Помощь студентам в учебе
Разработка источника теплоснабжения МКД по ул. Омской 63 Советского района г. Челябинска
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ВКР 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ 10
4 РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МКД ПО УЛ.
ОМСКОЙ 63 СОВЕТСКОГО РАЙОНА Г. ЧЕЛЯБИНСКА 13
4.1 Климатическая хактеристика района строительства 13
4.2 Определение тепловой нагрузки здания на отопление 14
4.3 Определение тепловой нагрузки на ГВС 15
4.4 Тепловой расчет котельного агрегата Riello RTQ 297 17
4.4.1 Состав и количество продуктов сгорания топлива 18
4.4.2 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 19
4.4.3 Расчет расхода топлива 20
4.4.4 Поверочный расчет топочной камеры 21
4.4.5 Поверочный расчет дымогарных труб 26
4.4.6 Расчет невязки теплового баланса 30
4.5 Выбор вспомогательного оборудования 31
4.6 Расчет тепловой схемы 31
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 39
5.1 Актуальность энергосбережения в России и мире 39
5.2 Энергосбережение автономного источника теплоснабжения 40
6 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 41
6.1 Расчет вентилируемого фасада с двухслойным утеплителем 41
6.2 Теплотехнический расчет вентилируемого фасада в онлайн
калькуляторе 44
6.3 Теплотехнический расчет наружной стены - трехслойная панель из 39
железобетона с утеплителем 46
6.3.1 Эскиз элемента ограждающей конструкции 46
6.3.2 Т еплотехническая характеристика наружной стены 47
6.3.3 Фактическая толщина искомого слоя ограждающей
конструкции 32, м 49
6.3.4 Построение температурного поля наружной стены 50
6.3.5 Определение теоретических температур в процессе
теплообмена теплопередачи 51
6.3.6 Определение глубины промерзания наружной стены 52
6.4 Эскиз элемента ограждающей конструкции с вентилируемым фасадом 52
6.4.1 Теплотехнический расчет наружной стены с вентилируемым
фасадом 53
6.4.2 Построение температурного поля наружной стены с
вентилируемым фасадом 54
6.4.3 Определение теоретических температур в процессе
теплообмена теплопередачи 55
6.4.4 Определение глубины промерзания наружной стены 55
7 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 57
7.1 Общие сведения 57
7.2 Описание схемы автоматизации 57
7.3 Сигнализация 59
7.4 Условные обозначения приборов и средств автоматики котельной.... 59
8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ
8.1 Зимний период 61
8.1.1 Поверочный расчет дымовой трубы 62
8.2 Летний период 65
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 68
9.1 Меры применяемые для предотвращения пожара 69
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 72
10.1 Сравнительная экомическая эффективность проектов 72
10.2 Качественный анализ вариантов поектных решений 76
10.3 Оценка движущих и сдерживающих факторов изменений 77
10.4 График Ганта 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ВКР 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ 10
4 РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МКД ПО УЛ.
ОМСКОЙ 63 СОВЕТСКОГО РАЙОНА Г. ЧЕЛЯБИНСКА 13
4.1 Климатическая хактеристика района строительства 13
4.2 Определение тепловой нагрузки здания на отопление 14
4.3 Определение тепловой нагрузки на ГВС 15
4.4 Тепловой расчет котельного агрегата Riello RTQ 297 17
4.4.1 Состав и количество продуктов сгорания топлива 18
4.4.2 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 19
4.4.3 Расчет расхода топлива 20
4.4.4 Поверочный расчет топочной камеры 21
4.4.5 Поверочный расчет дымогарных труб 26
4.4.6 Расчет невязки теплового баланса 30
4.5 Выбор вспомогательного оборудования 31
4.6 Расчет тепловой схемы 31
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 39
5.1 Актуальность энергосбережения в России и мире 39
5.2 Энергосбережение автономного источника теплоснабжения 40
6 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 41
6.1 Расчет вентилируемого фасада с двухслойным утеплителем 41
6.2 Теплотехнический расчет вентилируемого фасада в онлайн
калькуляторе 44
6.3 Теплотехнический расчет наружной стены - трехслойная панель из 39
железобетона с утеплителем 46
6.3.1 Эскиз элемента ограждающей конструкции 46
6.3.2 Т еплотехническая характеристика наружной стены 47
6.3.3 Фактическая толщина искомого слоя ограждающей
конструкции 32, м 49
6.3.4 Построение температурного поля наружной стены 50
6.3.5 Определение теоретических температур в процессе
теплообмена теплопередачи 51
6.3.6 Определение глубины промерзания наружной стены 52
6.4 Эскиз элемента ограждающей конструкции с вентилируемым фасадом 52
6.4.1 Теплотехнический расчет наружной стены с вентилируемым
фасадом 53
6.4.2 Построение температурного поля наружной стены с
вентилируемым фасадом 54
6.4.3 Определение теоретических температур в процессе
теплообмена теплопередачи 55
6.4.4 Определение глубины промерзания наружной стены 55
7 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 57
7.1 Общие сведения 57
7.2 Описание схемы автоматизации 57
7.3 Сигнализация 59
7.4 Условные обозначения приборов и средств автоматики котельной.... 59
8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ
8.1 Зимний период 61
8.1.1 Поверочный расчет дымовой трубы 62
8.2 Летний период 65
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 68
9.1 Меры применяемые для предотвращения пожара 69
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 72
10.1 Сравнительная экомическая эффективность проектов 72
10.2 Качественный анализ вариантов поектных решений 76
10.3 Оценка движущих и сдерживающих факторов изменений 77
10.4 График Ганта 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
В настоящее время во всем мире существует большая проблема - это дефицит энергетических ресурсов. Если в ближайшее время не приступить к решению данной проблемы, то это приведет к нарушению концепции устойчивого развития человечества. Данная концепция предусматривает процессы экономических и социальных изменений.
