УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ МИКРОКЛИМАТА И ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В ТЦ «ВИКТОРИЯ» В Г. АРТЕМЕ
|
Введение
ГЛАВА I.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ 6
1.1 Аналитический обзор оборудования для систем микроклимата торговых центров 7
1.1.3 Тепловой насос 7
1.1.2 Тепловентиляторы 8
1.1.3 Приточно-вытяжные установки 12
1.2 Анализ источников энергии, используемых в торговом центре «Виктория»
в г. Артеме с учетом энергосбережения 14
1.2.1 Определение количества теплоты для возможной утилизации от
холодильной машины 20
ГЛАВА II.
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 22
2.1. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций объекта
проектирования 23
2.1.1 Характеристики ограждающих конструкций объекта проектирования и
климатологии района застройки 23
2.1.2 Расчет сопротивления теплопередаче наружных ограждающих
конструкции помещений 24
2.1.3 Расчет наружной стены 27
2.1.4 Расчет кровельного покрытия 28
2.1.5 Расчет плиты перекрытия над отапливаемым подвалом 29
2.1.6 Расчет пола по грунту 30
2.2. Определение отопительной нагрузки системы отопления здания 31
2.2.1 Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений 31
2.2.2 Расчет потерь теплоты на нагревание инфильтрирующегося наружного
воздуха через ограждающие конструкции помещений 33
2.2.3 Расчет потерь теплоты в помещении 33
2.3. Конструирование и гидравлический расчёт системы отопления 34
2.3.1. Общие рекомендации по выбору системы отопления 34
2.3.2. Технология конструирования системы отопления 35
2.3.3. Гидравлический расчет трубопроводов систем отопления 36
2.4. Выбор и расчет отопительных приборов 39
2.4.1. Размещение и выбор отопительных приборов 39
2.4.2. Расчёт поверхности нагрева отопительных приборов 39
ГЛАВА III.
РАСЧЕТЫ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ 42
3.1 Расчет воздухообмена помещения 43
3.1.1 Исходные данные 43
3.1.2 Расчет воздухообменов 44
3.1.2.1 Определение воздухообмена по нормативной кратности 44
3.2 Расчет и конструирование системы вентиляции 47
3.2.1 Конструирование систем вентиляции 47
3.2.2 Аэродинамический расчет систем вентиляции 48
3.3 Конструирование системы кондиционирования 51
ГЛАВА IV.
ТЕПЛО И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ 53
4.1 Расчет нагрузок на теплоснабжение 54
4.1.1 Расчет нагрузок на вентиляцию 54
4.1.2 Расчет нагрузок на греющие панели 55
4.2 Конструирование системы теплоснабжения 58
4.2.1 Источник теплоснабжения 58
4.2.2 Принцип работы системы утилизации тепловой энергии 59
4.3 Конструирование системы холодоснабжения 61
ГЛАВА V.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБОРУДОВАНИЯ 63
5.1 Экономические показатели использования системы утилизации тепла 64
5.1.1 Твёрдое топливо 64
5.1.2 Электроэнергия 65
5.2 Экономические показатели при установке теплового насоса 66
5.2.1 Геотермальный тепловой насос Mammoth Screw MWH O75CA 66
5.2.2 Твердотопливный котел 66
5.2.3 Электрокотел Эван ЭПО-156 67
5.3 Окупаемость установленных систем 67
5.3.1 Окупаемость системы утилизации 67
5.3.2 Окупаемость применения теплового насоса 68
Выводы и заключение 71
Библиографический список 72
ПРИЛОЖЕНИЕ №1 75
ГЛАВА I.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ 6
1.1 Аналитический обзор оборудования для систем микроклимата торговых центров 7
1.1.3 Тепловой насос 7
1.1.2 Тепловентиляторы 8
1.1.3 Приточно-вытяжные установки 12
1.2 Анализ источников энергии, используемых в торговом центре «Виктория»
в г. Артеме с учетом энергосбережения 14
1.2.1 Определение количества теплоты для возможной утилизации от
холодильной машины 20
ГЛАВА II.
