Тепловий розрахунок (з прикладу середньої школи). Проектування опалення, вентиляції та водопостачання школи Проект та тепловий розрахунок схеми загальноосвітніх шкіл

• Що ви отримуєте, замовляючи систему опалення для дитячих та освітніх закладів у компанії "Інтегра Інжиніринг"

Система опалення школи, дитячого садка, коледжу, вузу: комплекс послуг нашої компанії

• розробка проекту внутрішньої системиопалення навчальних закладів;
• тепловий та гідравлічний розрахуноккотельної школи, дитячого садка, ВНЗ;
• реконструкція та модернізація системи опалення;
• монтаж внутрішніх мереж та опалювального обладнання;
• підбір та монтаж котлівсистеми опалення дитячих та освітніх закладів;
• розрахунок, підбір та монтаж систем водяна тепла підлога;
• обслуговування та ремонтопалювального та котельного обладнання;
• узгодженняіз наглядовими органами.

Для освітніх установ у районах з розрахунковою температурою зовнішнього повітря –40°С і нижче дозволяється застосовувати воду з добавками, що запобігають її замерзанню (як добавки не слід використовувати шкідливі речовини 1-го та 2-го класів небезпеки за ГОСТ 12.1.005), а в будинках дитячих дошкільних закладів не допускається використовувати теплоносій із добавками шкідливих речовин 1–4-го класів небезпеки.

Проектування та монтаж автономних котелень та системи опалення в школах, дошкільних та освітніх установах

Система опалення школи, дитячого садка та інших дитячих та освітніх закладів (вузів, професійних училищ, коледжів) у містах підключається до центральній системіопалення та гарячого , що запитується від міської ТЕЦ або власної котельні. У сільскої місцевостівикористовують автономну схему, розташовуючи в спеціальному приміщенні власну котельню. У разі газифікованої місцевості котел працює від природного газу, у невеликих шкільних та дошкільних закладах використовуються котли. малої потужності, що працюють на твердому або рідкому паливічи електриці.

При проектуванні внутрішньої системи опалення слід враховувати мікрокліматичні норми до температури повітря в аудиторіях, шкільних класах, їдальнях, спортзалах, плавальних басейнах та інших приміщеннях. Різні по технічним призначеннямЗони будівель повинні мати власні мережі опалення з приладами обліку води та тепла.

Для опалення спортзалів поряд із водяною системою використовується повітряна системаопалення, суміщена з припливною вентиляцієюі працююча від тієї ж котельні. Влаштування водяного підігріву підлоги може бути присутнім у роздягальнях, санвузлах, душових, басейнах та інших приміщеннях за їх наявності. на вхідних групаху великих освітніх установах встановлюють теплові завіси.

Система опалення дитячого садка, школи, освітнього закладу – перелік робіт з організації та реконструкції опалювальної системи:

• виявлення потребипри створенні проекту або ескізної схемитеплопостачання;
• вибір способу та місцямонтаж трубопроводів;
• підбір обладнання та матеріаліввідповідної якості;
• тепловий та гідравлічний розрахунок котельні, визначення технології та перевірка її на вимоги БНіП;
• можливість збільшення продуктивності, підключення додаткового обладнання (якщо потрібно);
• розрахунок навантаженьта продуктивності системи опалення в цілому та за площею опалюваних приміщень;
• при реконструкції об'єкту – підготовка майданчиків, фундаменту та стін до подальшого монтажу;
• дефектуваннядільниць системи опалення будівлі;
• розрахунок термінів та вартостіробіт та обладнання, погодження кошторисів;
• поставка обладнаннята виконання робіт точно в строк за заздалегідь узгодженою вартістю кошторису.

Для опалювальних приладівта трубопроводів у дитячих дошкільних приміщеннях, сходових клітках та вестибюлях необхідно передбачати захисні огородження та теплову ізоляцію трубопроводів.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://allbest.ru/

Зотримання

Вступ

1. Розрахунок опалення, вентиляції та гарячого водопостачання школи на 90 учнів

1.1 коротка характеристикашколи

1.2 Визначення втрат теплоти через зовнішні огорожі гаража

1.3 Розрахунок площі поверхні нагріву та підбір нагрівальних приладів систем центрального топлення

1.4 Розрахунок повітрообміну школи

1.5 Підбір калориферів

1.6 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання школи

2. Розрахунок опалення та вентиляції інших об'єктів за заданою схемою №1 при централізованому та місцевому теплопостачанні

2.1 Розрахунок витрати теплоти на опалення та вентиляцію за укрупненими нормативами житлових та громадських об'єктів

2.2 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання для житлових та громадських будівель

3.Побудова річного графіка теплового навантаження та підбір котлів

3.1 Побудова річного графіка теплового навантаження

3.2 Вибір теплоносія

3.3 Підбір котлів

3.4 Побудова річного графіка регулювання відпуску теплової котельні

Список літератури

Вступ

Агропромисловий комплекс є енергоємною галуззю народного господарства. Велика кількість енергії витрачається на опалення виробничих, житлових та громадських будівель, створення штучного мікроклімату в тваринницьких приміщеннях та спорудах захисного ґрунту, сушіння сільськогосподарських продуктів, виробництво продукції, отримання штучного холоду та багато інших цілей. Тому енергозабезпечення підприємств АПК включає широке коло завдань пов'язане з виробництвом, передачею і застосуванням теплової та електричної енергії, використовуючи традиційні і не традиційні джерела енергії.

У цьому курсовому проекті пропонується варіант комплексного енергозабезпечення населеного пункту:

· Для заданої схеми об'єктів АПК проводитися аналіз потреби в тепловій енергії, електроенергії, газі та холодній воді;

· Розрахунок навантажень опалення, вентиляції та гарячого водопостачання;

· Визначається необхідна потужністькотельні, яка могла б забезпечити потреби господарства в теплоті;

· Здійснюється вибір котлів.

· Проводитися розрахунок газоспоживання,

1. Розрахунок опалення, вентиляції та гарячого водопостачання школи на 90 учнів

1 . 1 Коротка характеристика школи

Габарити 43,350х12х2,7.

Об'єм приміщення V = 1709,34 м 3 .

Зовнішні поздовжні стіни - несучі, виконуються з облицювальної та оздоблювальної, потовщеної цеглини марки КП-У100/25 за ГОСТ 530-95 на цементно- піщаний розчинМ 50, товщиною 250 і 120 мм і 140 мм утеплювача - пінополістиролу між ними.

Внутрішні стіни - виконуються з порожнистої, потовщеної. керамічної цеглимарки КП-У100/15 згідно з ГОСТ 530-95, на розчині М50.

Перегородки - Виконуються з цегли КП-У75/15 по ГОСТ 530-95, на розчині М 50.

Покрівля - руберойд (3 шари), цементно-піщана стяжка 20мм, пінополістирол 40мм, руберойд в 1 шар, цементно-піщана стяжка 20мм та з/б плита покриття;

Підлоги - бетон М300 та ущільнений щебенем ґрунт.

Вікна подвійні зі спареною дерев'яною палітуркою розмір вікон 2940х3000 (22шт) та 1800х1760 (4 шт).

Двері зовнішні дерев'яні одинарні 1770х2300 (6 шт)

Розрахункові параметри зовнішнього повітря tн = - 250С.

Розрахункова зимова вентиляційна температура зовнішнього повітря tн. = - 160С.

Розрахункова температура внутрішнього повітря tв = 160С.

Зона вологості місцевості – нормальна суха.

Барометричний тиск 99,3 кПа.

1.2 Розрахунок повітрообміну школа

У школі відбувається процес навчання. Характеризується тривалим перебуванням значної частини учнів. Шкідливих викидівні. Коефіцієнт змінності повітря для школи становитиме 0,95…2.

де Q - повітрообмін, м? / год; Vп - обсяг приміщення, м?; К - кратність повітрообміну приймаємо = 1.

Рис.1. Розмір приміщення.

Об'єм приміщення:

V = 1709,34 м3.

Q = 11709,34 = 1709,34 м 3 /год.

У приміщенні влаштовуємо загальнообмінну вентиляцію, поєднану з опаленням. Природну витяжну вентиляціювлаштовуємо у вигляді витяжних шахт, площу перерізу F витяжних шахт знаходимо за формулою: F = Q / (3600? н к.вн). , попередньо визначивши швидкість повітря у витяжній шахті заввишки h = 2,7 м

н к.вн. = = 1,23 м/с

F = 1709,34/(3600 1,23) = 0,38 м?

Число витяжних шахт

n вш = F/0,04 = 0,38/0,04 = 9,5? 10

Приймаємо 10 витяжних шахт заввишки 2 м живим перерізом 0,04 м? (З розмірами 200 х 200 мм).

1.3 Визначення втрат теплоти через зовнішні огорожі приміщення

Тепловтрати через внутрішні огорожі приміщення не враховуємо, т.к. різниця температур в приміщеннях, що розділяються, не перевищує 5 0 С. Визначаємо опір теплопередачі огороджувальних конструкцій. Опір теплопередачі зовнішньої стіни(рис. 1) знайдемо за формулою, використовуючи дані табл. 1, знаючи, що термічний опір теплосприйняттю внутрішньої поверхні огорожі Rв=0,115 м 2 0 С/Вт

де Rв - термічний опір теплосприйняттю внутрішньої поверхні огорожі, м?·?С/Вт; - сума термічних опорів теплопровідності окремих шарів т - шарового огородження товщиною дi (м), виконаних з матеріалів з теплопровідністю лi, Вт/(м·?С), значення л наведені в табл.1; Rн - термічний опір тепловіддачі зовнішньої поверхніогородження Rн=0,043 м 2 0 С/Вт (для зовнішніх стін та безгорищних перекриттів).

Структура матеріалів стін.

Табл.1 Теплопровідність та ширина матеріалів стіни.

Опір теплопередачі зовнішньої стіни:

R 01 = м? ·? С/Вт.

2) Опір теплопередачі вікон Rо.ок = 0,34 м 2 0 С/Вт (знаходимо з таблиці на с.8)

Опір теплопередачі зовнішніх дверей та воріт 0,215 м 2 0 С/Вт (знаходимо з таблиці на с.8)

3) Опір теплопередачі стелі для безгорищного перекриття (Rв=0,115 м 2 0 С/Вт, Rн=0,043 м 2 0 С/Вт).

Розрахунок теплових втрат через перекриття:

Структура стелі.

Табл.2 Теплопровідність та ширина матеріалів перекриття

Опір теплопередачі стелі

м 2 0 С/Вт.

4) Втрати теплоти через підлоги обчислюють за зонами - смугами шириною 2 м, паралельним зовнішнім стінам (рис.3).

Площі зон підлог за вирахуванням площі підвалу:

F1 = 43 2 + 28 2 = 142 м 2

F1 = 12 2 + 12 2 = 48 м 2

F2 = 43 2 + 28 2 = 148 м 2

F2 = 12 2 + 12 2 = 48 м 2

F3 = 43 2 + 28 2 = 142 м 2

F3 = 6 0,5 + 12 2 = 27 м 2

Площі зон підлог підвалу:

F1 = 15 2 + 15 2 = 60 м 2

F1 = 6 2 + 6 2 = 24 м 2

F2 = 15 2 + 15 2 = 60 м 2

F2 = 6 2 = 12 м 2

F1 = 15 2 + 15 2 = 60 м 2

Підлоги, розташовані безпосередньо на ґрунті, вважаються неутепленими, якщо вони складаються з декількох шарів матеріалів, теплопровідність кожного з яких становить 1,16 Вт/(м 2 0 С). Утепленими вважаються підлоги, утеплюючий шар яких має л.<1,16 Вт/м 2 0 С.

Опір теплопередачі (м 2 0 С/Вт) кожної зони визначаємо як і неутеплених підлог, т.к. теплопровідність кожного шару л?1,16 Вт/м 2 0 З. Отже, опір теплопередачі Rо=Rн.п. для першої зони становить 2,15, для другої - 4,3, для третьої - 8,6, решти - 14,2 м 2 0 С/Вт.

