,6 єС;
- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее тёплого месяца цн.в.= 63 %.
1.2 Определение расчетных параметров внутреннего воздуха в помещении для проектирования инженерных систем
Расчётные параметры внутреннего микроклимата в помещениях задаются по [2]. В таблице 1.1 приведены температуры помещений.
Таблица 1.1 - Температуры помещений
|
Наименование помещения |
Температура воздуха, °С |
|
|
1 |
2 |
|
|
Комната |
20 |
|
|
Угловая комната |
22 |
|
|
Кухня |
18 |
|
|
Ванная, совмещенный санузел |
24 |
|
|
Санузел |
16 |
|
|
Прихожая |
18 |
|
|
Лестничная клетка |
16 |
|
|
Кладовая |
16 |
2 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Исходные данные для проектирования
В таблице 2.1 приведены данные необходимые для выполнения теплотехнического расчета.
Таблица 2.1 - Исходные данные для проектирования
|
Тип объекта |
жилое здание |
|
|
Количество этажей |
9 |
|
|
Конструкция наружных стен здания |
в соответствии с рис. 2.1 |
|
|
Конструкция перекрытия |
в соответствии с рис. 2.2 |
|
|
Конструкция пола |
в соответствии с рис. 2.3 |
|
|
Окна |
двойное остекление в спаренных переплетах |
2.2 Общие положения
Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rо должно быть не менее требуемого значения Rотр. Rотр принимается равной большему значению одной из двух величин:
1) сопротивление , определяемого исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле [3]:
|
, , |
(2.1) |
где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, приведенный в [3];
tвн - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая согласно [2];
tн.в - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [1];
tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, оС, принимаемых по [3];
вн - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по [3].
2) сопротивление , определяемого по условиям энергосбережения в зависимости от градусо - суток отопительного периода района строительства [3].
|
, , |
(2.2) |
где a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по [3];
Dd - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут.
Общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения определяется по формуле [3]:
|
, , |
(2.3) |
где дi - толщина i -го слоя ограждающей конструкции, м;
лi - теплопроводность i -го слоя ограждающей конструкции, Вт/(м оС);
бн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 оС), принимаемый по [3].
Коэффициент теплопередачи принятой конструкции наружного ограждения kо, определяется по формуле [3]:
|
, . |
(2.4) |
Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле [3]:
|
, , |
(2.5) |
где tвн - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая согласно [2];
tот.п - средняя температура наружного воздуха, °С, для периода со средней суточной температурой наружного не более 8 °С принимаемая по [1];
zот.п - продолжительность отопительного периода, сут, со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, принимаемый по [1].
Определим значение градусо - суток отопительного периода для г. Симферополя по формуле (2.5):
.
2.3 Определение сопротивления теплопередаче наружной стены
На рисунке 2.1. представлена конструкция наружной стены.
В таблице 2.2 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения.
Таблица 2.2 - Исходные данные для расчета
|
n |
tвн |
tн.в |
tн |
в |
|||
|
- |
оС |
оС |
оС |
Вт/(м2·оС) |
оС |
сут |
|
|
1 |
21 |
-15 |
4 |
8,7 |
2,6 |
154 |
Рисунок 2.1 - Конструкция наружной стены:
1- внешний слой железобетона толщиной 65 мм, л =1,92 Вт/(м2°С);
2 - утеплитель - Пеноплекс 35 толщиной 100 мм, л =0,028 Вт/(м2°С); 3 - внутренний слой железобетона толщиной 100 мм, л =1,92 Вт/(м2°С).
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (2.1):
|
. |
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены в зависимости от градусо-суток определим по формуле (2.2):
|
. |
По формуле (2.3) определим предварительную толщину утеплителя:
, м,
, м
В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину утеплителя м.
Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по формуле (2.3):
.
Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как
2.4 Определение сопротивления теплопередаче пола первого этажа
На рисунке 2.2 показана конструкция пола первого этажа.
В таблице 2.3 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения.
Таблица 2.3 - Исходные данные для расчета
|
n |
tвн |
tн.в |
tн |
в |
|||
|
- |
оС |
оС |
оС |
Вт/(м2·оС) |
оС |
сут |
|
|
0,6 |
21 |
-15 |
2 |
8,7 |
2,6 |
154 |
Рисунок 2.2 - Конструкция пола первого этажа:
1- железобетонная плита перекрытия толщиной 220 мм, л =1,92 Вт/(м2°С);
2 - стяжка из бетона В7,5 толщиной 29 мм, л =0,58 Вт/(м2°С); 3 - звукоизоляция Floormate 200 толщиной 100 мм, л =0,028 Вт/(м2°С); 4 - выравнивающая стяжка КНАУФ УБО толщиной 15 мм, л =0,58 Вт/(м2°С); 5 - покрытие линолеум ГОСТ 7251-77 толщиной 6 мм, л =0,35 Вт/(м2°С).
Требуемое сопротивление теплопередаче пола по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (2.1):
|
. |
Требуемое сопротивление теплопередаче пола в зависимости от градусо-суток определим по формуле (2.2):
|
. |
По формуле (2.3) определим предварительную толщину утеплителя:
, м,
м.
В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину утеплителя м.
Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по формуле (2.3):
.
Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как
2.5 Определение сопротивления теплопередаче перекрытия здания
На рисунке 2.3 показана конструкция перекрытия.
В таблице 2.4 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения.
Таблица 2.4 - Исходные данные для расчета
|
n |
tвн |
tн.в |
tн |
в |
|||
|
- |
оС |
оС |
оС |
Вт/(м2·оС) |
оС |
сут |
|
|
0,9 |
21 |
-15 |
3 |
8,7 |
2,6 |
154 |
Рисунок 2.3 - Конструкция перекрытия:
1- железобетонная плита перекрытия толщиной 220 мм, л =1,92 Вт/(м2°С);
2 - рубероид толщиной 1,5 мм, л =0,17 Вт/(м2°С); 3 - плиты минераловатные толщиной 100 мм, л =0,03 Вт/(м2°С); 4 - цементно-песчаная стяжка толщиной 40 мм, л =0,93 Вт/(м2°С); 5 - рубероид толщиной 9 мм, л =0,17 Вт/(м2°С).
Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (2.1):
|
. |
Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия в зависимости от градусо-суток определим по формуле (2.2):
|
. |
По формуле (2.3) определим предварительную толщину утеплителя:
, м,
м.
В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину утеплителя м.
Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по формуле (3.3):
Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как
2.6 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций
Определим значения коэффициентов теплопередачи наружных стен, чердачного перекрытия, пола первого этажа, оконных и дверных проемов по формуле (2.4):
Наружные стены:
.
Чердачное перекрытие:
.
Пол первого этажа:
.
Двойное остекление в спаренных переплетах:
,
где Ro=0,4 при двойном остеклении в деревянных спаренных переплетах принимается согласно [3].