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 22
2.1. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций объекта
проектирования 23
2.1.1 Характеристики ограждающих конструкций объекта проектирования и
климатологии района застройки 23
2.1.2 Расчет сопротивления теплопередаче наружных ограждающих
конструкции помещений 24
2.1.3 Расчет наружной стены 27
2.1.4 Расчет кровельного покрытия 28
2.1.5 Расчет плиты перекрытия над отапливаемым подвалом 29
2.1.6 Расчет пола по грунту 30
2.2. Определение отопительной нагрузки системы отопления здания 31
2.2.1 Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений 31
2.2.2 Расчет потерь теплоты на нагревание инфильтрирующегося наружного
воздуха через ограждающие конструкции помещений 33
2.2.3 Расчет потерь теплоты в помещении 33
2.3. Конструирование и гидравлический расчёт системы отопления 34
2.3.1. Общие рекомендации по выбору системы отопления 34
2.3.2. Технология конструирования системы отопления 35
2.3.3. Гидравлический расчет трубопроводов систем отопления 36
2.4. Выбор и расчет отопительных приборов 39
2.4.1. Размещение и выбор отопительных приборов 39
2.4.2. Расчёт поверхности нагрева отопительных приборов 39
ГЛАВА III.
РАСЧЕТЫ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ 42
3.1 Расчет воздухообмена помещения 43
3.1.1 Исходные данные 43
3.1.2 Расчет воздухообменов 44
3.1.2.1 Определение воздухообмена по нормативной кратности 44
3.2 Расчет и конструирование системы вентиляции 47
3.2.1 Конструирование систем вентиляции 47
3.2.2 Аэродинамический расчет систем вентиляции 48
3.3 Конструирование системы кондиционирования 51
ГЛАВА IV.
ТЕПЛО И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ 53
4.1 Расчет нагрузок на теплоснабжение 54
4.1.1 Расчет нагрузок на вентиляцию 54
4.1.2 Расчет нагрузок на греющие панели 55
4.2 Конструирование системы теплоснабжения 58
4.2.1 Источник теплоснабжения 58
4.2.2 Принцип работы системы утилизации тепловой энергии 59
4.3 Конструирование системы холодоснабжения 61
ГЛАВА V.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБОРУДОВАНИЯ 63
5.1 Экономические показатели использования системы утилизации тепла 64
5.1.1 Твёрдое топливо 64
5.1.2 Электроэнергия 65
5.2 Экономические показатели при установке теплового насоса 66
5.2.1 Геотермальный тепловой насос Mammoth Screw MWH O75CA 66
5.2.2 Твердотопливный котел 66
5.2.3 Электрокотел Эван ЭПО-156 67
5.3 Окупаемость установленных систем 67
5.3.1 Окупаемость системы утилизации 67
5.3.2 Окупаемость применения теплового насоса 68
Выводы и заключение 71
Библиографический список 72
ПРИЛОЖЕНИЕ №1 75
В настоящее время высокая стоимость энергетических ресурсов заставляет потребителей этих ресурсов их рационально использовать, путем утилизации вторичных энергоресурсов. В настоящее время энергоффективность и энергосбережение входят в пять стратегических направлений приоритетного технологического развития. Основные направления и способы энергосбережения: экономия электрической энергии, тепла, воды, газа, топлива.
Энергосбережение — это реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на рациональное использование топливно- энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Энергосберегающие меры оказывают положительный эффект в экономических и экологических аспектах развития. Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов.
В настоящее время 90 % энергии, расходуемой на эксплуатацию зданий (электроэнергия, тепловая и т.д.), составляют невозобновляемые источники, последствия нерационального использования которых в последнее время проявляются все отчетливее: рост концентрации отработанных газов в атмосфере земли, рост температуры и глобальные изменения климата, также известно о конечности ископаемого топлива и природных ресурсов. Для проектирования и строительства это означает, что в кратчайшие сроки необходимо в значительной степени повысить энергоффективность зданий и сократить их энергопотребление. Для этого должны быть разработаны и внедрены соответствующие технологии, которые можно применять в типовом строительстве. Также необходимо переходить на возобновляемые и экологически чистые материалы и источники энергии.
Цель работы: снизить энергопотребление с применением установки работающей на возобновляемом источнике энергии, и системы утилизации вторичных энергоресурсов.
Объект исследования: системы утилизации теплоты вторичных энергоресурсов.
Предмет исследований: теплота, утилизированная от тепловыделений холодильных машин и вытяжного воздуха.