5) Загальна площа віконних отворів:

Fок = 2,94 3 22 +1,8 1,76 6 = 213 м 2 .

Загальна площа зовнішніх дверних отворів:

Fдв = 1,77 2,3 6 = 34,43 м 2 .

Площа зовнішньої стіни за вирахуванням віконних та дверних отворів:

Fн.с. = 42,85 2,7 + 29,5 2,7 + 11,5 2,7 + 14,5 2,7 +3 2,7 +8,5 2,7 - 213-34,43 = 62 м 2 .

Площа стін підвалу:

Fн.с.п = 14,5 2,7 +5,5 2,7-4,1 = 50

6) Площа стелі:

Fпот = 42,85 12 +3 8,5 = 539,7 м 2

де F – площа огорожі (м?), яку обчислюють з точністю до 0,1 м? (лінійні розміри огороджувальних конструкцій визначають з точністю до 0,1 м, дотримуючись правил обміру); tв і tн - розрахункові температури внутрішнього та зовнішнього повітря, ?З (дод. 1 ... 3); R 0 – загальний опір теплопередачі, м 2 0 С/Вт; n - коефіцієнт, що залежить від положення зовнішньої поверхні огорожі по відношенню до зовнішнього повітря, приймемо значення коефіцієнта n = 1 (для зовнішніх стін, безгорищних покриттів, горищних перекриттів зі сталевою, черепичною або азбестоцементною покрівлею по розрідженій решетуванні, підлог на грунті)

Теплові втрати через зовнішні стіни:

Фнс = 601,1 Вт.

Теплові втрати через зовнішні стіни підвалу:

Фн.с.п = 130,1Вт.

Ф н. = Ф н.с. +Ф н.с.п. = 601,1 +130,1 = 731,2 Вт.

Теплові втрати через вікна:

Фок = 25685 Вт.

Теплові втрати через дверні отвори:

ФДВ = 6565,72 Вт.

Теплові втрати через стелю:

Фпот = 13093,3 Вт.

Теплові втрати через підлогу:

Фпол = 6240,5 Вт.

Теплові втрати через підлогу підвалу:

Фпол.п = 100 Вт.

Ф пол = Ф пол. +Ф пол.п. = 6240,5 +100 = 6340,5 Вт.

Додаткові втрати теплоти через зовнішні вертикальні та похилі (вертикальна проекція) стіни, двері та вікна залежать від різних факторів. Значення Фдоб обчислюють у відсотках основних втрат теплоти. Додаткові втрати теплоти через зовнішню стіну та вікна, звернені на північ, схід, північний захід та північний схід становлять 10 %, на південний схід та захід – 5%.

Додаткові втрати на інфільтрацію зовнішнього повітря для виробничих будівель приймають у розмірі 30% основних втрат через усі огорожі:

Фінф = 0,3 · (Фн.с. + Фок. + Фпот. + Фдв + Фпол.) = 0,3 · (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) = 15724, 7 Вт

Таким чином, загальні втрати втрати визначаються за формулою:

Фогр = 78698,3 Вт.

1.4 Розрахунок площі поверхні нагріву та підбірнагрівальних приладів систем центрального опалення

Найбільш поширеними та універсальними у застосуванні нагрівальними приладами є чавунні радіатори. Їх встановлюють у житлових, громадських та різних виробничих будівлях. Сталеві труби використовуємо як нагрівальні прилади у виробничих приміщеннях.

Визначимо спочатку тепловий потік від трубопроводів системи опалення. Тепловий потік, що віддається приміщенню відкрито прокладеними неізольованими трубопроводами, визначають за формулою 3:

Фтр = Fтр kтр · (tтр - tв) з,

де Fтр = р? d · l - площа зовнішньої поверхні труби, м?; d і l - зовнішній діаметр і довжина трубопроводу, м (діаметри магістральних трубопроводів зазвичай 25-50 мм, стояків 20-32 мм, підводок до нагрівальних приладів 15-20 мм); kтр - коефіцієнт теплопередачі труби Вт/(м 2 0 С) визначають за таблицею 4 залежно від температурного напору та виду теплоносія у трубопроводі, ?С; з - коефіцієнт, рівний для лінії подачі, розташованої під стелею, 0,25, для вертикальних стояків - 0,5, для зворотної лінії, розташованої над підлогою, - 0,75, для підводок до нагрівального приладу - 1,0

Подавальний трубопровід:

Діаметр-50мм:

F1 50мм = 3,14 73,4 0,05 = 11,52 м?;

Діаметром 32мм:

F1 32мм = 3,14 35,4 0,032 = 3,56 м?;

Діаметром-25 мм:

F1 25мм = 3,14 14,45 0,025 = 1,45 м?;

Діаметром-20:

F1 20мм = 3,14 32,1 0,02 = 2,02 м?;

Зворотній трубопровід:

Діаметр-25мм:

F2 25мм = 3,14 73,4 0,025 = 5,76 м?;

Діаметр-40мм:

F2 40мм = 3,14 35,4 0,04 = 4,45 м?;

Діаметр-50мм:

F2 50мм = 3,14 46,55 0,05 = 7,31 м?;

Коефіцієнт теплопередачі труб для середньої різниці температури води в приладі і температури повітря в приміщенні (95+70) / 2 - 15 = 67,5 ° С приймаємо рівним 9,2 Вт / (м? С). відповідно до даних таблиці 4 .

Прямий теплопровід:

Ф п1.50мм = 11,52 9,2 · (95 - 16) 1 = 8478,72 Вт;

Ф п1.32мм = 3,56 9,2 · (95 - 16) 1 = 2620,16 Вт;

Ф п1.25мм = 1,45 9,2 · (95 - 16) 1 = 1067,2 Вт;

Ф п1.20мм = 2,02 9,2 · (95 - 16) 1 = 1486,72 Вт;

Зворотній теплопровід:

Ф п2.25мм = 5,76 9,2 · (70 - 16) 1 = 2914,56 Вт;

Ф п2.40мм = 4,45 9,2 · (70 - 16) 1 = 2251,7 Вт;

Ф п2.50мм = 7,31 9,2 · (70 - 16) 1 = 3698,86 Вт;

Сумарний потік теплоти від усіх трубопроводів:

Ф тр = 8478,72 +2620,16 +1067,16 +1486,72 +2914,56 +2251,17 +3698,86 = 22517,65 Вт

Необхідну площу поверхні нагріву (м?) приладів орієнтовно визначають за формулою 4:

де Фогр-Фтр – тепловіддача нагрівальних приладів, Вт; Фтр - тепловіддача відкритих трубопроводів, що знаходяться в одному приміщенні з нагрівальними приладами, Вт;

kпр – коефіцієнт теплопередачі приладу, Вт/(м 2 0 С). для водяного опалення tпр = (tг+tо)/2; tг і tо - розрахункова температура гарячої та охолодженої води в приладі; для парового опалення низького тиску приймають tпр=100 °С, в системах високого тиску tпр дорівнює температурі пари перед приладом при відповідному тиску; tв - розрахункова температура повітря в приміщенні, ? в 1 - коефіцієнт поправки, що враховує спосіб установки нагрівального приладу. При вільній установці біля стіни або в ніші глибиною 130 мм 1 = 1; в інших випадках значення 1 приймають виходячи з наступних даних: а) прилад встановлений біля стіни без ніші і перекритий дошкою у вигляді полиці при відстані між дошкою і опалювальним приладом 40...100 мм коефіцієнт 1 = 1,05...1,02; б) прилад встановлений у стінній ніші глибиною більше 130 мм при відстані між дошкою та опалювальним приладом 40...100 мм коефіцієнт 1 = 1,11...1,06; в) прилад встановлений у стіні без ніші і закритий дерев'яною шафою з щілинами у верхній дошці і в передній стінці біля підлоги на відстані між дошкою та опалювальним приладом, що дорівнює 150, 180, 220 і 260 мм, коефіцієнт 1 відповідно дорівнює 1,25; 1,19; 1,13 та 1,12; 1 - поправочний коефіцієнт 2 - поправочний коефіцієнт, що враховує остигання води в трубопроводах. При відкритій прокладці трубопроводів водяного опалення та при паровому опаленні 2 =1. для трубопроводу прихованої прокладки, при насосній циркуляції 2 =1,04 (однотрубні системи) і 2 =1,05 (двотрубні системи з верхнім розведенням); при природній циркуляції у зв'язку зі збільшенням остигання води в трубопроводах значення 2 повинні множитися на коефіцієнт 1,04.

Необхідне число секцій чавунних радіаторів для приміщення, що розраховується, визначають за формулою:

n = Fпр/fсекц,

де fсекц - площа поверхні нагріву однієї секції, м? (Табл. 2).

n = 96/0,31 = 309.

Отримане значення n орієнтовне. Його при необхідності розбивають на кілька приладів і, ввівши поправний коефіцієнт 3 , що враховує зміну середнього коефіцієнта теплопередачі приладу в залежності від числа секцій в ньому, знаходять число секцій, що приймається до встановлення в кожному нагрівальному приладі:

nуст = n · в 3;

nуст = 309 · 1,05 = 325.

Встановлюємо 27 радіаторів по 12 секцій.

опалення водопостачання школа вентиляція

1.5 Підбір калориферів

В якості нагрівальних приладів для підвищення температури повітря, що подається в приміщення, застосовуються калорифери.

Підбір калориферів визначають у такому порядку:

1. Визначаємо тепловий потік (Вт), що йде на нагрівання повітря:

Фв = 0,278 Q? з? c (tв - tн), (10)

де Q - об'ємна витрата повітря, м?/год; с - густина повітря при температурі tк, кг/м?; ср = 1 кДж/(кг ?С) - питома ізобарна теплоємність повітря; tк - температура повітря після калориферу, ? tн - початкова температура повітря, що надходить в калорифер,?

Щільність повітря:

з = 346/(273+18) · 99,3/99,3 = 1,19;

Фв = 0,278 1709,34 1,19 1 (16 - (-16)) = 18095,48 Вт.

Розрахункова масова швидкість повітря 4-12 кг/с м?

3. Потім за таблицею 7 підбираємо модель та номер калорифера з площею живого перерізу повітрям, близьким до розрахункової. При паралельній (по ходу повітря) установці кількох калориферів враховують їхню сумарну площу живого перерізу. Вибираємо 1 К4ПП №2 з площею живого перерізу повітрям 0,115 м? та площею поверхні нагріву 12,7 м?

4. Для вибраного калорифера обчислюють дійсну масову швидкість повітря

5. Після цього за графіком (рис. 10) для прийнятої моделі калорифера знаходимо коефіцієнт теплопередачі k залежно від виду теплоносія, його швидкості та значення нс. За графіком коефіцієнт теплопередачі k = 16 Вт/(м 2 0 С)

6. Визначаємо дійсний потік теплоти (Вт), що передається калориферною установкою повітря, що нагрівається:

Фк = k F (t?ср - tср),

де k - Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 0 С); F - площа поверхні нагріву калориферу, м?; t?ср - середня температура теплоносія, ?З, для теплоносія - пара - t?ср = 95?С; tср - середня температура повітря, що нагрівається t?ср = (tк + tн) /2

Фк = 16 12,7 (95 - (16-16) / 2) = 46451 2 = 92902 Вт.

2 пластинчасті калорифери КЗПП № 7 забезпечують тепловий потік 92902 Вт, а потрібний становить 83789,85 Вт. Отже, тепловіддача повністю забезпечується.

Запас тепловіддачі становить =6%.

1.6 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання школи

У школі гаряча вода потрібна для санітарно-побутових потреб. За добу школа з чисельністю 90 посадочних місць споживає по 5 літрів гарячої води на добу. Разом: 50 літрів. Тому розміщуємо 2 стояки з витратою води 60 л/год. кожен (тобто всього 120 л/год). Враховуючи те, що в середньому гаряча вода на санітарно-побутові потреби використовується близько 7 годин протягом дня, знаходимо кількість гарячої води - 840 л/добу. За годину у школі споживається 0,35 м?/год.