Дверные проемы:
,
где Ro=0,5 для наружных двойных деревянных дверей принимается согласно [3].
3 РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТДЕЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ
3.1 Общие положения
При определении потерь теплоты помещениями учитываются основные и добавочные потери теплоты через ограждения Qосн, расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха Qинф, бытовые тепловыделения в жилые комнаты и кухни Qбыт.
Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещений определяются по формуле [4]:
|
, , |
(3.1) |
где F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;
kо - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м2·°С);
tвн - расчетная температура воздуха, оС, по [2];
tн.в - расчетная температура наружного воздуха, оС, для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения по [1];
в - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с [4];
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [3].
3.2 Расчёт расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений и бытовых тепловыделений
Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха необходимо определять, учитывая поступлений воздуха в помещения через неплотности в наружных ограждениях в результате действия теплового и ветрового давления Qинф1.
Потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха через неплотности в наружных ограждениях жилых зданий Qинф1 определяются по формуле [4]:
|
, , |
(3.2) |
где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кгЧоС);
G - количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;
tвн, tн.в - расчетные температуры воздуха, °С, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года;
k - коэффициент, учитывающий влияния встречного теплового потока в конструкциях, принимается согласно [4].
Количество инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений можно определить по величине нормативной воздухопроницаемости Gн для окон и балконных дверей жилых зданий [4]:
|
, , |
(3.3) |
где Gн - нормативная воздухопроницаемость; для окон и балконных дверей жилых, общественных и бытовых зданий в деревянных переплетах Gн = 6 кг/(м2ч) [4];
F - расчетная площадь окон и балконных дверей в м2.
Количество теплоты, необходимое для нагревания инфильтрующегося воздуха, поступающего в жилые комнаты при естественной вытяжной вентиляции Qинф2 определяется по формуле [4]:
|
, , |
(3.4) |
где с - удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1,005 кДж/(кг·°С);
Lн - расход приточного, предварительно не подогреваемого, инфильтрующегося воздуха, м3/ч; определяется как 3 м3/ч на 1 м2 жилой площади для жилых помещений, что соответствует примерно однократному воздухообмену, т.е. L=3??F.
F - площадь пола, м2;
?н - плотность наружного воздуха, кг/м3, находим по формуле [4]:
|
, , |
(3.5) |
Общие потери теплоты помещениями уменьшаются на величину теплового потока, регулярно поступающего от электрических приборов, освещения и людей; при этом тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов принимается из расчета 10 Вт на 1 м2 пола [4]:
|
, , |
(3.6) |
где Fп - площадь пола, м2.
В таблице 3.1 приведен расчет расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха и бытовых тепловыделений по отдельным помещениям первого этажа.
Расходы теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха и бытовых тепловыделений на остальных этажах равны расходам соответствующих помещений первого этажа.
Таблица 3.1 - Расчет расходов теплоты на инфильтрацию и бытовые тепловыделения
|
№ помещения |
Fп, мІ |
Fo, мІ |
, оС |
, оС |
k |
Qинф1, Вт |
Qинф2, Вт |
Qбыт, Вт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
101 |
14,7 |
3,15 |
22 |
-15 |
0,8 |
157,4 |
628,2 |
147 |
|
|
103 |
22,9 |
2,7 |
20 |
-15 |
0,8 |
127,6 |
925,8 |
229 |
|
|
105 |
10,9 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
415,5 |
109 |
|
|
107 |
9,6 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
365,9 |
96 |
|
|
110 |
18,5 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
747,9 |
185 |
|
|
113 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
114 |
10,5 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
400,2 |
105 |
|
|
119 |
10,5 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
400,2 |
105 |
|
|
121 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
124 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
125 |
12,2 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
465,0 |
122 |
|
|
128 |
14,1 |
2,7 |
20 |
-15 |
0,8 |
127,6 |
570,0 |
141 |
|
|
129 |
14,1 |
2,7 |
20 |
-15 |
0,8 |
127,6 |
570,0 |
141 |
|
|
133 |
12,2 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
465,0 |
122 |
|
|
134 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
137 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
138 |
10,5 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
400,2 |
105 |
|
|
143 |
10,5 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
400,2 |
105 |
|
|
144 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
146 |
18,9 |
4,5 |
20 |
-15 |
0,8 |
212,7 |
764,1 |
189 |
|
|
147 |
14,7 |
3,15 |
18 |
-15 |
0,8 |
140,4 |
560,3 |
147 |
|
|
150 |
14,1 |
2,7 |
20 |
-15 |
0,8 |
127,6 |
570,0 |
141 |
|
|
151 |
14,7 |
3,15 |
22 |
-15 |
0,8 |
157,4 |
628,2 |
147 |
|
|
154 |
11,5 |
3,15 |
22 |
-15 |
0,8 |
157,4 |
491,5 |
115 |
3.3 Тепловые потери квартирных 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 [4] по формуле:
|
, , |
(3.7) |
где Qосн - основные потери теплоты помещения, Вт;
Qинф - потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха, Вт;
Qбыт - бытовые тепловыделения, Вт.
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 и потолка верхнего этажа и делят эти теплопотери между помещениями, которые сообщаются с данными вспомогательными помещениями.
Расчет представлен в приложении 1.
4 РАСЧЁТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Средний часовой расход теплоты на ГВС определяется по формуле:
|
, Вт/ч, |
(4.1) |
где - плотность горячей воды, кг/л. При температуре 55 0С по табличным данным равна 0,986 кг/л;
- среднечасовая норма расхода горячей воды, л/ч, определяющаяся по уравнению (4.2);
tг - расчетная температура горячей воды, 55 0С;
tх - средняя температура холодной воды в отопительный период, 5 0С;
-коэффициент, учитывающий потерю теплоты трубопроводами, равен 0,3.
Средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч, определяется по формуле:
|
, л/ч, |
(4.2) |
где - число потребителей горячей воды в квартире;
- суточная норма расхода горячей воды на одного потребителя, л/(сут . потр), при расчетной температуре воды 55 °С. Принимается равной 105 л/ (сут . потр).
В таблице 4.1 приведен расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение.