Дефицит ископаемых энергетических ресурсов возникает вследствие двух основных причин: невозможность возобновления ископаемых топлив и нерациональное их использование. Человек не может повлиять на невозможность возобновления ископаемых топлив и полностью ее устранить, но человек может изменить количество потребления энергетических ресурсов. Влияние данной проблемы на энергетику страны можно уменьшить за счет повышения эффективности энергосбережения. Это подтверждает ФЗ №261 от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [1].
На данный момент потребители получают тепло от ТЭС или котельных. Для того, чтобы транспортировать тепло от таких источников теплоснабжения необходимо прогнать его через большие расстояния, из-за этого происходят большие потери тепловой энергии. Так же к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов может привести плохой некачественный ремонт или износ(старение) основного и вспомогательного оборудования котельных и ТЭС, вследствие чего падает их энергетическая эффективность. В результате все это приведет к увеличению количества используемого топлива и повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда возникает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения.
Для разработки источника теплоснабжения многоквартирного жилого дома по улице Омской 63 Советского района г. Челябинска необходимо построить крышную блочную газовую котельную, которая использует в качестве топлива природный газ газопровода «Уренгой - Сургут - Челябинск». Основной задачей данного проекта является - обеспечить строящийся жилой дом бесперебойной тепловой энергией с максимальной энергоэффективностью, минимальными затратами, сохраняя экологичность проекта, а также произвести энергосберегающие меропритяия. Основная востребованность таких котельных заключается в низких теплопотерях ввиду отсутствия длинных тепломагистралях, на которых теряется внушительное количество энергии. Внешне крышная газовая котельная представляет из себя раздельную установку: на крыше здания располагаются баки, системы водоподготовки и само котельное оборудование, а насосы помещаются в цокольный этаж или подвал. Таким образом, обеспечивается хороший обогрев и бесперебойное ГВС.
Дефицит ископаемых энергетических ресурсов возникает вследствие двух основных причин: невозможность возобновления ископаемых топлив и нерациональное их использование. Человек не может повлиять на невозможность возобновления ископаемых топлив и полностью ее устранить, но человек может изменить количество потребления энергетических ресурсов. Влияние данной проблемы на энергетику страны можно уменьшить за счет повышения эффективности энергосбережения. Это подтверждает ФЗ №261 от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [1].
На данный момент потребители получают тепло от ТЭС или котельных. Для того, чтобы транспортировать тепло от таких источников теплоснабжения необходимо прогнать его через большие расстояния, из-за этого происходят большие потери тепловой энергии. Так же к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов может привести плохой некачественный ремонт или износ(старение) основного и вспомогательного оборудования котельных и ТЭС, вследствие чего падает их энергетическая эффективность. В результате все это приведет к увеличению количества используемого топлива и повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда возникает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения.