Тоді тепловий потік на водопостачання становитиме

ФГВ. = 0,278 · 0,35 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 20038 Вт

Число душових кабін для школи – 2. Годинна витрата гарячої води однією кабіною – Q = 250 л/год, приймемо, що в середньому душ працює 2 години на день.

Тоді загальна витрата гарячої води: Q = 3 2 · 250 · 10 -3 = 1м 3

ФГВ. = 0,278 · 1 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 57250 Вт.

Ф.р.в. = 20038 +57250 = 77288 Вт.

2. Розрахунок теплового навантаження при централізованому опаленні

2.1 Роблік витрати теплоти на опалення та вентиляцію поукрупненим нормативам

Максимальний потік теплоти (Вт), що витрачається на опалення житлових та громадських будівель селища, включених до системи централізованого теплопостачання, можна визначити за укрупненими показниками залежно від житлової площі за такими формулами:

Фот.ж. = ц? F,

Фот.ж. = 0,25 Фот.ж, (19)

де ц – укрупнений показник максимального питомого потоку теплоти, що витрачається на опалення 1 м? житлової площі, Вт/м? Значення ц визначаються залежно від розрахункової зимової температури зовнішнього повітря за графіком (рис.62); F – житлова площа, м?.

1. Для тринадцяти 16-ти квартирних будинків площею 720 м 2 отримаємо:

Фот.ж. = 13170720 = 1591200 Вт.

2. Для одинадцяти 8 квартирного будинку площею 360 м 2 отримаємо:

Фот.ж. = 8170360 = 489600 Вт.

3. Для мед. пункту розмірами 6х6х2,4 отримаємо:

Фот.общ.=0,25 170 6 6=1530 Вт;

4.Для контори з розмірами 6х12 м:

Фот.общ. = 0,25 170 6 12 = 3060 Вт,

Для окремих житлових, громадських та виробничих будівель максимальні потоки теплоти (Вт), що витрачається на опалення та підігрів повітря у припливній системі вентиляції, орієнтовно визначають за формулами:

Фот = qот · Vн · (tв - tн) · а,

Фв = qв · Vн · (tв - tн.в.),

де q від і q в - питомі опалювальна та вентиляційна характеристики будівлі, Вт/(м 3 · 0 С), приймаємо за табл.20; V н - обсяг будівлі за зовнішнім обміром без підвальної частини, м 3 приймають за типовими проектами або визначають шляхом множення його довжини на ширини і висоту від планувальної позначки землі до верху карниза; t = середня розрахункова температура повітря, характерна для більшості приміщень будівлі, 0 С; t н = розрахункова зимова температура зовнішнього повітря - 25 0 С; t н.в. - розрахункова зимова вентиляційна температура зовнішнього повітря - 16 0 С; а - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на питому теплову характеристику місцевих кліматичних умов при tн=25 0 С а = 1,05

Фот = 0,7 18 36 4,2 (10 - (- 25)) 1,05 = 5000,91Вт,

Фв.заг. = 0,4 5000,91 = 2000 Вт.

Бригадний будинок:

Фот = 0,5 1944 (18 - (- 25)) 1,05 = 5511,2Вт,

Шкільна майстерня:

Фот = 0,6 1814,4 (15 - (- 25)) 1,05 = 47981,8 Вт,

Фв = 0,2 1814,4 (15 - (- 16)) = 11249,28 Вт,

2.2 Роблік витрати теплоти на гаряче водопостачання дляжитлових та громадських будівель

Середній потік теплоти (Вт), що витрачається за опалювальний період на гаряче водопостачання будівель, знаходимо за формулою:

Ф.р.в. = q р.в. · n ж,

Залежно від норми споживання води при температурі 55 0 С, що витрачається на гаряче водопостачання однієї людини укрупнений показник середнього потоку теплоти (Вт) дорівнюватиме: При витраті води - 115 л/сут q р.в. складає 407 Вт.

Для 16 квартирних будинків з 60 жителями тепловий потік на гаряче водопостачання складе: Ф г.в. = 407 · 60 = 24420 Вт,

для тринадцяти таких будинків – Ф.р. = 24420 · 13 = 317460 Вт.

Витрата тепла на гаряче водопостачання восьми 16-ти квартирних будинків із 60 мешканцями влітку

Ф.р.в.л. = 0,65 · Ф р.в. = 0,65 · 317460 = 206349 Вт

Для 8-ми квартирних будинків із 30 жителями тепловий потік на гаряче водопостачання складе:

Ф.р.в. = 407 · 30 = 12210 Вт,

для одинадцяти таких будинків – Ф г.в. = 12210 · 11 = 97680 Вт.

Витрата тепла на гаряче водопостачання одинадцяти 8-ми квартирних будинків із 30 мешканцями влітку

Ф.р.в.л. = 0,65 · Ф р.в. = 0,65 · 97680 = 63492 Вт.

Тоді тепловий потік на водопостачання контори складе:

ФГВ. = 0,278 0,833 983 4,19 (55 - 5) = 47690 Вт

Витрата тепла на гаряче водопостачання контори влітку:

Ф.р.в.л. = 0,65 Ф р.в. = 0,65 47690 = 31000 Вт

Тепловий потік на водопостачання мед. пункту складе:

ФГВ. = 0,278 0,23 983 4,19 (55 - 5) = 13167 Вт

Витрата тепла на гаряче водопостачання мед. пункту влітку:

Ф.р.в.л. = 0,65 Ф р.в. = 0,65 13167 = 8559 Вт

У майстернях гаряча вода потрібна також для санітарно-побутових потреб.

У майстерні розміщуються 2 стояки з витратою води 30 л/год. кожен (тобто всього 60 л/год). Враховуючи те, що в середньому гаряча вода на санітарно-побутові потреби використовується близько 3 годин протягом дня, знаходимо кількість гарячої води - 180 л/добу

ФГВ. = 0,278 · 0,68 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 38930 Вт

Потік теплоти, що витрачається на гаряче водопостачання шкільної майстерні у літній період:

Фгв.л = 38930 · 0,65 = 25304,5 Вт

Зведена таблиця теплових потоків

Ф заг =Ф від +Ф до +Ф р.в. = 2147318 +13243 +737078 = 2897638 Вт.

3. Побудова річного графіка тіпловий навантаження та підбір котлів

3.1 Побудова річного графіка теплового навантаження

Річна витрата на всі види теплоспоживання може бути підрахована за аналітичними формулами, але зручніше визначати її графічно з річного графіка теплового навантаження, який необхідний також для встановлення режимів роботи котельні протягом усього року. Такий графік будують залежно від тривалості впливу в цій місцевості різних температур, що визначається за додатком 3 .

На рис. 3 показаний річний графік навантаження котельні, що обслуговує житлову зону селища та групу виробничих будівель. Графік будують в такий спосіб. У правій частині осі абсцис відкладають тривалість роботи котельні в годинах, в лівій частині - температуру зовнішнього повітря; по осі ординат відкладають витрати теплоти.

Спочатку будують графік зміни витрати теплоти на опалення житлових та громадських будівель залежно від зовнішньої температури. Для цього на осі ординат відкладають сумарний максимальний потік теплоти, що витрачається на опалення цих будинків, і знайдену точку з'єднують прямий з точкою, що відповідає температурі зовнішнього повітря, що дорівнює середній розрахунковій температурі житлових; громадських та виробничих будівель tв = 18 °С. Так як початок опалювального сезону прийнято при температурі 8 ° С, лінія 1 графіка до цієї температури показана пунктиром.

Витрата теплоти на опалення та вентиляцію громадських будівель у функції tн є похилою прямою 3 від tв = 18 °С до розрахункової вентиляційної температури tн.в. для цього кліматичного району. При нижчих температурах до зовнішнього припливного повітря підмішується повітря приміщення, тобто. відбувається рециркуляція, а витрата теплоти залишається незмінною (графік відбувається паралельно осі абсцис). Подібним чином будують графіки витрати теплоти на опалення та вентиляцію різних виробничих будівель. Середня температура виробничих будівель t = 16 °С. На малюнку показано сумарні витрати теплоти на опалення та вентиляцію по цій групі об'єктів (лінії 2 і 4, що починаються від температури 16 °С). Витрати теплоти на гаряче водопостачання та технологічні потреби не залежать від tн. Загальний графік цих тепловтрат зображений прямий 5.

Сумарний графік витрати теплоти в залежності від температури зовнішнього повітря показаний ламаною лінією 6 (точка зламу відповідає tн.в.), що відсікають на осі ординат відрізок, що дорівнює максимальному потоку теплоти, що витрачається на всі види споживання (?Фот +? Фв +? Фг. в. + ?Фт) при розрахунковій зовнішній температурі tн.

Складаючи сумарні навантаження, отримав 2,9Вт.

Праворуч від осі абсцис відкладають для кожної зовнішньої температури кількість годин опалювального сезону (наростаючим результатом), протягом яких трималася температура, що дорівнює і нижче тієї, на яку робиться побудова (додаток 3). І через ці точки проводять вертикальні лінії. Далі на ці лінії із сумарного графіка витрати теплоти проектують ординати, що відповідають максимальним витратам теплоти при тих самих зовнішніх температурах. Отримані точки з'єднують плавною кривою 7, що є графіком теплового навантаження за опалювальний період.

Площа, обмежена осями координат, кривою 7 та горизонтальною лінією 8, що показує сумарне літнє навантаження, виражає річний витрата теплоти (ГДж/рік):

Qгод = 3,6 10 -6 F m Q m n ,

де F – площа річного графіка теплового навантаження, мм?; m Q і m n - масштаби витрати теплоти та часу роботи котельні, відповідно Вт/мм та ч/мм.

Qгод = 3,6 10 -6 9871,74 23548 47,8 = 40001,67 Дж/рік

З якого частку опалювального періоду припадає 31681,32 Дж/рік, що становить 79,2 %, для літнього 6589,72 Дж/рік, що становить 20,8 %.

3.2 Вибір теплоносія

Як теплоносій використовуємо воду. Тож як теплове розрахункове навантаження Фр становить? 2,9 МВт, що менше умови (Фр? 5,8 МВт), допускається застосування в магістралі, що подає води з температурою 105 ?С, а в зворотному трубопроводі температура води приймається рівною 70 ?С. При цьому враховуємо, що зниження температури в мережі споживача може сягнути 10 %.

Застосування в якості теплоносія перегрітої води дає велику економію металу труб за рахунок зменшення їх діаметра, знижує витрати енергії, що споживається насосами, оскільки скорочується загальна кількість води, що циркулює в системі.

Оскільки для деяких споживачів для технічних цілей необхідна пара, то у споживачів потрібно встановити додаткові теплообмінники.

3.3 Підбір котлів

Опалювально-виробничі котельні в залежності від типу встановлених у них котлів можуть бути водогрійними, паровими або комбінованими - з паровими та водогрійними котлами.

Вибір звичайних чавунних котлів з низькотемпературним теплоносієм спрощує та здешевлює локальне енергозабезпечення. Для теплопостачання приймаємо три чавунні водяні котли «Тула-3» з тепловою потужністю 779 кВт кожного при газовому паливі з наступними характеристиками:

Розрахункова потужність Фр = 2128 кВт

Встановлена ​​потужність Фу = 2337 кВт

Площа поверхні нагріву – 40,6 м?

Кількість секцій - 26

Габарити 2249?2300?2361 мм

Максимальна температура нагріву води - 115?

ККД під час роботи на газі з к.а. = 0,8

При роботі на паровому режимі, надлишковий тиск пари - 68,7 кПа

Працюючи на паровому режимі потужність знижується на 4 - 7%

3.4 Побудова річного графіка регулювання відпуску теплової котельні

У зв'язку з тим, що теплове навантаження споживачів змінюється в залежності від температури зовнішнього повітря, режиму роботи системи вентиляції та кондиціювання, витрати води на гаряче водопостачання та технологічні потреби, економічні режими вироблення теплової енергії в котельні повинні забезпечуватися центральним регулюванням відпуску теплоти.