Таблица 4.1 - Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение
|
№ квартиры |
m |
Gсут, л/(сут·потр) |
tг,°C |
tх,°C |
Кт.п. |
, Вт/ч |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1, 3, 4, 7, 10, 12, 13, 16, 19, 21, 22, 25, 28, 30, 31, 34, 37, 39, 40, 43, 46, 48, 49, 52, 55, 57, 58, 61, 64, 66, 67, 70, 73, 75, 76, 79 |
2 |
105 |
55 |
5 |
0,3 |
652 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
2, 5, 6, 8, 11, 14, 15, 17, 20, 23, 24, 26, 29, 32, 33, 35, 38, 41, 42, 44, 47, 50, 51, 53, 56, 59, 60, 62, 65, 68, 69, 71, 74, 77, 78, 80 |
3 |
105 |
55 |
5 |
0,3 |
978 |
|
|
9, 18, 27, 36, 45, 54, 63, 72, 81 |
4 |
105 |
55 |
5 |
0,3 |
1304 |
5 ПОДБОР КОТЛОВ
Подбор котлов производим исходя из рассчитанных теплопотерь для каждой квартиры и расходов теплоты на горячее водоснабжение квартир [5]. Тогда необходимая мощность котла будет:
|
, , |
(5.1) |
где Qт.п - теплопотери каждой отдельной квартиры, Вт;
Qгв - средний часовой расход теплоты на ГВ каждой отдельной квартирой, Вт.
Потери теплоты в квартире рассчитываем как сумму теплопотерь помещений входящих в эту квартиру:
|
, , |
(5.2) |
где - сумма теплопотерь помещений входящих в каждую отдельную квартиру, Вт.
Расчет необходимой мощности котла представлен в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - 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, кВт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1 |
107 |
723 |
2101 |
652 |
2753 |
24 |
|
|
108 |
41 |
||||||
|
109 |
73 |
||||||
|
110 |
1264 |
||||||
|
2 |
101 |
1182 |
3532 |
978 |
4510 |
24 |
|
|
102 |
54 |
||||||
|
103 |
1251 |
||||||
|
104 |
125 |
||||||
|
105 |
875 |
||||||
|
106 |
45 |
||||||
|
3 |
111 |
21 |
2135 |
652 |
2787 |
24 |
|
|
112 |
45 |
||||||
|
113 |
1280 |
||||||
|
114 |
740 |
||||||
|
115 |
49 |
||||||
|
4 |
118 |
49 |
2135 |
652 |
2787 |
24 |
|
|
119 |
740 |
||||||
|
120 |
45 |
||||||
|
121 |
1280 |
||||||
|
122 |
21 |
||||||
|
5 |
123 |
71 |
3114 |
978 |
4092 |
24 |
|
|
124 |
1280 |
||||||
|
125 |
804 |
||||||
|
126 |
45 |
||||||
|
127 |
22 |
||||||
|
128 |
892 |
||||||
|
6 |
129 |
892 |
3114 |
978 |
4092 |
24 |
|
|
130 |
22 |
||||||
|
131 |
71 |
||||||
|
132 |
45 |
||||||
|
133 |
804 |
||||||
|
134 |
1280 |
||||||
|
7 |
135 |
45 |
2135 |
652 |
2787 |
24 |
|
|
136 |
21 |
||||||
|
137 |
1280 |
||||||
|
138 |
740 |
||||||
|
139 |
49 |
||||||
|
8 |
142 |
49 |
3075 |
978 |
4053 |
24 |
|
|
143 |
740 |
||||||
|
144 |
1280 |
||||||
|
145 |
93 |
||||||
|
149 |
21 |
||||||
|
150 |
892 |
||||||
|
9 |
146 |
1280 |
4755 |
1304 |
6059 |
24 |
|
|
147 |
881 |
||||||
|
148 |
174 |
||||||
|
151 |
1188 |
||||||
|
152 |
54 |
||||||
|
153 |
125 |
||||||
|
154 |
1053 |
Анализируя полученные данные мощностей, во всех квартирах принимаю к установке двухконтурный настенный газовый котел Beretta CIAO 24 CSI N мощностью 24 кВт.
Котлы серии CIAO CSI - это настенные газовые котлы, предназначенные для отопления и производства горячей воды хозяйственно-бытового назначения.
Аппарат имеет встроенный микропроцессор, который контролирует работу всей системы. Конструкцией предусмотрена электронная модуляция пламени, что обеспечивает предельно плавный розжиг. Газовый котел имеет стабилизатор давления газа, что продлевает срок его службы на годы. Также доступен выбор нескольких вариантов работы котла в зимнем и летнем режиме.
В таблице 5.2 приведены технические характеристики котла.
Таблица 5.2 - Технические характеристики котла Beretta CIAO 24 CSI N
|
Марка котла |
Beretta CIAO 24 CSI N |
|
|
Номинальная тепловая мощность в режиме отопления/ГВС, кВт |
25,8 |
|
|
Номинальная тепловая производительность в режиме отопления/ГВС, кВт |
23,94 |
|
|
Минимальная тепловая мощность в режиме отопления, кВт |
8,90 |
|
|
Минимальная тепловая производительность в режиме отопления, кВт |
7,52 |
|
|
Номинальный расход природного газа мі/ч (кг/ч) |
2,78 |
|
|
Максимальная производительность (КПД), % |
92,8 |
|
|
Производительность при 30% мощности, % |
91,8 |
|
|
Емкость расширительного бака, л |
8 |
|
|
Давление в расширительном баке, бар |
1 |
|
|
Камера сгорания |
закрытая |
|
|
Диапазон регулирования температуры в контуре ГВС, °C |
37-60 |
|
|
Расход горячей воды при t=25 °C, л/мин |
13,7 |
|
|
Минимальный расход воды в контуре ГВС, л/мин |
2 |
|
|
Максимальное давление в контуре ГВС, бар |
6 |
|
|
Минимальное давление в контуре ГВС, бар |
0,15 |
|
|
Диаметр дымоотводящей трубы (коакс/раздельных), мм |
100/60 |
|
|
Габаритные размеры: |
||
|
высота, мм |
715 |
|
|
ширина, мм |
405 |
|
|
глубина, мм |
248 |
|
|
Вес котла, кг |
28,4 |
6 РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа
В соответствии с районом проектирования в г. Симферополе Республики Крым выбираем магистральный газопровод от газового Угерского месторождения.
Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов, поэтому в практических расчетах пользуются средними значениями теплоты сгорания и плотности с сухого природного газа, которые при нормальных условиях (температуре 0 оС и давлении 101,325 кПа) определяются соответственно по формулам [5]:
|
, , |
(6.1) |
|
, , |
(6.2) |
где - теплота сгорания компонентов газового топлива, принимаемая по[5], кДж/м3;
- объемная доля компонентов газового топлива, [5];
- плотность компонентов газового топлива, кг/м3, [5].
В таблице 6.1 приведены исходные данные для расчета.
