АННОТАЦИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 8
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО
ПРОЕКТА 9
1.1 Технике - экономическое обоснование темы проекта 9
1.2 Природно-климатическая характеристика района 10
1.3 Энергетическое состояние РФ и перспектива использования
возобновляемых источников энергии 10
1.4 Виды источников энергии тепловых насосов 12
1.5 Теория тепловых насосов 14
2 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДОМА 16
2.1 Планировка дома 16
2.2 Теплотехнический расчет наружных стен 18
2.3 Теплотехнический расчет стен и пола цокольного этажа 21
2.4 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия 23
2.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций мансарды ....24
2.6 Теплотехнический расчет световых проемов 25
2.7 Теплотехнический расчет наружных дверей 26
2.8 Определение потерь теплота наружными ограждениями здания 26
2.9 Потребность в теплоте на нагревание инфильтрующего воздуха 31
2.10 Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха 33
2.11 Определение бытовых тепловыделений 35
2.12 Составление балансов тепла по помещениям 36
2.13 Расход тепла на подогрев воды в бассейне 37
2.14 Расход тепла на нагрев воды для горячего водоснабжения 37
2.15 Необходимая мощность теплового насоса 38
3 СИСТЕМА
ОТОПЛЕНИЯ 3.1 Обоснование выбора системы
отопления ЗОшибка! Закладка не определена.
3.2 Предварительный тепловой расчет системы напольного отопления.40
3.3 Гидравлический расчет контуров системы напольного отопления...44
3.4 Выбор теплового насоса 47
3.5 Выбор резервного источника тепла 49
3.6 Источник низкотемпературного потенциала 50
3.7 Дополнительное оборудование вторичного контура ТНУ 53
3.8 Система автоматического регулирования 56
4 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ 60
4.1 Определение расчетной электрической нагрузки на вводе 60
4.2 Выбор автоматических выключателей и УЗО 63
4.3 Выбор сечения кабеля 66
4.4 Выбор счетчика электрической энергии 68
4.5 Выбор числа и мощности силовых
трансформаторов бОшибка! Закладка не определена.
4.5.1 Выбор числа
трансформаторов 6Ошибка! Закладка
не определена.
4.5.2 Выбор мощности
трансформаторов 6Ошибка! Закладка не
определена.
4.5.3 Ктп 1000 киоскового типа 71
4.5.4 Центр питания 73
4.6 Расчет ВЛ 10кВ 73
4.7 Расчет ВЛ 0,4кВ 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
В РФ системы теплоснабжения развивались централизованно длительное время. Централизованное теплоснабжение требует прокладки разветвленной сети подземных теплопроводов, заметно удорожающей строительство и усложняющей эксплуатацию большой системы. Наиболее рациональными системами для множества частных жилых домов следует считать местные системы теплоснабжения. Для поддержания стабильных, комфортных температур воздуха в отапливаемых помещениях, можно газифицировать, либо электрифицировать процесс обогрева. Обогрев электричеством - это увеличенные затраты и состояние электросети не всегда рассчитаны на такую нагрузку.
В последние десятилетие пришло время энергоэффективных решений, а вместе с ним и время тепловых насосов. Появилась положительная динамика, ввиду удорожания энергоносителей и ужесточение требований экологической частоты систем теплоснабжения (производство и использование низкопотенциальной энергии не сопровождается экологическим ущербом). Применение теплового насоса снижает расходы на электроэнергию по сравнению с электрообогревом, а значит эффективно против нагрузок на сеть, сокращает потери в переходные температурные периоды. Однако при всех плюсах, минусом является высокая цена тепловых насосов.
Система теплоснабжения автоматизирована. Автоматизация обеспечивает в любое время стабильные, комфортные или пониженные температуры воздуха в отапливаемых помещениях заданные потребителем.
В дипломном проекте рассчитан тепловой баланс отдельно взятого дома, в жилом микрорайоне, состоящем из шестнадцати таких домов. Спроектирована система отопления, горячее водоснабжение и электрификация дома, выбран силовой трансформатор для КТП, выбран оптимальный источник низкопотенциального тепла, сделан подбор компрессорной установки, проведена оценка экономической эффективности ТНУ относительно других источников энергии.
Применение возобновляемых источников энергии в наше время- одно из приоритетных направлений. Это энергия солнца, ветра, подземных и поверхностных вод и т.д. Преобразовать эту энергию до уровня, необходимого для теплоснабжения позволяет тепловой насос.
В дипломной работе был проанализирован опыт использования тепловых насосов в России и за рубежом. Использование теплонасосных установок широко распространено во всем мире. В России применение источников низкопотенциальной энергии только начинает развиваться. Это направление перспективно в связи с тем, что устраняет недостатки традиционной энергетики, такие как увеличение энергетической, экономической и экологической эффективности.
Нами рассмотрена возможность теплоснабжения индивидуального дома с использованием теплового насоса. Тепловые потери рассчитываются путем составления теплового баланса жилого дома. Предлагаемый метод основан на методе расчета тепловых потерь через отдельные ограждающие конструкции с использованием коэффициента теплопередачи.
Тепловые насосы наиболее эффективно работают в системах низкотемпературного отопления, поэтому нами была выбрана для компенсации тепловых потерь напольная система отопления, включающая в себя тепловой насос и дополнительный источник - ТЭНовый водонагреватель, работающий в режиме как аварийного, так и пикового догрева.
Источником низкопотенциальной энергии были выбраны водоносные скважины, также была рассчитана теплоотдача от теплоносителя и длина самих скважин.
С учётом реалий проекта, увеличения мощности ТП Лазурная 110/35/10, временно не возможно. Применение ТН в жилом микрорайоне является современным, актуальным и экологичным.
Расчет экономического эффект показал, что несмотря на то, что стоимость теплонасосного оборудования значительно превышает стоимость установки любого другого, экономия суммарных затрат существенна. Так же установка КТП киоскового типа является практичным и мобильным решением.
В разделе безопасность труда была рассмотрено устройство автоматического защитного отключения.
Таким образом, использование теплонасосных установок совместно с напольным отоплением для автономного теплоснабжения в условиях Южного Урала является возможным и экономически эффективным.
Задачи, поставленные в данном дипломном проекте, выполнены. Спроектированные системы отопления и горячего водоснабжения, а также выбранное оборудование отвечает правилам техники безопасности, обеспечивает комфортный микроклимат помещений и является экономически оправданным.