У водяних теплових мережах застосовується якісне регулювання подачі теплоти, яке здійснюється шляхом зміни температури теплоносія за постійної витрати.

Графіки температур води в тепловій мережі є tп = f (tн, ?С), tо = f (tн, ?С). Побудувавши графік за методикою, наведеною в роботі для tн = 95 ° С; tо = 70 °С для опалення (враховується, що температура теплоносія в мережі гарячого водопостачання не повинна падати нижче 70 ° С), tпв = 90 ° С; tов = 55 °С - для вентиляції, визначаємо діапазони зміни температури теплоносія в опалювальній та вентиляційній мережах. По осі абсцис відкладають значення зовнішньої температури, по осі ординат – температуру мережної води. Початок координат збігається р розрахунковою внутрішньою температурою для житлових і громадських будівель (18 ° С) і температурою теплоносія, що дорівнює 18 ° С. На перетині перпендикулярів, відновлених до осей координат у точках, що відповідають температурам tп = 95 °С, tн = -25 °С, знаходять точку А, а провівши горизонтальну пряму від температури зворотної води 70 °С, - точку В. З'єднавши точки А і З початком координат отримаємо графік зміни температури прямої та зворотної води в тепловій мережі залежно від температури зовнішнього повітря. За наявності навантаження гарячого водопостачання температура теплоносія в лінії мережі відкритого типу не повинна опускатися нижче 70 °С, тому температурний графік для води, що подає, має точку зламу С, ліве якої ф п = соnst. Подачу теплоти на опалення за постійної температури регулюють зміною витрати теплоносія. Мінімальна температура зворотної води визначається, якщо через точку С провести вертикальну лінію до перетину з графіком зворотної води. Проекція точки D на вісь ординат показує найменше фо. Перпендикуляр, відновлений з точки, що відповідає розрахунковій зовнішній температурі (-16 °С), перетинає прямі АС і BD у точках Е і F, що показують максимальні температури прямої та зворотної води для систем вентиляції. Тобто, температури 91 °С і 47 °С відповідно, які в діапазоні від tн.в і tн залишаються незмінними (лінії ЕК і FL). У цьому діапазоні температур зовнішнього повітря вентиляційні установки працюють з рециркуляцією, ступінь якої регулюється таким чином, щоб температура повітря, що надходить калорифери, залишалася постійною.

Графік температур води у тепловій мережі представлений на рис.4.

Рис.4. Графік температур води у тепловій мережі.

Список літератури

1. Ефендієв А.М. Проектування енергозабезпечення підприємств АПК. Методичний посібник. Саратов 2009 року.

2. Захаров А.А. Практикум із застосування теплоти у сільському господарстві. Видання друге, перероблене та доповнене. Москва Агропроміздат 1985.

3. Захаров А.А. Застосування тепла у сільському господарстві. Москва Колос 1980 року.

4. Кірюшатов А.І. Теплоенергетичні установки сільськогосподарського виробництва Саратов 1989.

5. СНиП 2.10.02-84 Будинки та приміщення для зберігання та переробки сільськогосподарської продукції.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Експлуатація систем газопостачання. Технічна характеристика апарату для опалення та гарячого водопостачання АОГВ-10В. Розміщення та монтаж апарату. Визначення годинної та річної витрати природного газу апаратом для опалення та гарячого водопостачання.

дипломна робота , доданий 09.01.2009


Перевіряє теплозахисні властивості зовнішніх огорож. Перевіряє відсутність конденсації вологи. Розрахунок теплової потужності системи опалення. Визначення площі поверхні та числа опалювальних приладів. Аеродинамічний розрахунок каналів системи вентиляції.

курсова робота , доданий 28.12.2017


Види систем центрального опалення та принципи їх дії. Порівняння сучасних систем теплопостачання теплового гідродинамічного насоса типу ТС1 та класичного теплового насоса. Сучасні системи опалення та гарячого водопостачання у Росії.

реферат, доданий 30.03.2011


Теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають. Витрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря. Вибір системи опалення та типу нагрівальних приладів, гідравлічний розрахунок. Протипожежні вимоги щодо влаштування систем вентиляції.

курсова робота , доданий 15.10.2013


Конструювання та розрахунок однотрубної системи водяного опалення. Визначення розрахункового теплового потоку та витрати теплоносія для опалювальних приладів. Гідравлічний розрахунок втрат теплоти приміщеннями та будинком, температури в підвалі, що не опалюється.

курсова робота , доданий 06.05.2015


Параметри зовнішнього та внутрішнього повітря для холодного та теплого періодів року. Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Розрахунок тепловтрат будівлі. Складання теплового балансу та вибір системи опалення. Поверхні нагрівальних приладів.

курсова робота , доданий 20.12.2015


Розрахунок теплових навантажень опалення вентиляції та ГВП. Сезонне теплове навантаження. Розрахунок цілорічного навантаження. Розрахунок температур мережевої води. Розрахунок витрат мережної води. Розрахунок теплової схеми котельні. Побудова теплової схеми котельні.

дипломна робота , доданий 03.10.2008


Котельня, основне обладнання, принцип роботи. Гідравлічний розрахунок теплових мереж. Визначення витрат теплової енергії. Побудова підвищеного графіка регулювання відпустки теплоти. Процес пом'якшення поживної води, розпушування та регенерації.

дипломна робота , доданий 15.02.2017


Характеристика проектованого комплексу та вибір технології виробничих процесів. Механізація водопостачання та напування тварин. Технологічний розрахунок та вибір обладнання. Системи вентиляції та повітряного опалення. Розрахунок повітрообміну та освітлення.

курсова робота , доданий 01.12.2008


Застосування променистого опалення. Умови експлуатації газових та електричних інфрачервоних випромінювачів. Проектування систем опалення із обігрівачами ІТФ "Елмаш-мікро". Система контролю температури в ангарі та призначення двоканального регулятора 2ТРМ1.

РОЗРАХУНОК річної потреби в теплі та паливі на прикладі котельної середньої школи з кількістю учнів 800 осіб, ЦФО.

Додаток №1 до листа Мінекономіки Росії від 27 листопада 1992 р. № ВЕ-261/25-510

ПЕРЕЛІК даних, які мають подаватися разом з клопотанням про встановлення виду палива для підприємств (об'єднань) та паливо споживаючих установок.

1.Загальні питання

2. Котельні установки та ТЕЦ
А) Потреба теплоенергії

Б) Склад та характеристики обладнання котелень, вид та річна витрата палива

Примітка:

1. Річний витрата палива вказати загальний за групами котлів.

2. Питома витрата палива вказати з урахуванням потреб котельні (ТЕЦ)

3. У графах 4 і 7 вказати спосіб спалювання палива (шаровий, камерний, киплячий шар).

4. Для ТЕЦ вказати тип і марку турбоагрегатів, їх електричну потужність у тис. кВт, річне вироблення та відпуск електроенергії в тис. кВт.год.,

річна відпустка тепла в Гкал., питомі витрати палива на відпустку електроенергії та тепла (кг/Гкал), річні витрати палива на виробництво електроенергії та тепла в цілому по ТЕЦ.

5. При витраті понад 100 тис. т умовного палива на рік має надаватися паливно-енергійний баланс підприємства (об'єднання)

2.1 Загальна частина

Розрахунок річної потреби в паливі для модульної котельні (опалення та гаряче теплопостачання) середньої школи, виконаний за завданням МО. Максимальні зимові годинні витрати тепла на опалення будівлі визначені за укрупненими показниками. Витрати тепла на гаряче водопостачання визначено згідно з вказівками п. 3.13 СНіП 2.04.01-85 "Внутрішній водопровід та каналізація будівель". Кліматологічні дані прийняті за СНіП 23-01-99 "Будівельна кліматологія та геофізика". Розрахункові усереднені температури внутрішнього повітря прийняті з "Методичних вказівок щодо визначення витрат палива, електроенергії та води на вироблення тепла опалювальними котельнями комунальних теплоенергетичних підприємств". Москва 1994 р.

2.2 Джерело тепла

Для теплопостачання (опалення, гарячого водопостачання) школи передбачається встановлення двох котлів Buderus Logano SK745 (Німеччина) потужністю 820 кВт кожен у спеціально обладнаній котельні. Загальна потужність устаткування, що встановлюється 1,410 Гкал/год. Як основне паливо запитується природний газ. Резервне не потрібне.

2.3 Вихідні дані та розрахунок

Для замовлення розрахунку річної потреби тепла та палива підприємства, заповніть

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

• ВСТУП
• 1.1 Загальні відомості про будинок
• 1.2 Кліматологічні дані
• 2.6 Про програму «VALTEC»
• 3.3 Вихідні дані
• 4.1.2 Монтаж опалювальних приладів
• 4.1.3 Монтаж запірної арматури та регулювальних пристроїв
• 5. АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ
• 5.1 Загальні положення та вимоги до системи автоматизації
• 5.2 Метрологічне забезпечення
• 5.2.1 Місця встановлення вимірювальних приладів
• 5.2.2 Типи та технічні характеристики манометрів
• 5.2.3 Типи та технічні характеристики термометрів
• 5.3 Радіаторні терморегулятори
• 5.4 Вузол обліку теплоспоживання
• 5.4.1 Загальні вимоги до вузла обліку та приладів обліку
• 5.4.2 Характеристики та принцип роботи теплолічильника «Логіка»
• 5.5 Диспетчеризація та структура системи управління
• 6. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ
• 6.1 Проблема вибору системи опалення у Росії
• 6.2 Основні етапи під час вибору системи опалення
• 7. БЕЗПЕКА ЖИТТЯДІЙНОСТІ
• 7.1 Заходи з безпеки праці
• 7.1.1 Техніка безпеки під час монтажу трубопроводів
• 7.1.2 Техніка безпеки під час монтажу систем опалення
• 7.1.3 Правила техніки безпеки під час обслуговування теплових пунктів
• 7.2 Перелік заходів щодо охорони навколишнього середовища
• ВИСНОВОК
• СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
• ДОДАТОК 1 Теплотехнічні розрахунки
• ДОДАТОК 2 Розрахунок теплових втрат
• ДОДАТОК 3 Розрахунок опалювальних приладів
• ДОДАТОК 4 Гідравлічний розрахунок системи опалення
• ДОДАТОК 5. Підбір пластинчастого теплообмінника
• ДОДАТОК 6. Технічні дані витратоміру SONO 1500 CT DANFOSS
• ДОДАТОК 7. Технічна характеристика теплообчислювача «Логіка СПТ943.1»
• ДОДАТОК 8. Технічні дані електронного регулятора ECL Comfort 210
• ДОДАТОК 9. Специфікація обладнання теплового пункту

ВСТУП

Споживання енергії в Росії, як і в усьому світі, неухильно зростає і насамперед для забезпечення теплотою інженерних систем будівель та споруд. Відомо, що більше однієї третини всього органічного палива, що видобувається в нашій країні, витрачається на теплопостачання цивільних і виробничих будівель.

Основними тепловитратами на комунально-побутові потреби у будинках (опалення, вентиляція, кондиціювання повітря, гаряче водопостачання) є витрати на опалення. Це пояснюється умовами експлуатації будівель у період опалювального сезону на більшій частині території Росії. У цей час тепловтрати через зовнішні огороджувальні конструкції значно перевищують внутрішні тепловиділення (від людей, освітлювальних приладів, обладнання). Тому для підтримки в житлових та громадських будівлях нормального для життєдіяльності мікроклімату та температурної обстановки необхідно обладнати їх опалювальними установками та системами.

Таким чином, опаленням називається штучне, за допомогою спеціальної установки або системи, обігрів приміщень будівлі для компенсації тепловтрат і підтримки в них температурних параметрів на рівні, що визначається умовами теплового комфорту для людей, що знаходяться в приміщенні.