Для разработки источника теплоснабжения многоквартирного жилого дома по улице Омской 63 Советского района г. Челябинска необходимо построить крышную блочную газовую котельную, которая использует в качестве топлива природный газ газопровода «Уренгой - Сургут - Челябинск». Основной задачей данного проекта является - обеспечить строящийся жилой дом бесперебойной тепловой энергией с максимальной энергоэффективностью, минимальными затратами, сохраняя экологичность проекта, а также произвести энергосберегающие меропритяия. Основная востребованность таких котельных заключается в низких теплопотерях ввиду отсутствия длинных тепломагистралях, на которых теряется внушительное количество энергии. Внешне крышная газовая котельная представляет из себя раздельную установку: на крыше здания располагаются баки, системы водоподготовки и само котельное оборудование, а насосы помещаются в цокольный этаж или подвал. Таким образом, обеспечивается хороший обогрев и бесперебойное ГВС.
В результате выполнения ВКР в качестве источника теплоснабжения проектировщиками была предложена разработка крышной котельной для жилого многоквартирного дома построенного на ул. Омской 63 г. Челябинска. Для вновь сооружаемого здания встал вопрос о выборе источника теплоснабжения. Район строительства имеет плотную застройку. Резервы тепловых мощностей для возможности подключения проектируемого здания к существующим тепловым сетям минимальны. Тепловые сети находятся в изношенном состоянии и не предусматривают дополнительного расхода сетевой воды. Решение выбрать для жилого здания такой автономный источник теплоснабжения, как крышная котельная, стало наиболее эффективным и целесообразным.
В специальной части работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение жилого здания. Также был произведен расчет тепловой схемы при максимально зимнем режиме и при температуре наиболее холодного месяца. При расчете тепловой схемы были определены все необходимые данные для выбора вспомогательного оборудования. Был произведен тепловой расчет котла Riello RTQ 297 кВт.
В научно-исследовательской части работы был произведен теплотехнический расчет вентилируемых фасадов. Проведено сравнение наружной стены из трехслойной железобетонной панели с утеплителем и ограждающей конструции с вентилируемым фасадом, в результате определены теоретические температуры в процессе теплообмена теплопередачи.
В разделе энергосбережение были рассмотрены способы повышения энергоэффективности котельной.
В разделе о вопросах экологии был произведен расчет максимальной приземленной концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в зимний и летний период года, которая удовлетворяет условию См < ПДК.
В разделе автоматизация рассмотрена автоматика системы теплоснабжения, контрольно-измерительные приборы и сигнализация. Разработана функциональная схема автоматизации.
В разделе безопасность жизнедеятельности был рассмотрен вопрос о пожаробезопасности котельной. Были выявлены причины пожара в котельной, а также были определены все необходимые меры по безопасности согласно нормативным документам. Установлены пределы огнестойкости ограждающих конструкций, категория помещения по взрывопожарной опасности, класс функциональной опасности, а также класс пожара в рассматриваемой крышной котельной.
Необходимость экономико-управленческого раздела была обусловлена определением экономической целесообразности предлагаемой в ВКР разработки крышной котельной. Для экономического обоснования были сопоставлены предлагаемые варианты с установкой крышной котельной и городских тепловых сетей, определены величины капитальных затрат, текущих затрат и общего
В специальной части работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение жилого здания. Также был произведен расчет тепловой схемы при максимально зимнем режиме и при температуре наиболее холодного месяца. При расчете тепловой схемы были определены все необходимые данные для выбора вспомогательного оборудования. Был произведен тепловой расчет котла Riello RTQ 297 кВт.
В научно-исследовательской части работы был произведен теплотехнический расчет вентилируемых фасадов. Проведено сравнение наружной стены из трехслойной железобетонной панели с утеплителем и ограждающей конструции с вентилируемым фасадом, в результате определены теоретические температуры в процессе теплообмена теплопередачи.
В разделе энергосбережение были рассмотрены способы повышения энергоэффективности котельной.
В разделе о вопросах экологии был произведен расчет максимальной приземленной концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в зимний и летний период года, которая удовлетворяет условию См < ПДК.
В разделе автоматизация рассмотрена автоматика системы теплоснабжения, контрольно-измерительные приборы и сигнализация. Разработана функциональная схема автоматизации.
В разделе безопасность жизнедеятельности был рассмотрен вопрос о пожаробезопасности котельной. Были выявлены причины пожара в котельной, а также были определены все необходимые меры по безопасности согласно нормативным документам. Установлены пределы огнестойкости ограждающих конструкций, категория помещения по взрывопожарной опасности, класс функциональной опасности, а также класс пожара в рассматриваемой крышной котельной.
Необходимость экономико-управленческого раздела была обусловлена определением экономической целесообразности предлагаемой в ВКР разработки крышной котельной. Для экономического обоснования были сопоставлены предлагаемые варианты с установкой крышной котельной и городских тепловых сетей, определены величины капитальных затрат, текущих затрат и общего