Таблица 6.1 - Характеристика природного газа Угерского месторождения
|
Состав газа |
Процентное содержание компонетов смеси % |
Низшая теплота сгорания, Qнр, кДж/м3 |
Плотность газа при нормальных условиях, со, кг/м3 |
|
|
1 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Метан СН4 |
98,3 |
35840 |
0,7168 |
|
|
Этан С2Н6 |
0,45 |
63730 |
1,3566 |
|
|
Пропан С3Н8 |
0,25 |
93370 |
2,019 |
|
|
Н-Бутан С4Н10 |
0,3 |
123770 |
2,703 |
|
|
Диоксид углерода СО2 |
0,1 |
- |
1,9768 |
|
|
Азот N2 + редкие газы |
0,6 |
- |
1,2505 |
Низшую теплоту сгорания газа определим по формуле (6.1):
Плотность газа определим по выражению (6.2):
6.2 Расчет расходов газа на участках
Расходы газа на участках определяем согласно [5]:
|
, , |
(6.3) |
где - коэффициент одновременности для однотипных приборов или их групп;
- номинальный расход газа прибором или группой приборов, м3/ч;
- низшая теплота сгорания газа, кДж/м3;
- число однотипных приборов или групп приборов, шт;
m - число типов приборов или групп.
Номинальный расхода газа для котла Beretta CIAO 24CSI N равен 2,78 м3/ч.
Номинальный расхода газа для плит газовых 4-конфорочных Gorenje G5111WF составляет 1,13 м3/ч.
Суммарный расход газовой плитой и котлом равен:
|
, . |
(6.4) |
Расчетные расходы газа на участках определим с помощью коэффициента одновременности по формуле (6.3).
Расчётные часовые расходы газа на участках внутридомовой сети представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Расчётные часовые расходы газа на участках внутридомовой сети
|
№ участка |
Плита 4-конфорочная + котел 24 кВт |
Расход газа потребителем, м3/ч |
|||
|
k |
n |
q |
|||
|
Ветка 1 |
|||||
|
0-1 |
0,85 |
81 |
3,91 |
269,20 |
|
|
1-2 |
36 |
3,91 |
119,65 |
||
|
2-3 |
27 |
3,91 |
89,73 |
||
|
3-4 |
9 |
3,91 |
29,91 |
||
|
4-5 |
9 |
3,91 |
29,91 |
||
|
5-6 |
8 |
3,91 |
26,59 |
||
|
6-7 |
7 |
3,91 |
23,26 |
||
|
7-8 |
6 |
3,91 |
19,94 |
||
|
8-9 |
5 |
3,91 |
16,62 |
||
|
9-10 |
4 |
3,91 |
13,29 |
||
|
10-11 |
3 |
3,91 |
9,97 |
||
|
11-12 |
2 |
3,91 |
6,65 |
||
|
12-13 |
1 |
3,91 |
3,32 |
||
|
5-14 |
1 |
3,91 |
3,32 |
||
|
Ветка 2 |
|||||
|
1-15 |
0,85 |
45 |
3,91 |
149,56 |
|
|
15-16 |
36 |
3,91 |
119,65 |
||
|
16-17 |
36 |
3,91 |
119,65 |
||
|
17-18 |
18 |
3,91 |
59,82 |
||
|
18-19 |
9 |
3,91 |
29,91 |
||
|
19-20 |
8 |
3,91 |
26,59 |
||
|
20-21 |
7 |
3,91 |
23,26 |
||
|
21-22 |
6 |
3,91 |
19,94 |
||
|
22-23 |
5 |
3,91 |
16,62 |
||
|
23-24 |
4 |
3,91 |
13,29 |
||
|
24-25 |
3 |
3,91 |
9,97 |
||
|
25-26 |
2 |
3,91 |
6,65 |
||
|
26-27 |
1 |
3,91 |
3,32 |
||
|
19-28 |
1 |
3,91 |
3,32 |
6.3 Гидравлический расчет внутридомового газопровода
Целью гидравлического расчета внутридомового газопровода является определение диаметров газопроводов, обеспечивающих потери давления газа при движении его от ввода до самого удаленного газового прибора, не превышающие располагаемый перепад давлений ?Pр, который принимается равным 400 Па.
Для определения потерь давления на участке используют следующие выражения согласно [6]:
|
, , |
(6.5) |
|
, , |
(6.6) |
где - удельные потери давления на участке, Па/м;
?Pдоп - дополнительное избыточное давление, возникающее на вертикальных участках газопроводов из-за разности плотностей воздуха и газа, Па;
lуч - расчетная длина участка, м;
-сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;
lэ - эквивалентная длина участка, м.
Ведомость коэффициентов местных сопротивлений представлена в таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Ведомость коэффициентов местных сопротивлений
|
№ участка |
Наименование сопротивления |
Значение КМС |
Количество КМС |
Уо |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Ветка 1 |
|||||
|
0-1 |
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
0,5 |
|
|
1-2 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
2-3 |
Внезапное сужение |
0,35 |
1 |
2,25 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
3 |
|||
|
Тройник проходной |
1 |
1 |
|||
|
3-4 |
Внезапное сужение |
0,35 |
1 |
2,15 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
6 |
|||
|
4-5 |
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
3,8 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
6 |
|||
|
Тройник поворотный |
1,5 |
1 |
|||
|
5-6 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
6-7 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
7-8 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
8-9 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
9-10 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
10-11 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
11-12 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
12-13 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
13,5 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
1 |
|||
|
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
|||
|
ТЗК |
0,7 |
1 |
|||
|
Счетчик |
11 |
1 |
|||
|
5-14 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
13,5 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
1 |
|||
|
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
|||
|
ТЗК |
0,7 |
1 |
|||
|
Счетчик |
11 |
1 |
|||
|
Ветка 2 |
|||||
|
1-15 |
Тройник поворотный |
1,5 |
1 |
1,5 |
|
|
15-16 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
2 |
|
|
Отвод на 90° |
1 |
1 |
|||
|
16-17 |
Внезапное сужение |
0,35 |
1 |
3,35 |
|
|
Отвод на 90° |
1 |
1 |
|||
|
Тройник проходной |
1 |
2 |
|||
|
17-18 |
Внезапное сужение |
0,35 |
1 |
1,35 |
|
|
Тройник проходной |
1 |
1 |
|||
|
18-19 |
Внезапное сужение |
0,35 |
1 |
4,15 |
|
|
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
|||
|
Отвод на 90° |
0,3 |
6 |
|||
|
Тройник поворотный |
1,5 |
1 |
|||
|
19-20 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
20-21 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
21-22 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
22-23 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
23-24 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
24-25 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
25-26 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
1 |
|
|
26-27 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
13,5 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
1 |
|||
|
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
|||
|
ТЗК |
0,7 |
1 |
|||
|
Счетчик |
11 |
1 |
|||
|
19-28 |
Тройник проходной |
1 |
1 |
13,5 |
|
|
Отвод на 90° |
0,3 |
1 |
|||
|
Кран шаровый |
0,5 |
1 |
|||
|
ТЗК |
0,7 |
1 |
|||
|
Счетчик |
11 |
1 |
Избыточное давление находится по следующей формуле согласно [6]:
|
, , |
(6.7) |
где H - высота вертикального участка, м;
g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
?в - расчетная плотность воздуха, кг/м3;
?г - плотность газа, кг/м3.