Останнім десятиліттям також спостерігається постійне зростання вартості всіх видів палива. Пов'язано це як із переходом до умов ринкової економіки, і з ускладненням видобутку палива під час освоєння глибоких родовищ окремих районах Росії. У зв'язку з цим стає все більш актуальним вирішення завдань енергозбереження шляхом збільшення теплостійкості зовнішніх конструкцій будівлі, що захищають, і економії споживання теплової енергії в різні періоди часу і за різних умов навколишнього середовища шляхом регулювання за допомогою автоматичних пристроїв.

Важливим у сучасних умовах є завдання приладового обліку фактично спожитої теплової енергії. Це питання є основним у відносинах між енергопостачальною організацією та споживачем. І наскільки ефективніше його вирішено в рамках окремо взятої системи теплопостачання будівлі, настільки доцільною та помітною є ефективність застосування заходів з енергозбереження.

Підсумовуючи вищесказане, можна сказати, що сучасна система теплопостачання будівлі, а особливо громадського чи адміністративного, повинна відповідати таким вимогам:

Забезпечення необхідного теплового режиму у приміщенні. Причому важлива відсутність як недогріву, так і перевищення температури повітря в приміщенні, так як і той і інший факт призводять до відсутності комфорту. Це, у свою чергу, може призвести до зниження продуктивності праці та погіршення здоров'я людей, які прибувають у приміщенні;

Можливість регулювання параметрів системи теплопостачання та, як наслідок, параметрів температури всередині приміщень залежно від бажань споживачів, часу та особливостей роботи адміністративної будівлі та температури зовнішнього повітря;

Максимальна незалежність від параметрів теплоносія у мережах центрального теплопостачання та режимів центрального теплопостачання;

Точний облік фактично спожитого тепла на потреби теплопостачання, вентиляції та гарячого водопостачання.

Метою даного дипломного проекту є проектування системи опалення будівлі школи, що знаходиться за адресою: Вологодська область, с. Коскове, Кічмензько-Містецького району.

Будівля школи двоповерхова з осьовими розмірами 49,5х42,0, висота поверху 3,6 м.

На першому поверсі будівлі знаходяться навчальні класи, санітарні вузли, електрощитова, їдальня, спортзал, кабінет медпрацівника, кабінет директора, майстерня, гардероб, хол та коридори.

На другому поверсі знаходяться актова зала, учительська, бібліотека, кабінети праці для дівчаток, навчальні класи, сан. вузли, лаборантські, рекреації.

Конструктивна схема будівлі - металевий каркас, що несе, з колон і ферм покриття з обшивкою стіновими сендвіч-панелями Петропанель товщиною 120 мм і оцинкованим листом по металевих прогонах.

Теплопостачання централізоване від котельні. Точка приєднання: надземна тепломережа однотрубна. Приєднання системи опалення передбачено за залежною схемою. Температура теплоносія у системі 95-70 0 З. Температура води у системі опалення 80-60 0 З.

1. АРХІТЕКТУРНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ

1.1 Загальні відомості про будинок

Проектована будівля школи розташована в селі Коскове Кічмензько-Містецького району, Вологодської області. Архітектурне рішення фасаду будівлі продиктоване існуючою забудовою з урахуванням нових технологій із застосуванням сучасних оздоблювальних матеріалів. Планувальне рішення будівлі виконано виходячи із завдання на проектування та вимог нормативних документів.

На першому поверсі розташовуються: хол, гардероб, кабінет директора, кабінет медпрацівника, класи 1 ступеня освіти, комбінована майстерня, туалети чоловічий та жіночий, а також окремий для маломобільних груп, рекреація, їдальня, спортзал, роздягальні та душові, електрощитова.

Для доступу на перший поверх передбачено пандус.

На другому поверсі розташовуються: лаборантські, кабінети старшокласників, рекреація, бібліотека, вчительська, актова зала з приміщеннями для декорацій, туалети чоловіча та жіноча, а також окрема для маломобільних груп.

Кількість учнів – 150 осіб, у тому числі:

Початкова школа – 40 осіб;

Середня школа – 110 осіб.

Педагогів – 18 осіб.

Працівників їдальні – 6 осіб.

Адміністрація – 3 особи.

Інші фахівці – 3 особи.

Обслуговуючий персонал – 3 особи.

1.2 Кліматологічні дані

Район будівництва – село Коскове, Кічмензько-Містецького району, Вологодської області. Кліматичні характеристики приймаємо відповідно до найближчого населеного пункту - міста Нікольськ.

Земельна ділянка надана під капітальне будівництво розташовується у метеорологічних та кліматичних умовах:

Температура зовнішнього повітря найбільш холодної п'ятиденки із забезпеченістю 0,92 - tн = - 34 0 С

Температура найбільш холодної доби із забезпеченістю 0,92

Середня температура періоду із середньою добовою температурою повітря<8 0 C (средняя температура отопительного периода) t от = - 4,9 0 С .

Тривалість періоду із середньою добовою температурою зовнішнього повітря<8 0 С (продолжительность отопительного периода) z от = 236 сут.

Нормативний швидкісний тиск вітру - 23кгс/мІ

Розрахункова температура внутрішнього повітря приймається залежно від функціонального призначення кожного приміщення будівлі відповідно до вимог.

За визначаємо умови експлуатації огороджувальних конструкцій залежно від режиму вологості приміщень і зон вологості. Відповідно приймаємо умови експлуатації зовнішніх конструкцій, що захищають як «Б».

1.3 Об'ємно-планувальні та конструктивні рішення будівлі

1.3.1 Об'ємно-планувальні елементи будівлі

Будівля школи двоповерхова з осьовими розмірами 42,0х49,5, висота поверху 3,6м.

У підвалі розташовується тепловий вузол.

На першому поверсі будівлі розміщуються класні приміщення, їдальня, спортзал, коридори та рекреація, кабінет медпрацівника, туалети.

На другому поверсі розміщено класні приміщення, лаборантські, бібліотека, вчительська, актова зала.

Об'ємно-планувальні рішення наведено у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Об'ємно-планувальні рішення будівлі

1.3.2 Відомості про будівельні конструкції будівлі

Конструктивна схема будівлі: металевий каркас, що несе, з колон і ферм покриття.

Фундаменти: у проекті прийнято фундаменти монолітні з/б стовпчасті під колони будівлі. Фундаменти виготовляються з бетону кл. В15, W4, F75. Під фундаментами передбачено бетонну підготовку t = 100 мм з бетону кл. В15 виконується за ущільненою піщаною підготовкою t = 100 мм із крупнозернистого піску.

В обробці приміщень, що належать до їдальні, застосовуються:

Стіни: затирання швів та штукатурка, низ та верх стін пофарбовані водо-дисперсійною вологостійкою фарбою, керамічна плитка;

Підлоги: керамогранітна плитка.

В обробці приміщень, що належать до спортзалу, застосовуються:

Стіни: затирання швів;

Стелі: 2 шари ГВЛ забарвлені водоемульсійною фарбою;

Підлога: дощата підлога, керамогранітна плитка, лінолеум.

В обробці кабінету медпрацівника, санвузлів та душових застосовуються:

Стіни: керамічна плитка;

Стелі: 2 шари ГВЛ забарвлені водоемульсійною фарбою;

Підлога: лінолеум.

У майстерні, холі, рекреаціях, гардеробі застосовуються:

Стелі: 2 шари ГВЛ забарвлені водоемульсійною фарбою;

Підлога: лінолеум.

В оздобленні приміщень, що належать до актової зали, кабінетів, коридорів, бібліотеки, лаборантські застосовуються:

Стіни: затирання швів, штукатурка, акрилова фарба, що миється, для внутрішніх робіт ВД-АК-1180;

Стелі: 2 шари ГВЛ забарвлені водоемульсійною фарбою;

Підлога: лінолеум.

В обробці кабінету директора, вчительської застосовуються:

Стіни: затирання швів, фарбування водоемульсійною фарбою, шпалери під фарбування;

Стелі: 2 шари ГВЛ забарвлені водоемульсійною фарбою;

Підлога: ламінат.

В обробці книгосховища, приміщенні для зберігання інвентарю, підсобного приміщення застосовуються

Стіни: затирання швів, штукатурка, фарбування олійною фарбою.

Стелі: 2 шари ГВЛ забарвлені водоемульсійною фарбою.

Підлога: лінолеум.

Дах на будівлі двосхилий з ухилом 15 ° з покриттям з оцинкованої сталі по металевих прогонах.

Перегородки в будівлі прийняті з пазогребневих плит, а також використовується обшивка стін із гіпсокартонних листів.

Для захисту будівельних конструкцій від руйнування вжито наступних заходів:

- антикорозійний захист металевих конструкцій передбачений відповідно до .

1.3.3 Об'ємно-планувальні та конструктивні рішення індивідуального теплового пункту

Об'ємно-планувальні та конструктивні рішення теплового пункту повинні задовольняти вимоги.

Для захисту будівельних конструкцій від корозії повинні застосовуватись антикорозійні матеріали відповідно до вимог. Оздоблення огорож теплових пунктів передбачається з довговічних вологостійких матеріалів, що допускають легке очищення, при цьому виконується:

Штукатурка наземної частини цегляних стін,

Побілка стель,

Бетонне або плиткове покриття підлоги.

Стіни теплового пункту покриваються плитками або фарбуються на висоту 1,5 м від підлоги олійною або іншою фарбою, вище 1,5 м від підлоги - клейовою або іншою подібною фарбою.

Підлоги для стоку води виконуються з ухилом 0,01 у бік трапу або водозбірного приямка.

Індивідуальні теплові пункти повинні бути вбудованими в будівлі, що ними обслуговуються, і розміщуватися в окремих приміщеннях на першому поверсі біля зовнішніх стін будівлі на відстані не більше 12 м від входу в будівлю. Допускається розміщувати ІТП у технічних підпіллях чи підвалах будівель, чи споруд.

Двері з теплового пункту повинні відчинятися з приміщення теплового пункту від себе. Передбачати отвори для природного освітлення теплового пункту не потрібно.

Мінімальна відстань у світлі від будівельних конструкцій до трубопроводів, арматури, обладнання між поверхнями теплоізоляційних конструкцій суміжних трубопроводів, а також ширину проходу між будівельними конструкціями та обладнанням (у світлі) приймаються по дод. 1 . Відстань від поверхні теплоізоляційної конструкції трубопроводу до будівельних конструкцій будівлі або до поверхні теплоізоляційної конструкції іншого трубопроводу повинна бути не менше 30 мм у світлі.

1.4 Запроектована система опалення

Проект опалення розроблений відповідно до технічного завдання, виданого замовником, та відповідно до вимог . Параметри теплоносія у системі опалення Т 1 -80; Т2 -60 °С.

Теплоносій у системі опалення-вода з параметрами 80-60°С.

Теплоносій у системі вентиляції-вода з параметрами 90-70°С.

Приєднання системи опалення до теплової мережі здійснюється у тепловому пункті за залежною схемою.

Система опалення однотрубна вертикальна з розведенням магістралей по підлозі першого поверху.

Як нагрівальні прилади прийняті біметалічні радіатори «Rifar Base» із вбудованими терморегуляторами.

Видалення повітря з системи опалення здійснюється через вбудовані пробки приладів крани типу Маєвського.

Для спорожнення системи опалення в нижніх точках системи передбачені крани. Ухил трубопроводів 0.003 у бік теплового вузла.

2. ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

2.1 Основні поняття та елементи системи

Системи опалення є невід'ємною частиною будівлі. Тому вони повинні задовольняти наступним вимогам:

Опалювальні прилади повинні забезпечувати встановлену нормами температуру незалежно від температури зовнішнього повітря та кількості людей, що знаходяться в приміщенні;

Температура повітря в приміщенні має бути рівномірною як у горизонтальному, так і вертикальному напрямку.

Добові коливання температури не повинні перевищувати 2-3° при центральному опаленні.

