Тема: Разработка систем отопления и вентиляции кафе горнолыжного центра «Солнечная долина» г. Миасс Челябинской области
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ КАФЕ ГОРНОЛЫЖНОГО ЦЕНТРА «СОЛНЕЧНАЯ ДОЛИНА» 9
1.1 Объект проектирования 9
1.2 Выбор расчетных условий для проектирования систем жизнеобеспечения 10
1.3 Назначение системы отопления 12
1.4 Классификация систем отопления 13
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 16
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 19
4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ КАФЕ ГОРНОЛЫЖНОГО ЦЕНТРА «СОЛНЕЧНАЯ ДОЛИНА» 23
4.1 Выбор схемы присоединения системы отопления к тепловым сетям .. 23
4.2 Расчет теплопотребления кафе горнолыжного центра «Солнечная долина» 23
4.2.1 Составляющие теплового баланса 23
4.2.2 Тепловой баланс помещений кафе 24
4.2.2.1 Теплопоступления от людей 29
4.2.2.2 Теплопоступления от источников искусственного освещения 31
4.2.2.3 Теплопоступления через заполнение световых проемов ... 32
4.2.2.4 Теплопоступления от электрического оборудования 34
4.2.2.5 Теплопоступления от остывающей пищи 35
4.2.3 Составляющие влажностного баланса 38
4.2.3.1 Поступления влаги от людей 38
4.2.3.2 Выделение влаги от остывающей пищи 39
4.2.3.3 Влагопоступления от остывающей пищи 40
4.2.3.4 Расчет влажностного баланса 40
5 ВЫБОР И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 41
5.1 Выбор системы отопления 41
5.1.1 Выбор типа отопительных приборов 41
5.1.1.1 Чугунные радиаторы 41
5.1.1.2 Стальные радиаторы (трубчатые) 42
5.1.1.3 Алюминиевые отопительные приборы 42
5.1.1.4 Стальные радиаторы (панельные) 42
5.2 Гидравлический и тепловой расчет системы отопления 43
5.2.1 Расчет потерь давления с использованием характеристик сопротивления и проводимости 44
5.3 Тепловой расчет системы отопления 48
5.4 Оборудование и основные характеристики системы отопления 50
6 ВЫБОР И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ 54
6.1 Назначение и классификация систем вентиляции 54
6.2 Расчет воздухообменов в помещении кафе 55
6.2.1 Тепловлажностное отношение 55
6.2.2 Определение расходов приточного и вытяжного воздуха 55
6.2.3 Необходимый воздухообмен по избыткам явного тепла 58
6.2.4 Необходимый воздухообмен по избыткам полного тепла и влаги 59
6.3 Расчет затрат тепла на вентиляцию 60
6.4 Аэродинамический расчет системы вентиляции 61
6.5 Выбор вентиляторов для системы вентиляции 67
7 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА 71
7.1 Выбор котла 71
7.2 Выбор схемы теплового пункта 72
7.3 Выбор оборудования теплового пункта 73
7.3.1 Расчет гидравлического разделителя 73
7.3.2 Расчет гидравлического сопротивления проточного тракта теплового пункта 74
7.3.3 Выбор циркуляционных насосов 77
7.3.4 Выбор теплообменника 79
7.3.5 Выбор расширительного бака 80
8 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНЫХ УСТАНОВОК С РЕКУПЕРАЦИЕЙ 82
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 90
9.1 Актуальность энергосбережения в России и в мире 90
9.2 Энергосбережение в тепловом пункте 91
10 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 93
10.1 Автоматика регулирования 93
10.2 Автоматика управления 93
10.3 Автоматика защиты 94
10.4 Отопление и вентиляция 97
10.5 Насосы 98
10.6 Сигнализация 98
10.7 Учет 99
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 100
11.1 Основные опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации вентиляционных установок 100
11.2 Требования к обеспечению безопасной эксплуатации вентиляционных установок 102
11.3 Требования охраны труда к организации и порядку проведения работ в системе теплопотребления 103
11.4 Требования охраны труда при техническом обслуживании и ремонте
системы теплопотребления 105
12 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 108
12.1 Оценка воздействия на окружающую среду 108
12.1.1 Воздушная среда 108
12.1.1.1 Расчет загрязнений при строительстве и эксплуатации кафе 108
12.1.1.2 Расчет дымовой трубы 110
12.1.2 Водные ресурсы 121
12.1.3 Земельные ресурсы и почвенный покров 122
12.1.4 Растительность 123
12.2 Оценка воздействия на социальную сферу 123
12.3 Мероприятия по ослаблению негативного воздействия на окружающую среду 124
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 125
13.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения энергетической эффективности 125
13.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических решений 125
13.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений .. 131
13.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения 135
13.2 SWOT-анализ проектного решения теплоснабжения кафе горнолыжного центра «Солнечная долина» 136
13.3 Дерево целей проекта разработки систем отопления и вентиляции кафе горнолыжного центра «Солнечная долина» 138
13.4 Сравнение вариантов технических решений 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142
БИБЛИОГРАФИЧЕКИЙ СПИСОК 143
📖 Введение
Эффективность работы системы во многом зависит от правильности выполнения инженерных расчетов, применения новейшего оборудования, средств автоматизации, условий эксплуатации. Среди таких систем можно выделить: систему вентиляции, систему отопления, систему кондиционирования воздуха (СКВ).
Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью использования мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в холодное время года.
При понижении температуры наружного воздуха и усилении ветра теплоотдача от отопительных установок в помещения должна увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха, воздействии солнечной радиации – уменьшаться, т. е. теплоотдача от отопительных установок должна постоянно регулироваться. Изменение внешних воздействий сочетается с неравномерными теплопоступлениями от внутренних производственных и бытовых источников, что также вызывает необходимость регулирования действия отопительных установок.
Для создания и поддержания теплового комфорта в помещениях зданий требуются технически совершенные и надежные отопительные установки. И чем суровее климат местности и выше требования к обеспечению благоприятных тепловых условий в здании, тем более мощными и гибкими должны быть эти установки.
Отопление зданий начинают при устойчивом (в течение 5 суток) понижении среднесуточной температуры наружного воздуха до 8°С и ниже, заканчивают отопление при устойчивом повышении температуры наружного воздуха до 8°С. Длительность отопительного сезона устанавливают на основании многолетних наблюдений как среднее число дней в году с устойчивой среднесуточной температурой воздуха < 8°С.
Основной задачей выпускной квалификационной работы является проектирование и, в последствии, сооружение систем жизнеобеспечения с такими параметрами, которые окажутся необходимыми и достаточными для обеспечения комфортного пребывания людей в данном помещении. Вместе с тем будет учтён и экономический фактор, ведь немаловажна разработка указанных систем жизнеобеспечения при минимальных затратах финансовых и трудовых ресурсов, что в свою очередь невозможно без грамотного и экономически обоснованного расчета, и, в последствии, обоснования принятых посредством этого расчета технических решений, обеспечивающих оптимальные экономический и комфортабельный эффекты. При этом следует непременно принять во внимание климатические условия города
Миасса, его географическое расположение, что обуславливает необходимость проектирования для рассматриваемого объекта таких систем, как система отопления, которая будет создавать нормируемые температурные режимы помещений в холодный, переходный периоды и в дежурном режиме (если таковой будет экономически обоснован); система вентиляции для создания комфортных температурных условий и поддержания необходимой циркуляции воздуха, а также благоприятного состава воздушной среды. Кроме того, для компенсации пиковых суточных теплопоступлений от включенного в сеть электрического оборудования, и других теплоизбытков (особенно в летний период) необходимо предусмотреть местное кондиционирование.
Таким образом, для выполнения проектных работ необходимо произвести расчеты вредных выделений, а также теплового и влажностного балансов помещений и здания в целом на основании которых будут определены производительности систем.
Для обеспечения рабочих параметров проектируемых систем и выбора техно-логического оборудования необходимо выполнить тепловой и гидравлический расчеты системы отопления, аэродинамический расчет воздуховодов и воздухораспределителей системы вентиляции. Немаловажным в повышении эффективности теплоснабжения является снижение потерь. Сюда относится не только борьба с тепловыми потерями, но и с гидравлическими, которые сказываются на повышении затрат для транспортировки теплоносителя к потребителям тепла. Увеличение гидравлических потерь связано, прежде всего, с физическим старением тепловых сетей и систем отопления, с изменениями внутренних диаметров труб из - за коррозионных наростов и «заиливанием» в местах пониженных скоростей теплоносителя.
