ВВЕДЕНИЕ 6
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Литературные источники по системам отопления и горячего водоснабжения 8
1.2 Патентное исследование по решаемым задачам 9
1.3 Актуальность вопроса по автоматизации индивидуальных тепловых
пунктов 16
1.4 Обзор современного оборудования для автоматизированных тепловых
пунктов 17
1.5 Анализ существующих систем диспетчеризации индивидуальных
тепловых пунктов 18
2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МНОГОКВАРТИРНОГО ЖИЛОГО ДОМА 21
2.1 Тепловой режим здания 21
2.1.1 Характеристика многоквартирного жилого дома 21
2.1.2 Климатическая характеристика района 21
2.2 Расчет тепловых нагрузок 22
2.2.1 Классификация тепловых нагрузок 22
2.2.2 Расчет тепловых нагрузок на отопление 23
2.2.3 Теплопотери теплопередачей через наружные ограждения 24
2.2.4 Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций 25
2.2.5 Добавочные потери теплоты 27
2.2.6 Расчет теплопотерь теплопередачей через наружные ограждения 27
2.2.7 Теплопотери инфильтрацией 36
2.3 Нагрузка на отопление по среднемесячным температурам наружного воздуха 37
2.4. Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение 40
2.4.1 Средненедельная тепловая нагрузка горячего водоснабжения 40
2.4.2 Тепловая нагрузка горячего водоснабжения за сутки наибольшего водопотребления 41
2.5 Расчет годового расхода теплоты 45
2.5.1 Годовой расход тепла на отопление 45
2.5.2 Годовой расход тепла на горячее водоснабжение 47
2.5.3 Годовой расход теплоты жилым домом 47
2.6 График продолжительности тепловых нагрузок 48
2.7 Проектирование системы отопления и горячего водоснабжения 49
2.7.1 Выбор системы теплоснабжения дома 49
2.7.2 Классификация систем водяного отопления 49
2.7.3 Характеристика и описание системы отопления и горячего водоснабжения 50
2.7.4 Требования к системам отопления 53
2.7.5 Выбор отопительных приборов 57
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 62
3.1 Общие сведения 62
3.2 Определение диаметров трубопроводов на участках 63
3.3 Выбор трубопроводов 64
3.4 Определение потерь давления в системе отопления и горячего
водоснабжения 65
3.5 Определение сметной стоимости строительно-монтажных работ 72
3.6 Расчет годовых эксплуатационных затрат 74
3.7 Основные технико-экономические показатели 78
3.8 Основные направления снижения годовых эксплуатационных затрат на
систему горячего водоснабжения 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 82
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 83
ПРИЛОЖЕНИЕ
В среднем по России суммарный расход тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение равен 74 кг.у.т./(кв. м/год), тогда как в странах Скандинавии суммарный расход тепловой энергии составляет 18 кг.у.т./(кв. м/год). По последним данным 70% тепла отечественных ТЭЦ не доходят до потребителей, из них 40% теряется в теплоцентралях и 30% - непосредственно в домах [2].
Среди основных причин низкой энергоэффективности ЖКХ является износ теплосетей и сопутствующих инженерных сооружений, который во многих регионах приблизился к критическому уровню и составляет 50-75%. Остается также весьма низким уровень термосопротивления основных строительных конструкций.
Проблема столь высоких теплопотерь может быть решена лишь путем комплексного и повсеместного внедрения современных энергосберегающих технологий на основе высокоэффективных и долговечных теплоизоляционных материалов, а также систем контроля и управления использованием энергоресурсов. Эти энергосберегающие мероприятия должны применяться на всем пути от производителя тепловой энергии до ее потребителя.
Экономия топливно-энергетических ресурсов при широком использовании высокоэффективной теплоизоляции экономически гораздо более выгодна по сравнению с увеличением объемов добычи топлива и строительством новых мощностей по производству энергии, поскольку в первом варианте требуется значительно меньше капиталовложений.
В открытых схемах подключение системы к тепловой сети производится с гидроэлеватором (водоструйным насосом). Элеватор осуществляет снижение температуры сетевой воды перед системой отопления до 95°С путем подмешивания охлажденной воды из обратного трубопровода системы отопления. Такие системы отопления просты и относительно дешевы, но создают большие проблемы в работе ТЭЦ и тепловых сетей, так как в таких
системах теряется дорогая, химически очищенная вода. Эту проблему можно решить переходом с открытой системы горячего водоснабжения на закрытую. При этом приготовление горячей воды будет осуществляться непосредственно в индивидуальном тепловом пункте жилого дома. Нагрев воды будет происходить в компактных пластинчатых теплообменниках, устанавливаемых по двухступенчатой схеме, за счет сетевой воды. Учитывая высокий КПД пластинчатых теплообменников (до 99%) даже в летний период при работе тепловых сетей по температурному графику 70/50 °С, нагрев холодной воды на нужды горячего водоснабжения будет осуществляться до 60 - 65°С.
При горячем водоснабжении, выполняемом по «открытой» схеме, потребителям из системы отопления зачастую подается вода, обладающая неудовлетворительными органолептическими и бактериологическими показателями. При переходе на закрытую схему, горячая вода будет иметь качество питьевой и соответствовать санитарным нормам и правилам.
Учитывая значительную неравномерность потребления горячей воды в течение суток и по дням недели, перевод системы горячего водоснабжения на закрытую схему благоприятно отразится на стабилизации гидравлического режима тепловых сетей.
В проекте спроектирована водяная система отопления и горячего водоснабжения девятииэтажного жилого здания. Определены расчётные температуры и коэффициенты теплопередачи неотапливаемых помещений - подвала и чердака. Определены теплопотери каждого помещения и здания в целом. На их основе определена необходимая мощность отопительный системы и каждого отопительного прибора в отдельности.
Спроектирована конструкция отопительной системы - однотрубная, вертикальная, с нижней разводкой магистральных трубопроводов.
Определены места размещения стояков системы отопления и отопительных приборов. Сконструирован тепловой пункт с зависимой схемой подключения системы горячего водоснабжения. Произведён гидравлический расчёт систем отопления и горячего водоснабжения: определены потери давления на участках расчётных циркуляционных колец.
Сооружение и эксплуатация систем горячего водоснабжения связаны с большими затратами средств. Это обусловливает необходимость применения новых энергоэффективных решений, позволяющих существенно снизить годовые эксплуатационные затраты и сметную стоимость строительства. Эти решения должны быть направлены на эффективное использование и учёт тепловой энергии, на использование нетрадиционных источников тепла.
В результате использования таких энергоэффективных мероприятий сократится потребление тепловой энергии при эксплуатации систем, системы будут работать в оптимальных режимах, можно будет регулировать и управлять системой значительно меньшим количеством обслуживающего персонала или полностью автоматически. Реализация этого направления требует применения современного оборудования.
ТЭЦ - Теплоэлектроцентраль
ЖКХ - Жилищно-коммунальное хозяйство
АСКУТЭ - Автоматизированная система коммерческого учета тепловой энергии
ИТП - Индивидуальный тепловой пункт ФОТ - Фонд оплаты труда
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