Температура внутрішніх поверхонь конструкцій, що захищають (стіни, стелі, підлога) повинна наближатися до температури повітря приміщень, різниця температур не повинна перевищувати 4-5°С;

Опалення приміщень має бути безперервним протягом опалювального сезону та передбачати якісне та кількісне регулювання тепловіддачі;

Середня температура нагрівальних приладів не повинна перевищувати 80°С (вища температура призводить до надмірного тепловипромінювання, пригоряння та сублімації пилу);

Техніко-економічним (полягає в тому, щоб витрати на спорудження та експлуатацію опалювальної системи були мінімальними);

архітектурно-будівельним (передбачають взаємне ув'язування всіх елементів опалювальної системи з будівельними архітектурно-планувальними рішеннями приміщень, забезпечення збереження будівельних конструкцій протягом усього терміну експлуатації будівлі);

монтажно-експлуатаційним (система опалення має відповідати сучасному рівню механізації та індустріалізації заготівельних монтажних робіт, забезпечувати надійність роботи протягом усього терміну їх експлуатації, бути досить простими в обслуговуванні).

Система опалення включає три основні елементи: джерело теплоти, теплопроводи та опалювальні прилади. Вона класифікується за видом теплоносія, що використовується, і місцем розташування джерела теплоти.

Конструктивна розробка системи опалення є важливою складовою процесу проектування. У дипломному проекті запроектована така система опалення:

на вигляд теплоносія - водяна;

за способом переміщення теплоносія - з примусовим спонуканням;

за місцем розташування джерела теплоти - центральна (сільська котельня);

за розташуванням теплоспоживачів - вертикальна;

на вигляд з'єднання нагрівальних приладів у стояках - однотрубна;

за напрямом руху води у магістралях – тупикова.

Сьогодні однотрубна система опалення – одна з найпоширеніших систем.

Великий плюс такої системи, зрозуміло, економії матеріалів. З'єднувальні труби, зворотні стояки, перемички та підводи до радіаторів опалення – все це в сумі дає достатню довжину трубопроводу, який коштує чималих коштів. Однотрубна система опалення дозволяє уникнути монтажу зайвих труб, серйозно заощадивши. По-друге, це набагато естетичніше виглядає.

Також є безліч технологічних рішень, які позбавляють проблем, що існували з такими системами буквально десяток років тому. На сучасні однотрубні системи опалення встановлюють термостатичні клапани, радіаторні регулятори, спеціальні відвідники повітря, балансувальні вентилі, зручні кульові крани. У сучасних опалювальних системах, що використовують послідовну подачу теплоносія, вже можна досягти зниження температури в попередньому радіаторі без її зниження в наступних.

Завданням гідравлічного розрахунку трубопроводу опалювальної мережі є вибір оптимальних перерізів труб для пропуску заданої кількості води на окремих ділянках. При цьому не повинен бути перевищено встановлений техніко-економічний рівень експлуатаційних енерговитрат на переміщення води, санітарно-гігієнічну вимогу за рівнем гідрошумності, а також витримано необхідну металоємність проектованої системи опалення. Крім того, добре розрахована та ув'язана у гідравлічному відношенні трубопровідна мережа забезпечує більш надійну та теплову стійкість при нерозрахункових режимах експлуатації системи опалення у різні періоди опалювального сезону. Розрахунок виконується після визначення тепловтрат приміщення будівлі. Але попередньо отримання необхідних величин виробляють теплотехнічний розрахунок зовнішніх огорож.

2.2 Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огорож

Початковою стадією проектування системи опалення є теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають. До конструкцій, що захищають, можна віднести зовнішні стіни, вікна, балконні двері, вітражі, вхідні двері, ворота і т.д. Метою розрахунку є визначення теплотехнічних показників, головними є величини наведених опорів теплопередачі зовнішніх огорож. Завдяки їм проводять обчислення розрахункових тепловтрат усіма приміщеннями будівлі та складають теплоенергетичний паспорт.

Зовнішні метеорологічні параметри:

місто - Микільськ. Кліматичний район -;

температура найбільш холодної п'ятиденки (із забезпеченістю) -34;

температура найбільш холодної доби (із забезпеченістю) - ;

середня температура опалювального періоду -;

опалювальний період - .

Архітектурно-будівельні рішення щодо огороджувальних конструкцій проектованої будівлі повинні бути такими, щоб повний термічний опір теплопередачі цих конструкцій, був рівним економічно доцільному опору теплопередачі, визначеному з умов забезпечення найменших наведених витрат, а також не менш необхідного опору теплопередачі, за санітарно-.

Для розрахунку за санітарно-гігієнічними умовами необхідного опору теплопередачі, що огороджують конструкцій, за винятком світлових отворів (вікон, балконних дверей та ліхтарів), користуються формулою (2.1) :

де - Коефіцієнт, що враховує положення огороджувальних конструкцій по відношенню до зовнішнього повітря;

Температура повітря всередині приміщення, для житлової будівлі;

Розрахункова зимова температура зовнішнього повітря, значення наведено вище;

Нормативний температурний перепад між температурою внутрішнього повітря та температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції;

Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції:

2.2.1 Розрахунок опору теплопередачі через зовнішні стіни

де: t вн - розрахункова температура внутрішнього повітря, що приймається згідно;

t о.п. , n о. п. - середня температура, З, і тривалість, добу, періоду із середньою добовою температурою повітря нижче або дорівнює 8С, згідно .

Відповідно, температура повітря в приміщеннях для занять рухомими видами спорту, і в приміщеннях, в яких люди знаходяться в напівроздягненому вигляді (роздягальні, процедурні кабінети, кабінети лікарів) в холодний період року повинна бути в межах 17-19 °С.

Опір теплопередачі R o для однорідної одношарової або багатошарової огороджувальної конструкції з однорідними шарами згідно має визначатися за формулою (2.3)

R 0 = 1/a н + d 1 /l 1 --+--...--+--d n /l n + 1/a в, м 2 * 0 С/Вт (2.3)

A в - приймається за таблицею 7 a = 8,7 Вт/м 2 * 0 С

A н - приймається за таблицею 8 - a н = 23 Вт/м 2 * 0 С

Зовнішня стіна складається із сендвіч панелей Петропанель завтовшки d = 0,12 м;

Підставляємо усі дані у формулу (2.3).

2.2.2 Розрахунок опору теплопередачі через покрівлю

За умовами енергозбереження необхідний опір теплопередачі визначається за таблицею залежно від градусів доби опалювального періоду (ГСОП).

ДСОП, визначається за такою формулою:

де: t в - розрахункова температура внутрішнього повітря, З, що приймається згідно з ;

t от.пер. , z від. пров. - середня температура, З, і тривалість, добу, періоду із середньою добовою температурою повітря нижче або дорівнює 8С, згідно .

Градусо-добу кожному за виду приміщень визначається окремо, т.к. температура у приміщеннях коливається від 16 до 25С.

За даними для с. Коскове:

t от.пер. = -4,9;

z від. пров. = 236 діб.

Підставляємо значення формулу.

Опір теплопередачі R o для однорідної одношарової або багатошарової огороджувальної конструкції з однорідними шарами згідно має визначатися за формулою:

R 0 = 1/a н + d 1 /l 1 --+--...--+--d n /l n + 1/a в,м 2 * 0 С/Вт (2.5)

де: d-----товщина шару ізоляції, м.м.

l-----коефіцієнт теплопровідності, Вт/м* 0 С

a н, a в ---коефіцієнти тепловіддачі зовнішньої та внутрішньої поверхні стінок, Вт/м 2 * 0 С

a в - приймається за таблицею 7 a = 8,7Вт/м 2 * 0 С

a н - приймається за таблицею 8 a н = 23 Вт/м 2 * 0 С

Матеріал покрівлі оцинкований лист за металевими прогонами.

В цьому випадку утеплюється горищне перекриття.

2.2.3 Розрахунок опору теплопередачі через пів першого поверху

Для утеплених підлог розраховуємо значення опору теплопередачі за такою формулою:

R у.п. = R н.п. + ?-d ут.сл. /--l ут.сл. (2.6)

де: R н. - опір теплопередачі для кожної зони неутепленої підлоги, м 2о С/Вт

D ут.сл - товщина шару, що утеплює, мм

L ут. - коефіцієнт теплопровідності шару, що утеплює, Вт/м* 0 С

Конструкція підлоги першого поверху складається з наступних шарів:

1-й шар лінолеум ПВХ на теплоізолюючій основі ГОСТ 18108-80* на мастиці, що клеїть, d--= 0,005 м і коефіцієнтом теплопровідності l--= 0,33 Вт/м* 0 С.

2-й шар стяжка з цементно-піщаного розчину М150 d-= 0,035 м і коефіцієнтом теплопровідності l-=0,93 Вт/м* 0 С.

3-й шар лінокром ТПП d-= 0,0027 м

4-й шар, що підстилає шар з бетону В7.5 d=0,08 м та коефіцієнтом теплопровідності l--= 0,7 Вт/м* 0 С.

Для вікон з потрійним склінням зі звичайного скла в окремих палітурках опір теплопередачі приймаємо

R ок = 0,61 м 2о С/Вт.

2.3 Визначення тепловтрат у будівлі через зовнішні огорожі

Для забезпечення в приміщеннях параметрів повітря в межах допустимих норм при розрахунку теплової потужності системи опалення необхідно враховувати:

втрати теплоти через огороджувальні конструкції будівель та приміщень;

витрата теплоти на нагрівання зовнішнього повітря, що інфільтрується в приміщенні;

витрата теплоти на нагрівання матеріалів та транспортних засобів, що надходять до приміщення;

приплив теплоти, що регулярно надходить у приміщення від електричних приладів, освітлення, технологічного обладнання та інших джерел.

Розрахункові тепловтрати у приміщеннях обчислюються за рівнянням:

де: - Основні тепловтрати огорож приміщення, ;

Поправочний коефіцієнт, що враховує орієнтацію зовнішніх огорож по секторах горизонту, наприклад, для півночі, а для півдня -;

Розрахункові тепловтрати на нагрівання вентиляційного повітря та тепловтрати на інфільтрацію зовнішнього повітря - , ;

Побутові теплонадлишки в приміщенні, .

Основні тепловтрати огорож приміщення, розраховуються за рівнянням теплопередачі:

де: - Коефіцієнт теплопередачі зовнішніх огорож, ;

Площа поверхні огорожі, . Правила обміру приміщень взято з .

Витрати теплоти на нагрівання повітря, що видаляється з приміщення житлових і громадських будівель при природній витяжній вентиляції, що не компенсуються підігрітим повітрям припливу, визначаються за формулою:

де: - Мінімальний нормативний повітрообмін, який для житлової будівлі складає на житловій площі;

Щільність повітря;

k - коефіцієнт, що враховує зустрічний тепловий потік, для роздільно-палітурних балконних дверей і вікон приймається 0,8, для одинарних і парно-палітурних вікон - 1,0.

За нормальних умов щільність повітря визначається за формулою:

де - Температура повітря, .

Витрата теплоти на підігрів повітря, що потрапляє в приміщення через різні нещільності захисних споруд (огорож) внаслідок вітрового та теплового тисків, визначається згідно з формулою:

де k - коефіцієнт, що враховує зустрічний тепловий потік, для роздільно-палітурних балконних дверей і вікон приймається 0,8, для одинарних і парно-палітурних вікон - 1,0;

G i - витрата повітря, що проникає (що інфільтрується) через захисні споруди (огороджувальні конструкції), кг/год;

Питома масова теплоємність повітря;

У розрахунках приймають найбільше, .

Побутові теплонадлишки, визначаються за приблизною формулою:

Розрахунок теплових втрат будівлі проводився у програмі «VALTEC». Результат розрахунку знаходиться у додатках 1 та 2.

2.4 Підбір опалювальних приладів

Приймаємо до встановлення радіатори фірми Rifar.

Російська компанія «РІФАР» є вітчизняним виробником новітньої серії високоякісних біметалевих та алюмінієвих секційних радіаторів.

Компанія «РІФАР» виготовляє радіатори, призначені для роботи в системах опалення з максимальною температурою теплоносія до 135 ° C, робочим тиском до 2,1 МПа (20 атм.); та випробовуються при максимальних тисках 3,1 МПа (30 атм.).