Гидравлический расчёт газопровода низкого давления представлен в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Гидравлический расчёт газопровода низкого давления
|
№ участ-ка |
Vр, м3/ч |
lуч, м |
(?Р/L)доп, Па/м |
lэкв., м |
lp, м |
?о |
(?Р/L)дейст, Па/м |
d, мм |
?Рдоп, Па |
?Руч, Па |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
Ветка 1 |
|||||||||||
|
0-1 |
269,2 |
0,9 |
4,12 |
3,70 |
2,75 |
0,5 |
2,00 |
89х3,5 |
4,77 |
10,27 |
|
|
1-2 |
119,6 |
0,3 |
3,30 |
3,6 |
1 |
0,45 |
89х3,5 |
0 |
1,62 |
||
|
2-3 |
89,7 |
22,6 |
2,46 |
28,14 |
2,25 |
0,55 |
76х3,0 |
5,29 |
20,76 |
||
|
3-4 |
29,9 |
25,4 |
1,60 |
28,88 |
2,15 |
0,40 |
57х3,5 |
-2,12 |
9,43 |
||
|
4-5 |
29,9 |
14 |
1,13 |
18,29 |
3,8 |
2,20 |
32 |
10,07 |
50,32 |
||
|
5-6 |
26,6 |
3 |
1,11 |
4,11 |
1 |
1,90 |
32 |
15,89 |
23,70 |
||
|
6-7 |
23,3 |
3 |
1,10 |
4,1 |
1 |
1,30 |
32 |
15,89 |
21,22 |
||
|
7-8 |
19,9 |
3 |
1,09 |
4,09 |
1 |
1,10 |
32 |
15,89 |
20,39 |
||
|
8-9 |
16,6 |
3 |
1,07 |
4,07 |
1 |
0,75 |
32 |
15,89 |
18,94 |
||
|
9-10 |
13,3 |
3 |
1,01 |
4,01 |
1 |
0,50 |
32 |
15,89 |
17,90 |
||
|
10-11 |
10,0 |
3 |
0,98 |
3,98 |
1 |
0,30 |
32 |
15,89 |
17,08 |
||
|
11-12 |
6,6 |
3 |
0,93 |
3,93 |
1 |
0,15 |
32 |
15,89 |
16,48 |
||
|
12-13 |
3,3 |
3 |
0,74 |
12,99 |
13,5 |
0,028 |
32 |
15,89 |
16,25 |
||
|
5-14 |
3,3 |
1 |
0,55 |
8,43 |
13,5 |
0,45 |
20 |
0 |
3,79 |
||
|
|
Уlуч |
88,2 |
Суммарные потери давления в газопроводах сети |
УДРуч |
248,16 |
||||||
|
Сопротивление газового котла |
ДРк |
80 |
|||||||||
|
Сопротивление газовой плиты |
ДРп |
40 |
|||||||||
|
Суммарные потери давления в газопроводах сети и в оборудовании |
ДРс |
368,16 |
|||||||||
|
Ветка 2 |
|||||||||||
|
1-15 |
149,6 |
0,19 |
3,40 |
5,29 |
1,5 |
0,70 |
89х3,5 |
0 |
3,70 |
||
|
15-16 |
119,6 |
0,67 |
3,30 |
7,27 |
2 |
0,45 |
89х3,5 |
0 |
3,27 |
||
|
16-17 |
119,6 |
19,5 |
4,71 |
2,70 |
28,59 |
3,35 |
1,00 |
76х3,0 |
0 |
28,59 |
|
|
17-18 |
59,8 |
20,9 |
1,70 |
23,21 |
1,35 |
1,40 |
57х3,5 |
0 |
32,49 |
||
|
18-19 |
29,9 |
10,9 |
1,13 |
15,59 |
4,15 |
2,20 |
32 |
12,50 |
46,80 |
||
|
19-20 |
26,6 |
3 |
1,11 |
4,11 |
1 |
1,90 |
32 |
15,89 |
23,70 |
||
|
20-21 |
23,3 |
3 |
1,10 |
4,10 |
1 |
1,30 |
32 |
15,89 |
21,22 |
||
|
21-22 |
19,9 |
3 |
1,09 |
4,09 |
1 |
1,10 |
32 |
15,89 |
20,39 |
||
|
22-23 |
16,6 |
3 |
1,07 |
4,07 |
1 |
0,75 |
32 |
15,89 |
18,94 |
||
|
23-24 |
13,3 |
3 |
1,01 |
4,01 |
1 |
0,50 |
32 |
15,89 |
17,90 |
||
|
24-25 |
10,0 |
3 |
0,98 |
3,98 |
1 |
0,30 |
32 |
15,89 |
17,08 |
||
|
25-26 |
6,6 |
3 |
0,93 |
3,93 |
1 |
0,15 |
32 |
15,89 |
16,48 |
||
|
26-27 |
3,3 |
3 |
0,74 |
12,99 |
13,5 |
0,028 |
32 |
15,89 |
16,25 |
||
|
19-28 |
3,3 |
1 |
0,55 |
8,43 |
13,5 |
0,45 |
20 |
0 |
3,79 |
||
|
|
Уlуч |
77,2 |
Суммарные потери давления в газопроводах сети |
УДРуч |
270,60 |
||||||
|
Сопротивление газового котла |
ДРк |
80 |
|||||||||
|
Сопротивление газовой плиты |
ДРп |
40 |
|||||||||
|
Суммарные потери давления в газопроводах сети и в оборудовании |
ДРс |
390,60 |
Так как суммарные потери давления на участках с учетом потерь давления в 80 Па в газовом котле и в 40 Па в газовой плите не превышают 400 Па, то гидравлический расчет можно считать завершенным.
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТАНОВКИ ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОВОГО КОТЛА
Устанавливать настенные газовые котлы в многоквартирных жилых домах в нашей стране начали сравнительно недавно. Причиной этому послужило то, что в 2002 году новые строительные нормы и правила позволили потребителям перейти от централизованного теплоснабжения к системам коллективного или индивидуального теплоснабжения.
Для определения экономической эффективности установки газового котла необходимо рассчитать срок окупаемости данного мероприятия.
Срок окупаемости - минимальный временной интервал, измеряемый в месяцах или годах, с начала реализации какого либо проекта до того момента, когда инвестиционные расходы возвратятся за счет экономии от внедрения нового мероприятия.
7.1 Расчет срока окупаемости квартирного теплоснабжения при установке настенного двухконтурного газового котла Beretta CIAO 24 CSI N
Исходные данные для расчета срока окупаемости квартирного теплоснабжения при установке настенного двухконтурного газового котла Beretta CIAO 24 CSI N:
1. Число проживающих и общая площадь - 4 человека, 60 м2.
