Применение теплонасосных установок в системах отопления и горячего водоснабжения промышленных и жилых помещений

ВВЕДЕНИЕ 8
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ 10
1.1 Технике - экономическое обоснование темы проекта 10
1.2 Природно-климатическая характеристика района 12
1.3 Источники тепловой энергии теплового насоса 12
1.4 Принцип работы теплового насоса 14
2 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДОМА 15
2.1 Планировка дома 15
2.2 Расчет поэлементных требований теплозащиты 16
2.3. Комплексное требование теплозащиты здания 22
2.4. Расчёт удельной характеристики 25
3 СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ 33
3.1 Обоснование выбора системы отопления 33
3.2 Расположение греющих контуров и состав теплых полов 34
3.3 Расчет мощности и выбор компрессора 36
3.4 Резервный источник тепла 37
3.5 Источник низкопотенциальной тепловой энергии 38
3.6 Выбор циркуляционного насоса первичного контура 40
3.7 Дополнительное оборудование вторичного контура ТНУ 41
3.8 Буферная емкость ТНУ 44
3.9 Система автоматического регулирования 45
4 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ТНУ 50
4.1 Определение расчетной электрической нагрузки на вводе 50
4.2 Выбор автоматических выключателей и УЗО 52
4.3 Выбор сечения кабеля 54
4.4 Выбор счетчика электрической энергии 56
4.5 Выбор устройств защиты 56
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 58
5.1 Составление сметы капитальных вложений 58
5.2 Технико-экономическое сравнение различных вариантов отопления..58
6 ЭКОЛОГИЯ 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63


Купить

Одна из существующих проблем в нашей стране - проблема урбанизации. К 1990 году доля городского населения в России составляла 75%, и показания последних лет говорят о тенденции к смене места жительства нашими соотечественниками. Количество трудоспособных граждан, задумывающихся о частном доме взамен квартирного жилья, в последние годы растет. Это связанно с негативными факторами городской жизни: ухудшение экологии в черте городов, в связи с непосредственным расположением промышленных объектов, стресс, обусловленный темпом городской жизни, пробками, перенасыщением информации и др. В числе сдерживающих факторов по смене места жительства есть вопросы энергоснабжения. Зачастую рядом с участком застройки индивидуального жилого дома кроме линии электропередачи и грунтовой дороги ничего нет. В связи с этим, возникают вопросы по обеспечению жилья теплом и горячей водой.
Централизованное теплоснабжение в нашей стране длительное время являлось доминирующим, а автономное существовало лишь при наличии линии газификации или привозного топлива (газа или угля/дров). Современные технологии открывают новые возможности для жизни в собственном доме: это и высокоэффективные системы электрического отопления и горячего водоснабжения, котлы на топливных пеллетах, солнечные коллекторы и панели, ветро- и дизельгенераторы. Отходя от вопроса исключительно теплоснабжения и говоря об энергоснабжении в целом, энергетика от возобновляемых источников энергии во всем мире набирает популярность из года в год, что в свою очередь делает более доступным частное жилье взамен квартирному. Примеров этой прогрессии достаточно на сегодняшний день и в России и в современной Европе. В Германии, доля в выработке электроэнергии от биогазовых установок составляет более 47%, а в Испании установленная мощность ВЭУ превышает 17 тыс. мегаватт.
В России, возвращаясь к автономному энергоснабжению, возобновляемая энергетика тоже планомерно развивается, внедряются системы солнечных коллекторов для горячего водоснабжения дачных домиков, устанавливаются солнечные панели для электроснабжения в летний период (в редких случаях зимой), устанавливаются тепловые насосы и котлы для сжигания топливных пеллет. Агрохолдинги нашего региона используют установки для получения биогаза и выработке тепла, путем сжигания.
Применение тепловых насосов для получения тепла и горячей воды имеет ряд преимуществ. Во-первых, экономия электропотребления, в сравнении с электрическим отоплением и нагревом горячей воды. Использование низкопотенциального источника тепла, позволяет в 3-4 раз снизить электрозатраты при равном значении тепловой энергии на выходе. Во-вторых, экологичность, тепловые насосы не дают загрязняющих выбросов в атмосферу или почву, так как технически изолированы от окружающей среды. В-третьих, они просты в эксплуатации и позволяют снизить требования к системам вентиляции помещений. Применение тепловых насосов повышает уровень пожарной безопасности здания, в сравнении с газовыми и иными котлами, сжигающими топливо. Так же, приятной опцией является возможность кондиционирования помещений в жаркие периоды. На фоне стольких явных преимуществ существует пара негативных факторов - цена и температура нагрева воды. Не смотря на развитие отечественной техники, качество агрегатов, необходимых для теплового насоса а порой и наличие оставляет желать лучшего, в сравнении с иностранными производителями. Но в то же время, окупаемость затрат такой системы теплоснабжения не превышает 5 лет, а в отдельных случаях 2-3 года. Средние показатели температуры горячей воды для тепловых насосов составляют 50-60 градусов, что вполне достаточно для отопления помещений, но не всегда для горячего водоснабжения.
В данном проекте будет рассчитана система отопления и горячего водоснабжения частного дома в черте г. Челябинска, просчитаны тепловые потери здания, подобрана система защиты и автоматики а так же сравнительный анализ системы отопления от теплового насоса и электрического теплого пола.

Купить