Компанія «РІФАР» використовує найсучасніші технології фарбування та випробувань радіаторів. Висока тепловіддача та мала інерційність радіаторів «РІФАР» досягається за рахунок ефективної подачі та регулювання об'єму теплоносія та використання спеціального плоско-каркасного алюмінієвого ребра з високою теплопровідністю та тепловіддачею випромінюючої поверхні. Це забезпечує швидке та якісне нагрівання повітря, ефективне терморегулювання та комфортні температурні умови в приміщенні.

Біметалеві радіатори RIFAR набули великої популярності для встановлення в центральних системах опалення по всій Росії. Вони враховані особливості та вимоги експлуатації російських систем опалення. Серед інших конструктивних переваг, властивих біметалевим радіаторам, слід відзначити спосіб герметизації міжсекційного з'єднання, що істотно підвищує надійність складання опалювального приладу.

Його пристрій заснований на спеціальній конструкції частин секцій, що з'єднуються, і параметрах силіконової прокладки.

Радіатори RIFAR Base представлені трьома моделями з міжосьовою відстанню 500, 350 і 200 мм.

Модель RIFAR Base 500з міжосьовою відстанню 500 мм - одна з найпотужніших серед біметалевих радіаторів, що робить її пріоритетною при виборі радіаторів для опалення великих та слабоутеплених приміщень. Секція радіатора «РІФАР» складається із сталевої труби, залитої під високим тиском алюмінієвим сплавом, що має високі міцнісні та відмінні ливарні властивості. Отриманий у результаті монолітний виріб з тонким ребранням забезпечує ефективну тепловіддачу при максимальному запасі міцності.

Як теплоносій для моделей Base 500/350/200 допускається використання тільки спеціально підготовленої води, згідно з п. 4.8. СО 153-34.20.501-2003 «Правил технічної експлуатації електричних станцій та мереж РФ».

Попередній підбір опалювальних приладів здійснюється за каталогом опалювального обладнання Rifar, наведеним у додатку 11.

2.5 Гідравлічний розрахунок системи водяного опалення

Система опалення складається з чотирьох основних компонентів – це трубопроводи, опалювальні прилади, теплогенератор, регулююча та запірна арматура. Усі елементи системи мають характеристики гідравлічного опору і мають враховуватися під час розрахунку. При цьому, як було зазначено вище, гідравлічні характеристики не є постійними. Виробники опалювального обладнання та матеріалів зазвичай наводять дані щодо гідравлічних характеристик (питомі втрати тиску) на вироблені ними матеріали або обладнання.

Завдання гідравлічного розрахунку полягає у виборі економічних діаметрів труб з урахуванням прийнятих перепадів тисків та витрат теплоносія. При цьому має бути гарантовано подання його в усі частини системи опалення для забезпечення розрахункових теплових навантажень опалювальних приладів. Правильний вибір діаметрів труб також зумовлює економію металу.

Гідравлічний розрахунок проводиться у такому порядку:

1) Визначаються теплові навантаження окремі стояки системи опалення.

2) Вибирається головне циркуляційне кільце. В однотрубних системах опалення це кільце вибирається через найбільш навантажений і найбільш віддалений від теплового пункту стояк при тупиковому русі води або найбільш навантажений стояк, але середніх стояків - при попутному русі води в магістралях. У двотрубній системі це кільце вибирається через нижній опалювальний прилад аналогічно вибраним стоякам.

3) Вибране циркуляційне кільце розбивається на ділянки по ходу руху теплоносія, починаючи з теплового пункту.

За розрахункову ділянку приймають відрізок трубопроводу з постійною витратою теплоносія. Для кожної розрахункової ділянки треба вказати порядковий номер, довжину L, теплове навантаження Q уч та діаметр d.

Витрата теплоносія

Витрата теплоносія безпосередньо залежить від теплового навантаження, яке теплоносій повинен перемістити від теплогенератора до опалювального приладу.

Саме для гідравлічного розрахунку потрібно визначити витрату теплоносія на заданій розрахунковій ділянці. Що таке розрахункова ділянка. Розрахунковою ділянкою трубопроводу приймається ділянка постійного діаметра з постійним витратою теплоносія. Наприклад, якщо до складу гілки входять десять радіаторів (умовно кожен прилад потужністю 1 кВт), а загальна витрата теплоносія розрахована на перенесення теплоносієм теплової енергії, що дорівнює 10 кВт. То першою ділянкою буде ділянка від теплогенератора до першого у гілці радіатора (за умови, що по всій ділянці постійний діаметр) з витратою теплоносія на перенесення 10 кВт. Друга ділянка буде між першим і другим радіатором з витратою на перенесення теплової енергії 9 кВт і так далі аж до останнього радіатора. Розраховується гідравлічний опір як трубопроводу, що подає, так і зворотного.

Витрата теплоносія (кг/година) для ділянки розраховується за формулою:

G уч = (3,6 * Q уч) / (з * (t г - t про)), (2.13)

де: Q уч - теплове навантаження ділянки Вт., наприклад, для вищезгаданого прикладу теплове навантаження першої ділянки дорівнює 10 кВт або 1000 Вт.

с = 4,2 кДж/(кг·°С) - питома теплоємність води;

t г - розрахункова температура гарячого теплоносія у системі опалення, °З;

t про - розрахункова температура охолодженого теплоносія в системі опалення, °С.

Швидкість потоку теплоносія

Мінімальний поріг швидкості теплоносія рекомендують приймати у межах 0,2-0,25 м/с. На менших швидкостях починається процес виділення надлишкового повітря, що міститься в теплоносії, що може призводити до утворення повітряних пробок і як наслідок повна або часткова відмова роботи системи опалення. Верхній поріг швидкості теплоносія лежить у діапазоні 06-15 м/с. Дотримання верхнього порога швидкості дозволяє уникнути гідравлічних шумів у трубопроводах. Насправді було визначено оптимальний діапазон швидкості 0,3-0,7 м/с.

Більш точний діапазон рекомендованої швидкості теплоносія залежить від матеріалу трубопроводів, що застосовуються в системі опалення, а точніше від коефіцієнта шорсткості внутрішньої поверхні трубопроводів. Наприклад, для сталевих трубопроводів краще дотримуватися швидкості теплоносія від 0,25 до 0,5 м/с, для мідних і полімерних (поліпропіленові, поліетиленові, металопластикові трубопроводи) від 0,25 до 0,7 м/с або скористатися рекомендаціями виробника за їх наявності .

Повний гідравлічний опір чи втрата тиску на ділянці.

Повний гідравлічний опір або втрата тиску на ділянці є сумою втрат тиску на гідравлічне тертя та втрат тиску в місцевих опорах:

ДP уч = R * l + ((з * н2) / 2) * Уж, Па (2.14)

де: н - швидкість теплоносія, м/с;

с - щільність теплоносія, що транспортується, кг/м3;

R – питомі втрати тиску трубопроводу, Па/м;

l - Довжина трубопроводу на розрахунковій ділянці системи, м;

Вже - сума коефіцієнтів місцевих опорів встановленої на ділянці запірно-регулюючої арматури та обладнання.

Загальний гідравлічний опір гілки системи опалення, що розраховується, є сума гідравлічних опорів ділянок.

Вибір основного обчислювального кільця (гілки) системи опалення.

У системах із попутним рухом теплоносія у трубопроводах:

для однотрубних систем опалення – кільце через найбільш навантажений стояк.

У системах з тупиковим рухом теплоносія:

для однотрубних систем опалення - кільце через найнавантаженіший з найвіддаленіших стояків;

Під навантаженням мається на увазі теплове навантаження.

Гідравлічний розрахунок системи з водяним опаленням проводився у програмі Valtec. Результат розрахунку знаходиться у додатках 3 та 4.

2.6 Про програму "VALTEC.PRG.3.1.3"

Призначення та сфера застосування: Програма VALTEC.PRG.3.1.3. призначена для виконання теплогідравлічних та гідровлічних розрахунків. Програма знаходиться у відкритому доступі та дає можливість розрахувати водяне радіаторне, підлогове та настінне опалення, визначити теплопотребу приміщень, необхідні витрати холодної, гарячої води, об'єм каналізаційних стоків, отримати гідравлічні розрахунки внутрішніх мереж тепло- та водопостачання об'єкта. Крім того, у розпорядженні користувача - зручно скомпонована добірка довідкових матеріалів. Завдяки зрозумілому інтерфейсу освоїти програму можна і не володіючи кваліфікацією інженера-проектувальника.

Всі розрахунки, виконані в програмі, можна вивести в MS Excel і у форматі pdf.

Програма має всі типи приладів, запірної та регулюючої арматури, фітингів, що надаються компанією VALTEC

Додаткові функції

У програмі можна проводити розрахунок:

а) Теплі підлоги;

б) теплі стіни;

в) Обігрів майданчиків;

г) Опалення:

д) Водопостачання та каналізація;

е) Аеродинамічний розрахунок димових труб.

Робота в програмі:

Починаємо розрахунок системи опалення із відомостей про проектований об'єкт. Район будівництва, тип будівлі. Потім переходимо до розрахунку тепловтрат. Для цього потрібно визначити температуру внутрішнього повітря та термоопір огороджувальних конструкцій. Для визначення коефіцієнтів теплопередачі конструкцій заводимо в програму склад зовнішніх конструкцій, що захищають. Після цього переходимо до визначення тепловтрат по кожному приміщенню.

Після того, як розрахували тепловтрати, переходимо до розрахунку опалювальних приладів. Даний розрахунок дозволяє визначити навантаження на кожному стояку та розрахувати потрібну кількість секцій радіатора.

Наступний крок – гідравлічний розрахунок системи опалення. Вибираємо тип системи: опалення або водопровід, вид приєднання до тепломережі: залежне, незалежне та вид середовища, що транспортується: вода або розчин гліколю. Після цього переходимо до розрахунку гілок. Кожну гілку ділимо на ділянки та робимо розрахунок трубопроводу на кожній ділянці. Для визначення КМС на ділянці у програмі є всі необхідні види арматури, фітингів, приладів та вузлів приєднання стояків.

Довідково-технічна інформація, необхідна для вирішення завдання, включає сортамент труб, довідники з кліматології, кмс і багато інших.

Також у програмі є калькулятор, конвертер та ін.

Вихідні дані:

Усі розрахункові характеристики системи формуються у табличній формі у програмному середовищі MS Excel та у форматі pdf/

3. ПРОЕКТУВАННЯ ТЕПЛОВОГО ПУНКТУ

Тепловими пунктами називають об'єкти теплопостачання будівель, призначені для приєднання до теплових мереж систем опалення, вентиляції, кондиціонування повітря, гарячого водопостачання та технологічних установок, що використовують утеплення промислових і сільськогосподарських підприємств, житлових і громадських будівель.

3.1 Загальні відомості щодо теплових пунктів

Технологічні схеми теплових пунктів різняться залежно від:

виду та кількості одночасно приєднаних до них споживачів теплоти - систем опалення, гарячого водопостачання (далі ГВП), вентиляції та кондиціювання повітря (далі вентиляції);

способу приєднання до теплової мережі системи ГВП – відкрита або закрита система теплопостачання;

принципу нагрівання води для ГВП при закритій системі теплопостачання - одноступенева або двоступінчаста схема;

способу приєднання до теплової мережі систем опалення та вентиляції - залежне, з подачею теплоносія в систему теплоспоживання безпосередньо з теплових мереж, або незалежне - через водопідігрівачі;

температури теплоносія в тепловій мережі та в системах теплоспоживання (опалення та вентиляція) - однакові або різні (наприклад, або);

п'єзометричного графіка системи теплопостачання та його співвідношення до позначки та висоти будівлі;

вимог до рівня автоматизації;

приватних вказівок теплопостачальної організації та додаткових вимог замовника.