2. Норма потребления горячей воды nвг - 150 литров в сутки на человека.
3. Тариф на воду Tв - 20 рублей за кубический метр.
4. Тариф на тепловую энергию Tт - 950 рублей за Гкал.
5. Норматив на подогрев воды nт - 0,059 Гкал/м3.
6. Норматив на отопление no - 0,23 Гкал на квадратный метр в год.
7. Тариф на газ Tг - 4,83 рубля за кубический метр.
8. Тариф на электроэнергию при наличии однотарифного счетчика Tэ -4,25кВт/ч.
9. Стоимость установки квартирного теплоснабжения:
- газовый котел - 45290 рублей;
- дымоход (колено) - 6000 рублей;
- газовый счетчик - 1500 рублей;
- водосчетчик - 1500 рублей;
- разводка труб по квартире - 1500 рублей квадратный метр.
10. Потребление горячей воды при установке квартирного котла nви - 45 литров в сутки на человека.
11. Коэффициент полезного действия котла k - 92,8 %.
Срок окупаемости находится по формуле:
|
(7.1) |
где К - общие затраты на установку оборудования для квартирного теплоснабжения, руб.;
Э - экономия при квартирном теплоснабжении, руб./год.
Экономия при квартирном теплоснабжении вычисляется по формуле:
(7.2)
где Цоц - годовая стоимость тепловой энергии на нужды отопления в централизованной системе теплоснабжения, руб.,
- годовая стоимость тепловой энергии на нужды отопления в квартирной системе теплоснабжения, руб.,
- годовая стоимость тепловой энергии на нужды ГВС в централизованной системе теплоснабжения, руб.,
- годовая стоимость тепловой энергии на нужды ГВС в квартирной системе теплоснабжения, руб.
- годовая стоимость электроэнергии на нужды отопления и ГВС в квартирной системе теплоснабжения, руб.
Годовая стоимость тепловой энергии на нужды отопления, как в централизованной системе теплоснабжения, так и в квартирном теплоснабжении рассчитываются по зависимости:
(7.3)
где - норматив на отопление, ;
- общая площадь квартиры, ;
- тариф на тепловую энергию, .
Годовая стоимость тепловой энергии на нужды отопления в централизованной системе теплоснабжения будет равна:
Тариф на тепловую энергию в квартирном теплоснабжении рассчитывается по зависимости:
|
(7.4) |
где - тариф на газ, ;
- коэффициент полезного действия газового котла,
- теплотворная способность газа, .
По формуле (7.4):
Тогда годовая стоимость тепловой энергии на нужды отопления в квартирном теплоснабжении будет равна:
Годовая стоимость тепловой энергии на нужды ГВС в централизованной системе теплоснабжения рассчитывается по зависимости:
|
(7.5) |
Годовая стоимость тепловой энергии на нужды ГВС в квартирной системе теплоснабжения рассчитывается по зависимости:
|
(7.6) |
Годовая стоимость электроэнергии на нужды отопления и ГВС в квартирной системе теплоснабжения составит:
|
(7.7) |
По формуле (7.2) экономия при квартирном теплоснабжении:
Общие затраты на установку оборудования для квартирного теплоснабжения равны:
|
(7.8) |
Срок окупаемости установки квартирного теплоснабжения по формуле (7.1) равен:
Исходя из расчета, получилось, что минимальный срок окупаемости при установке настенного двухконтурного газового котла Beretta CIAO 24 CSI N составляет 4,3 года. Проведение данного мероприятия целесообразно при данных условиях.
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГАЗА В БЫТУ
Взрывы бытового газа в последние годы стали массовым явлением практически на всей территории России и в странах СНГ. Чаще всего утечки газа происходят из-за людской беспечности, реже - из-за износа сетевого оборудования.
17 января 2018 в Забайкальском переулке Ростова-на-Дону произошел взрыв газовоздушной смеси в квартире десятиэтажного дома. Один человек погиб, 56 пришлось эвакуировать. После взрыва в доме начался пожар.
Многоэтажку сразу отключили от газоснабжения. Остальные системы жизнеобеспечения работали. 56 человек, среди которых 15 детей, временно разместили по соседству - в лицее № 56. От взрыва пострадали часть фасада десятиэтажки, семь квартир на четвертом, пятом и шестом этажах и семь припаркованных рядом с домом автомобилей.
27 февраля 2018 года в частном доме в Чечне в селе Автуры Шалинского района произошел взрыв газа. В больницу доставлены 10 пострадавших, из них четверо детей.
Взорвался газовый баллон. Прибывшие на место спасатели организовали доставку пострадавших в Шалинскую центральную районную больницу и в ожоговое отделение больницы №4 города Грозного.
Ликвидацией последствия взрыва газа на месте происшествия занимались 51 человек, задействовано 17 единиц техники. В районе было отключено газоснабжение.
1 марта 2018 года в подмосковном городе Раменское загорелся жилой пятиэтажный дом. По предварительной версии, пожар начался после взрыва газа. По итогам трагического происшествия есть погибшие и пострадавшие. У пострадавших ожоги 1-2 степени, также признаки отравления газом. Погибшие - женщины, одна из них обнаружена на лестничном марше, между вторым и третьи этажами, вторая - на балконе второго этажа, дверь ее квартиры оказалась заперта.
По словам очевидцев, около 7:30 на втором этаже дома что-то громко взорвалось и начался пожар. Открытый огонь пошел вверх. Сначала он появился в окне третьего этажа, а затем и четвертого.
В 07:32 в оперативно-дежурную смену ЦУКС поступило сообщение о пожаре в здании по адресу: Московская область, Раменский район, городское поселение Раменское, улица Кирова, дом 5. В 08:05 произошла локализация. В 08:08 - ликвидация открытого горения. Привлекаемые силы и средства: 4 единицы техники, 12 человек.
Еще до приезда пожарных жителям дома пришлось эвакуироваться самостоятельно. Выбраться по лестнице было уже невозможно. Поэтому некоторые жильцы прыгали с балконов в снег.
При этом от взрыва, по сообщениям очевидцев, разрушились несколько межкомнатных перегородок, но несущие стены здания остались целы.
20 марта 2018 года в Мурманске произошел взрыв газа в крайнем подъезде пятиэтажного жилого дома. Дом построен в начале 60-х. Жильцов - почти 200 человек. Там, где был верхний угол здания, зияет огромная дыра. Два человека погибли. Среди спасенных - ребенок, которого достали из-под завалов. Несколько человек оказались блокированы в своих квартирах.
Третий, четвертый, пятый этажи были буквально вывернуты наизнанку. Четыре человека были заблокированы в квартире. Двоих в тяжелом состоянии увезли в больницу.