Задачи исследования:
1. Исследовать и рассчитать количество теплоты, выделяемое холодильными машинами;
2. Рассчитать количество теплоты возможное для утилизации от тепловыделений холодильных машин;
3. Разработать систему утилизации теплоты;
4. Рассчитать экономическую выгоду при применении законструированной системы.
Энергосбережение — это реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на рациональное использование топливно- энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Энергосберегающие меры оказывают положительный эффект в экономических и экологических аспектах развития. Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов.
В настоящее время 90 % энергии, расходуемой на эксплуатацию зданий (электроэнергия, тепловая и т.д.), составляют невозобновляемые источники, последствия нерационального использования которых в последнее время проявляются все отчетливее: рост концентрации отработанных газов в атмосфере земли, рост температуры и глобальные изменения климата, также известно о конечности ископаемого топлива и природных ресурсов. Для проектирования и строительства это означает, что в кратчайшие сроки необходимо в значительной степени повысить энергоффективность зданий и сократить их энергопотребление. Для этого должны быть разработаны и внедрены соответствующие технологии, которые можно применять в типовом строительстве. Также необходимо переходить на возобновляемые и экологически чистые материалы и источники энергии.
Цель работы: снизить энергопотребление с применением установки работающей на возобновляемом источнике энергии, и системы утилизации вторичных энергоресурсов.
Объект исследования: системы утилизации теплоты вторичных энергоресурсов.
Предмет исследований: теплота, утилизированная от тепловыделений холодильных машин и вытяжного воздуха.
Задачи исследования:
1. Исследовать и рассчитать количество теплоты, выделяемое холодильными машинами;
2. Рассчитать количество теплоты возможное для утилизации от тепловыделений холодильных машин;
3. Разработать систему утилизации теплоты;
4. Рассчитать экономическую выгоду при применении законструированной системы.
Дипломный проект выполнен в полном объеме. Все принятые в ходе проектирования проектные решения полностью отвечают современным тенденциям научно-технического прогресса, основным принципам проектирования, а также основным инструктивно-нормативным источникам.
Энергосбережение промышленных предприятий - это комплекс мер, направленных на сокращение расхода энергии от внешних источников, который подразумевает, в первую очередь, использование таких энергетических систем, которые заведомо экономичнее других - например: энергосберегающее оборудование. В настоящее время системы энергосбережения очень актуальны, так как они позволяют экономить наши финансовые ресурсы.
В данной работе представлены проектные решения, которые в значительной части соответствуют данной идее. Для сокращения затрат на систему вентиляции и кондиционирования, был применен роторный рекуператор. КПД данного агрегата достигает 85%, что значительно сокращает энергопотребление. Также применение приточно-вытяжной установки с секцией охлаждения воздуха снижает затраты на конструирование и обслуживание системы кондиционирования здания.
Для сокращения затрат на тепловую энергию здания, была разработана и применена система утилизации тепла. Расчеты по ее актуальности и экономической выгоды представлены в главе №5. Также в работе было обосновано применение в качестве основного источника теплоснабжения геотермального теплового насоса. Из расчётов видно, что он самый экономичный, но и что самое главное самый экологически чистый источник теплоснабжения, так как он не выделяет никаких вредных отходов, которые могли бы загрязнить окружающую среду.
Энергосбережение промышленных предприятий - это комплекс мер, направленных на сокращение расхода энергии от внешних источников, который подразумевает, в первую очередь, использование таких энергетических систем, которые заведомо экономичнее других - например: энергосберегающее оборудование. В настоящее время системы энергосбережения очень актуальны, так как они позволяют экономить наши финансовые ресурсы.
В данной работе представлены проектные решения, которые в значительной части соответствуют данной идее. Для сокращения затрат на систему вентиляции и кондиционирования, был применен роторный рекуператор. КПД данного агрегата достигает 85%, что значительно сокращает энергопотребление. Также применение приточно-вытяжной установки с секцией охлаждения воздуха снижает затраты на конструирование и обслуживание системы кондиционирования здания.
Для сокращения затрат на тепловую энергию здания, была разработана и применена система утилизации тепла. Расчеты по ее актуальности и экономической выгоды представлены в главе №5. Также в работе было обосновано применение в качестве основного источника теплоснабжения геотермального теплового насоса. Из расчётов видно, что он самый экономичный, но и что самое главное самый экологически чистый источник теплоснабжения, так как он не выделяет никаких вредных отходов, которые могли бы загрязнить окружающую среду.