Для обеспечения проектируемых систем теплоносителем необходимо спроектировать тепловой узел с установкой автономного водогрейного газового котла и гидравлической увязкой всех теплопотребителей в условиях количественного регулирования тепловой нагрузки.
В подтверждение правильности принятых решений необходимо провести оценку технико-экономической эффективности проекта.
Решение поставленных задач излагается ниже в пояснительной записке.
✅ Заключение
1) выбраны расчетные условия для проектируемой системы отопления;
2) с помощью программного обеспечения Valtec 3.1.3 рассчитаны теплопотери помещений кафе через стены строительных конструкций: 39119,5 Вт – рабочее время, 34398,6 Вт – нерабочее время;
3) определены теплонедостатки помещений кафе с учетом теплопоступлений от оборудования и персонала: 30331,5 Вт – рабочее время, 34398,6 Вт – нерабочее время;
4) с помощью программного обеспечения Ⅾanfoss 3.8 проведен теплогидравлический расчет проектируемой системы отопления.
В результате разработана двухтрубная, горизонтальная система отопления с поэтажной разводкой, обеспечивающая поддержание нормированных параметров микроклимата в обслуживаемой зоне помещений кафе.
При разработке системы вентиляции были решены следующие задачи:
1) выбраны расчетные условия для проектируемой системы вентиляции;
2) рассчитаны воздухообмены помещений кафе, тепловой и влажностный балансы, определены расходы приточного и вытяжного воздуха: Lпр = Lу = 12615 м3/ч, что соответствует кратности воздухообмена n = 5;
3) рассчитаны затраты тепла на нагрев приточного воздуха в холодный период и охлаждение помещения зала в летний период: Q =168847 Вт;
Qв.лет= -5628 Вт;
4) произведен аэродинамический расчет приточно-вытяжной системы вентиляции.
В результате разработана система круглогодичной приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением с прямоугольными канальными вентиляторами Лиссант ВПК, обеспечивающая поддержание нормированных параметров микроклимата в обслуживаемой зоне помещений кафе.
Охлаждение воздуха в помещении зала в летний период осуществляется местной сплит-системой General Climate GC/GU-4C24HRN1.
По результатам расчета суммарного теплопотребления кафе Q =241 627 Вт и гидравлического сопротивления циркуляционного кольца систем отопления и вентиляции Δрн = 50100 Па было подобрано основное оборудование теплового пункта:
- 3 настенных газовых котла THERM TRIO 90 T общей мощностью 270 кВт;
- 2 циркуляционных насоса Grundfos MAGNA3 32-120 F – 1 рабочий, 1 резервный;
- с помощью программы Ⅾanfoss Heat 4.2.34 подобран разборный пластинчатый водо-водяной теплообменник Ⅾanfoss XG 18H-1-50.
В научно-исследовательской работе было рассмотрено использование вентиляционных систем с рекуперацией и рассчитана энергетическая и экономическая эффективность этих систем по сравнению с традиционными системами канального типа. Коэффициент экономии при использовании системы с рекуперацией в режиме «нагрев» составляет Кн=21,8, в режиме «охлаждение» - Ко=3,0, а также был рассчитан среднегодовой коэффициент экономии, составляющий Кср.г. =12,4.
Также в выпускной квалификационной работе были рассмотрены мероприятия по энергосбережению в тепловом пункте посредством установки пластинчатого теплообменника, автоматика регулирования, управления и защиты котельного аг-регата. В разделе «Безопасность жизнедеятельности» были определены основные опасности и вредности при работе на тепловых энергетических установках, были рассмотрены требования безопасности и охраны труда при эксплуатации и ремонтных работах на тепловых установках. В разделе «Вопросы экологии» был произведен расчет дымовой трубы, характеристики которой составляют: Dy=0,4 м, Н=20 м.
В разделе «Экономика и управление» были рассмотрены два варианта технических решений разработки систем отопления и вентиляции кафе горнолыжного центра «Солнечная долина» с применением электрических воздухонагревателей и с рекуператорами. По результатам сравнения капитальных и текущих затрат, а также SWOT-анализа был выбран наиболее лучший вариант – разработка системы вентиляции традиционного типа с электрическими воздухонагревателями.