Были отключены от газоснабжения 16 квартир в доме в Екатеринбурге, где утром 1 мая 2018 года произошел хлопок газа и пожар. По предварительным данным, ЧП произошло около 9 утра в квартире на седьмом этаже 9-этажного жилого дома по Черноморскому переулку. Затем там начался пожар, в котором пострадали 11 человек. Шестеро из них госпитализированы, в том числе трое детей.
По предварительной информации прокуратуры, в квартире на седьмом этаже 9-этажного дома проживала пожилая женщина. В надзорное ведомство поступила информация, что накануне сотрудники газовой службы отключили в ее квартире газовое оборудование. Тогда хозяйка квартиры самовольно решила его подключить, что и явилось причиной взрыва бытового газа.
22 июня произошел взрыв газа в доме №71 на ул. Никифорова в Заинске, Причиной взрыва стала утечка бытового газа. Пострадали 10 человек. Двое из них, 49-летний мужчина, которого сбросило с крыши на землю, и 56-летняя женщина скончались в больнице, в реанимации до сих пор находится девочка.
По данному факту было возбуждено уголовное дело по статье «Выполнение работ или оказание услуг, не отвечающих требованиям безопасности, повлекших по неосторожности причинение тяжкого вреда здоровью либо смерть человека».
Было установлено, что в тот день на крыше дома двое рабочих занимались чисткой вентиляции. Одного из них и бросило вниз.
Для расследования была создана группа, куда были включены наиболее опытные следователи и следователи-криминалисты. Назначены судебно-медицинская, пожаро-техническая, трасологическая, газо-техническая и взрыво-технологическая экспертизы.
Взрыв газа и пожар произошел 6 ноября 2018 года в жилом пятиэтажном доме поселка Приамурский. Пострадали пять человек, один из которых с ожогами 70% тела скончался в больнице. По данным властей региона, два подъезда дома нуждались в расселении. Непригодными были признаны 28 квартир, в которых проживал 91 человек. В ноябре того же года в правительство РФ были направлены документы для решения жилищного вопроса людей, чьи квартиры не подлежат восстановлению.
В ночь с 15 на 16 декабря, около полуночи, в Вологде прозвучал взрыв. Звук бы слышен во многих микрорайонах областной столицы. По предварительной информации, это был взрыв бытового газа. ЧП случилось в районе улицы Карла Маркса.
Эпицентр взрыва находился на пятом этаже. Особо пострадали две смежные квартиры.
МЧС сообщили об одном погибшем - это женщина, хозяйка квартиры, где случилось ЧП. Она умерла в машине "скорой помощи". Еще двое были госпитализированы, еще четверым оказана медицинская помощь.
Ближайший пункт временного размещения находился в средней школе №14. Эвакуация происходила из двух подъездов - оставаться в доме небезопасно, по кирпичной кладке пошли трещины, часть стены вырвана взрывом.
Обломки кирпичей упали вниз, искорежив припаркованную возле дома иномарку "Хендай".
Были эвакуированы жильцы более 30 квартир, это около 90 человек. Часть из них после стояния на морозе отправились ночевать к родным и друзьям, кого-то пригласили на ночлег вышедшие на шум жильцы соседних домов. Удар взрывной волны пришелся в торцовую стену.
Была версия, что взрыв произошел не в кухне квартиры пятого этажа, а в жилой комнате. Такие ЧП происходят при работах по натяжению потолков. При этом используется газовая горелка и сжиженый газ из баллонов. Соседи говорили о ремонтных работах именно в этой квартире. Однако эту версию ставит под сомнение тот факт, что взрыв произошел почти в полночь. Но, возможно, в комнате находился неисправный или плохо закрытый газовый баллон. Специалисты проверили соседние здания. Некоторые вологжане жаловались на запах газа.
Взрыв в жилом доме в Магнитогорске произошёл накануне Нового года в понедельник, 31 декабря 2018 года в 6:02 по местному времени (4:02 по московскому). В результате взрыва частично обрушился подъезд № 7 десятиэтажного жилого дома № 164 на проспекте Карла Маркса. В результате обрушения погибли 39 человек. Взрыв произошёл, предположительно, на 2 или 3 этаже. В ходе катастрофы 35 квартир были разрушены полностью, ещё 10 - частично. Основной обвал произошел в левой части подъезда № 7, обломки образовали завал высотой до третьего-четвертого этажей. В правой части подъезда уцелел больший объём конструкций. Большое количество строительных элементов оказалось в незакрепленном виде, создавая угрозу дальнейших обрушений. Все это осложняло ведение поисково-спасательных работ, затрудняло использование техники. В первые часы после обрушения было эвакуировано 18 человек, извлечено из-под завалов живыми 3 человека, в том числе 1 ребёнок. В течение 31 декабря были задействованы кинологические расчеты, аэромобильные группировки, специалисты отрядов «Центроспас» и «Лидер», психологи. Проводилась оценка технического состояния здания. К концу дня всего было эвакуировано 86 человек, спасено 5 человек и найдено 4 погибших.
Рано утром (в 6:18 по Мск) 14 января 2019 года в городе Шахты Ростовской области грянул взрыв в жилом доме. Первыми о ЧП узнали жители близлежащих домов: хлопок был такой силы, что в ужасе вскочили с кроватей даже жители соседнего поселка им. Красина, сработала сигнализация у машин в нескольких кварталах вокруг. Газ рванул, скорее всего, на девятом этаже. Потому что восьмой и девятый этаж по улице Хабарова, 16 сложились как карточный домик.
Жительница соседней многоэтажки сообщила, что в квартирах было нереально холодно. Люди спали в одежде. И, конечно, многие грелись газом. Просто включали конфорки - две или четыре сразу. И в квартирах появлялось хоть подобие тепла. Возможно, кто-то и на ночь оставил их включенными.
Взрыв повредил четыре квартиры, эвакуированы 140 человек. В 8:40 из-под завалов вытащили семью: тело мертвой женщины (ею оказалась 31-летняя Ларикова Виктория Геннадьевна), маленького ребенка (двухлетняя Полина, она жива) и мужчину (31-летнего Кирилла Ларикова). Отца с дочкой передали бригаде скорой помощи.
По меньшей мере один человек был госпитализирован в результате хлопка газа в многоэтажном доме в поселке Ишеевка Ульяновской области в воскресенье, 20 января 2019 года.
Инцидент произошел в квартире на первом этаже. Конструкция здания не была повреждена, взрывной волной выбиты только окна в помещении, где произошел хлопок.
В Красноярске в трехэтажном жилом доме произошел хлопок газа 14 февраля 2019 года. В доме 3 по улице Кандагарская были разрушены стены второго и третьего этажей. По предварительным данным, под завалами нашли тело пожилой женщины. Дом на 30 квартир принадлежал одному собственнику. Следственный комитет завел дело по статье "Причинение смерти по неосторожности".
К бытовым трагедиям приводит неисправность вентиляционных каналов, дымоходов, использование непригодного к эксплуатации газового оборудования, нарушение правил эксплуатации. Несчастные случаи часто бывают следствием безответственности людей, которые нарушают правила пользования газовым оборудованием.
Работники «Горгаза» должны иметь доступ в дома и квартиры для проверки исправности газового оборудования. Техническое обслуживание проводится один раз в год по графику. Если в квартиру не было доступа, то газовики должны прийти повторно. О своем визите специалисты обязаны заранее известить жильцов. Графики проверок можно посмотреть на сайте «Горгаза», также вывешиваются информационные объявления на подъездах.
Жильцы домов должны помнить, что газовое оборудование имеет гарантийный срок эксплуатации, установленный заводом-изготовителем или проектной документацией. В среднем он составляет 15-20 лет. Если срок эксплуатации газовых котлов и плит, водонагревателей, двухконтурных котлов истек, необходимо продлить разрешение или провести замену оборудования. Для продления срока эксплуатации требуется провести диагностику.
Газовые компании должны проводить инструктажи для пользователей при заселении в новые дома либо при оборудовании жилья двухконтурными газовыми котлами.
Немало нарушений бывает во время ремонта квартир или при установке новых газовых колонок и плит. Когда люди проводят ремонтные работы в доме, нарушая работу вентканалов или закрывая их. Во время установки кухонных гарнитуров жильцы должны быть присоединены к газовой сети с соблюдением техники безопасности.
С 2016 года строительные правила (пункт 6.5.7 СП 60.13330.2016) требуют в помещениях новых жилых домов и квартир, в которых расположены газовые котлы, водогрейные колонки, кухонные плиты и другое газовое оборудование, устанавливать сигнализаторы загазованности по метану и оксиду углерода. Для уже построенных зданий это требование можно рассматривать как весьма полезную рекомендацию.
Сигнализатор загазованности по метану служит датчиком утечки из газового оборудования бытового природного или сжиженного газа. Сигнализатор по оксиду углерода срабатывает в случае нарушений в работе системы дымоотвода и поступления дымовых газов в помещение.
Датчики загазованности должны срабатывать при достижении концентрации газа в помещении, равной 10% НКПРП природного газа и содержании в воздухе СО более 20 мг/м3.
Сигнализаторы загазованности должны управлять быстродействующими запорными клапанами, установленными на вводе газа в помещение и отключающими подачу газа по сигналу датчика загазованности.
Сигнализатор должен быть оснащен встроенной системой для подачи светозвукового сигнала при срабатывании, и/или включать автономный блок подачи сигнала - извещатель.
Установка сигнализаторов позволяет вовремя заметить утечку газа и нарушения в работе тракта дымоудаления котла, предотвратить пожар, взрыв, отравление людей в доме.
Для защиты дома от загазованности следует выбирать комплект оборудования одного производителя специально предназначенный для установки в жилом доме или квартире. Такой бытовой комплект не вызовет сложностей с согласованием параметров отдельных элементов системы. Кроме того, оборудование будет наилучшим образом приспособлено к работе в бытовых условиях, к эксплуатации его персоналом без специальной подготовки.
9 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Экологические проблемы газовой промышленности связаны с вредными выбросами в атмосферу, разрушением природной среды в непосредственной близости от используемых сооружений. Они опасны тем, что способны необратимо нарушить экологическую обстановку. Если принимать меры по ограничению негативного воздействия, это позволит сохранить природную среду.
В 20 веке было установлено, что на планете присутствуют гигантские запасы нитратов метана. Месторождения углеводородов найдены не только на суше, но и под морским дном, а также в космосе. Увеличилось использование газа в промышленности. Газовые запасы расположены в России, Иране, арабских странах, Канаде, Норвегии, США и Голландии.
Ожидается, что к 2050 году удельный вес природного газа возрастет и составит 30% используемых человечеством энергоресурсов.
Природному газу присущи следующие особенности:
- в процессе сгорания не создает проблем с образованием дыма и копоти, не образуются золы. Возможность регулировать интенсивность газового горения и легкость розжига;
- при использовании в промышленности и быту не возникает вредных и токсичных отходов, создающих экологические проблемы;
- он дешевле угля. Если пересчитать оба вида полезных ископаемых на условное топливо, то стоимость составит только 10% цены угля.
Подобные документы
Выбор расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха. Определение сопротивления теплопередаче наружной стены, перекрытия. Расчет тепловлажностного режима наружной стены, вентиляционной системы для удаления воздуха из квартиры верхнего этажа.
курсовая работа [731,1 K], добавлен 20.06.2015Расчет чердачного перекрытия, наружной стены, перекрытия над подвалом. Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче окон и прозрачной части дверей балкона. Определение потерь теплоты помещениями здания. Ведомость гидравлического расчета.
курсовая работа [320,7 K], добавлен 11.12.2011Определение состава помещений. Теплотехнический расчет утеплителя в покрытии и наружной стены, светопрозрачных ограждающих конструкций, приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций. Температурный режим конструкций.
курсовая работа [183,9 K], добавлен 30.11.2014Расчет сопротивления теплопередаче, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя наружной стены и покрытия производственного здания. Проверка на возможность конденсации влаги. Анализ теплоустойчивости наружного ограждения. Определение потерь тепла.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.02.2014Общий вид конструкции стены. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия, определение нормированного сопротивления теплопередачи. Коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающих конструкций, расчет сопротивления паропроницанию в них.
контрольная работа [769,0 K], добавлен 10.01.2012Усиление теплозащитных свойств стеновых ограждающих конструкций зданий жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений в Архангельске. Определение толщины наружной теплоизоляции и дополнительного слоя. Расчет фактического сопротивления теплопередаче.
контрольная работа [160,8 K], добавлен 21.10.2014Теплотехнический расчет наружных ограждений. Климатические параметры района строительства. Определение требуемых значений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Расчет коэффициентов теплопередачи через наружные ограждения. Тепловой баланс.
курсовая работа [720,6 K], добавлен 14.01.2018Характеристика здания и ограждающих конструкций. Распределение температур по толщине наружной стены. Определение общего сопротивления паропроницанию конструкции. Расчет интенсивности потока водяного пара. Расчет амплитуды колебаний температуры помещения.
курсовая работа [129,9 K], добавлен 10.01.2012Расчётная зимняя температура наружного воздуха. Расчёт сопротивления теплопередаче и паропроницанию ограждающих конструкций, относительной влажности воздуха, теплоустойчивости помещения; сопротивления воздухопроницания заполнения светового проёма.
курсовая работа [935,0 K], добавлен 25.12.2013Определение удельной тепловой характеристики здания. Конструирование системы отопления. Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Проверка конструкций ограждений на отсутствие конденсации водяных паров. Расчет теплопотерь помещений.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.02.2014