За функціональним призначенням тепловий пункт можна розділити на окремі вузли, пов'язані між собою трубопроводами і мають відокремлені або, в окремих випадках, загальні засоби автоматичного керування:

вузол введення теплової мережі (сталева запірна фланцева або приварна арматура на вході та виході з будівлі, сітчасті фільтри, грязьові);

вузол обліку теплоспоживання (теплолічильник, призначений для обчислення споживаної теплової енергії);

вузол узгодження тисків у тепловій мережі та системах теплоспоживання (регулятор тисків, призначений для забезпечення роботи всіх елементів теплового пункту, систем теплоспоживання, а також теплових мереж у стабільному та безаварійному гідравлічному режимі);

вузол приєднання систем вентиляції;

вузол приєднання системи ГВП;

вузол приєднання системи опалення;

вузол підживлення (для компенсації втрат теплоносія у системах опалення та ГВП).

3.2 Розрахунок та підбір основного обладнання

У теплових пунктах передбачаються розміщення обладнання, арматури, приладів контролю, управління та автоматизації, за допомогою яких здійснюється:

перетворення виду теплоносія та його параметрів;

контроль параметрів теплоносія;

регулювання витрати теплоносія та розподіл його за системами споживання теплоти;

відключення систем споживання теплоти;

захист місцевих систем від аварійного підвищення параметрів теплоносія;

заповнення та підживлення систем споживання теплоти;

облік теплових потоків та витрат теплоносія та конденсату;

збирання, охолодження, повернення конденсату та контроль його якості;

акумулювання теплоти;

водопідготовка для систем ГВП.

У тепловому пункті залежно від його призначення та конкретних умов приєднання споживачів можуть здійснюватися всі ці функції або тільки їх частина.

Специфікацію обладнання теплового пункту наведено у додатку 13.

3.3 Вихідні дані

Найменування будівлі – громадська двоповерхова будівля.

Температура теплоносія у тепловій мережі - .

Температура теплоносія у системі опалення - .

Схема приєднання систем опалення до теплової мережі -залежна.

Тепловий вузол управління – автоматизований.

3.4 Підбір теплообмінного обладнання

Вибір оптимальної конструкції теплообмінника є завданням, що дозволяється техніко-економічним порівнянням кількох типорозмірів апаратів стосовно заданих умов або на підставі критерію оптимізації.

На поверхню теплообміну і на частку капітальних витрат, що відноситься до неї, а також на вартість експлуатації впливає недорекуперація теплоти. Чим менша величина недорекуперації теплоти, тобто. чим менше різниця температур теплоносія, що гріє на вході і нагрівається теплоносія на виході при протитоці, тим більше поверхня теплообміну, тим вище вартість апарату, але тим менше експлуатаційні витрати.

Відомо також, що зі збільшенням числа та довжини труб у пучку і зменшенням діаметра труб знижується відносна вартість одного квадратного метра поверхні кожухотрубчастого теплообмінника, так як при цьому знижується загальна витрата металу на апарат з розрахунку на одиницю поверхні теплообміну.

При виборі типу теплообмінника можна керуватись наступними рекомендаціями.

1. При обміні теплотою двох рідин чи двох газів доцільно вибрати секційні (елементні) теплообмінники; якщо через велику поверхню теплообмінника конструкція виходить громіздкою, можна прийняти до встановлення багатоходовий кожухотрубчастий теплообмінник.

3. Для хімічно агресивних середовищ та при невеликих теплових продуктивностях економічно доцільні сорочкові, зрошувальні та занурювальні теплообмінники.

4. Якщо умови теплообміну з обох боків теплопередаючої поверхні різко різні (газ і рідина), повинні бути рекомендовані трубчасті ребристі або плавникові теплообмінники.

5. Для пересувних і транспортних теплових установок, авіаційних двигунів та кріогенних систем, де за високої ефективності процесу необхідні компактність і мала маса, знаходять широке застосування пластинчасті ребристі та штамповані теплообмінники.

У дипломному проекті підібрано пластинчастий теплообмінник FP Р-012-10-43. Додаток 12.

4. ТЕХНОЛОГІЯ ТА ОРГАНІЗАЦІЯ БУДІВЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

4.1 Технологія монтажу елементів системи теплопостачання

4.1.1 Монтаж трубопроводів системи опалення

Трубопроводи систем опалення прокладають відкрито за винятком трубопроводів систем водяного опалення із вбудованими у конструкції будівель нагрівальними елементами та стояками. Приховане прокладання трубопроводів допускається застосовувати, якщо технологічні, гігієнічні, конструктивні чи архітектурні вимоги обґрунтовані. При прихованій прокладці трубопроводів у місцях розташування збірних з'єднань та арматури слід передбачати люки.

Магістральні трубопроводи води, пари та конденсату прокладають з ухилом не менше 0,002, а паропроводи - проти руху пари з ухилом не менше 0,006.

Підведення до нагрівальних приладів виконують з ухилом у напрямку руху теплоносія. Ухил приймають від 5 до 10 мм на всю довжину підведення. При довжині підведення до 500 мм її прокладають без ухилу.

Стояки між поверхами з'єднують на згонах та зварюванні. Згони встановлюють на висоті 300 мм від подводки, що подає. Після складання стояка і підводок потрібно ретельно перевірити вертикальність стояків, правильність ухилів підводок до радіаторів, міцність кріплення труб і радіаторів, акуратність складання - ретельність зачищення льону у різьбових з'єднань, правильність кріплення труб, зачищення цементного розчину на поверхні стін у хомутиків.

Труби в хомутиках, перекриттях та стінах треба прокладати так, щоб їх можна було вільно переміщати. Це досягається тим, що хомутики виготовляють більшим діаметром, ніж труби.

У стінах та перекриттях встановлюють гільзи для труб. Гільзи, які виготовляють з обрізків труб або з покрівельної сталі, повинні бути дещо більшими за діаметр труби, що забезпечує вільне подовження труб при зміні температурних умов. Крім того, гільзи повинні на 20-30 мм виступати з підлоги. При температурі теплоносія вище 100 ° С труби, крім того, необхідно обгортати азбестом. Якщо ізоляції немає, то відстань від труби до дерев'яних та інших конструкцій, що згоряються, повинна бути не менше 100 мм. При температурі теплоносія нижче 100°С гільзи можуть бути виконані з листового азбесту або картону. Обертати труби покрівельним толем не можна, оскільки на стелі в місці проходу труби виступатимуть плями.

При встановленні приладів у ніші та при відкритій прокладці стояків підводки виконують безпосередньо. При установці приладів у глибоких нішах та прихованій прокладці трубопроводів, а також при установці приладів біля стін без ніш та відкритій прокладці стояків підводки ставлять з качками. Якщо трубопроводи двотрубних систем опалення прокладають відкрито, скоби при обході труб вигинають на стояках, причому вигин має бути звернений у бік приміщення. При прихованій прокладці трубопроводів двотрубних систем опалення скоби не роблять, а в місцях перетину труб стояки дещо зміщують у борозні.

При встановленні арматури та фасонних частин, щоб надати їм правильне положення, не можна послаблювати різьблення у зворотному напрямку (розгвинчувати); в іншому випадку може з'явитися текти. При циліндричному різьбленні слід розгвинтити фасонну частину або арматуру, підмотати льон і знову накрутити його.

На підводках кріплення встановлюють тільки в тому випадку, якщо їх довжина більше 1,5 м.

Магістральні трубопроводи в підвалі та на горищі монтують на різьбленні та зварюванні в такій послідовності: спочатку розкладають на встановлені опори труби зворотної магістралі, вивіряють одну половину магістралі по заданому ухилу та з'єднують трубопровід на різьбленні або зварюванні. Далі за допомогою згонів з'єднують стояки з магістраллю спочатку насухо, а потім на льону та сурику і зміцнюють трубопровід на опорах.

При монтажі магістральних трубопроводів на горищі спочатку розмічають осі магістралі поверхні будівельних конструкцій і встановлюють підвіски чи настінні опори по наміченим осям. Після цього збирають і кріплять магістральний трубопровід на підвісках або опорах, вивіряють магістралі та з'єднують трубопровід на різьбленні або зварюванні; потім приєднують стояки до магістралі.

При прокладанні магістральних трубопроводів необхідно дотримуватись проектних ухил, прямолінійності трубопроводів, встановлювати повітрозбірники та спуски в місцях, зазначених у проекті. Якщо у проекті немає вказівок про ухилі труб, його приймають не менше 0,002 з підйомом у бік повітрозбірників. Ухил трубопроводів на горищах, в каналах та підвалах розмічають за допомогою рейки, рівня та шнура. На місці монтажу за проектом визначають положення будь-якої точки осі трубопроводу. Від цієї точки прокладають горизонтальну лінію та по ній натягують шнур. Потім по заданому ухилу на будь-якій відстані від першої точки знаходять другу точку осі трубопроводу. За двома знайденими точками натягують шнур, який визначить вісь трубопроводу. З'єднувати труби в товщі стін і перекриття не допускається, так як їх неможливо оглянути і відремонтувати.

Подібні документи

Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огорож будівлі. Опис прийнятої системи опалення та водопостачання. Підбір водоміра та визначення втрати напору у ньому. Упорядкування локального кошторису, техніко-економічні показники будівельно-монтажних робіт.

дипломна робота , доданий 07.02.2016


Теплотехнічний розрахунок зовнішньої багатошарової стінки будівлі. Розрахунок витрат теплоти на нагрівання повітря, що інфільтрується, через огородження. Визначення питомої теплової характеристики будівлі. Розрахунок та підбір радіаторів системи опалення будівлі.

дипломна робота , доданий 15.02.2017


Теплотехнічний розрахунок зовнішньої огорожі стіни, конструкції підлоги над підвалом і підпіллями, світлових прорізів, зовнішніх дверей. Конструювання та вибір системи опалення. Підбирає обладнання для індивідуального теплового пункту житлової будівлі.

курсова робота , доданий 02.12.2010


Теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають, тепловтрат будівлі, нагрівальних приладів. Гідравлічний розрахунок системи опалення будівлі. Виконує розрахунок теплових навантажень житлового будинку. Вимоги до систем опалення та їх експлуатація.

звіт з практики, доданий 26.04.2014


Вимоги до автономної системи теплопостачання. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають. Гідравлічний розрахунок системи опалення, обладнання для неї. Організація та безпечні умови праці на робочому місці. Витрати системи опалення.

дипломна робота , доданий 17.03.2012


Конструктивні особливості будови. Розрахунок огороджувальних конструкцій та тепловтрат. Характеристика шкідливостей, що виділяються. Розрахунок повітрообміну для трьох періодів року, системи механічної вентиляції. Складання теплового балансу та вибір системи опалення.

курсова робота , доданий 02.06.2013


Визначення опорів теплопередачі зовнішніх конструкцій, що захищають. Розрахунок теплових втрат конструкцій будівлі, що захищають. Гідравлічний розрахунок системи опалення. Розрахунок нагрівальних приладів. Автоматизація персонального теплового пункту.

дипломна робота , доданий 20.03.2017


Розрахунок теплопередачі зовнішньої стіни, підлоги та перекриття будівлі, теплової потужності системи опалення, тепловтрат та тепловиділень. Вибір та розрахунок нагрівальних приладів системи опалення, обладнання теплового пункту. Методи гідравлічного розрахунку.

курсова робота , доданий 08.03.2011


Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огорож. Визначення теплової характеристики будівлі. Складання локального кошторису. Основні техніко-економічні показники будівельно-монтажних робіт. Аналіз умов праці під час виконання сантехнічних работ.

дипломна робота , доданий 11.07.2014


Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огорож: вибір розрахункових параметрів, визначення опору теплопередачі. Теплова потужність та втрати, конструювання системи опалення. Гідравлічний розрахунок системи опалення. Розрахунок опалювальних приладів.

Ñîäåðæàíèå

Вступ

Розрахунок опалення, вентиляції та гарячого водопостачання школи на 90 учнів

1.1 Коротка характеристика школи

2 Визначення втрат теплоти через зовнішні огорожі гаража

3 Розрахунок площі поверхні нагріву та підбір нагрівальних приладів систем центрального топлення

4 Розрахунок повітрообміну школи

5 Підбір калориферів

6 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання школи

Розрахунок опалення та вентиляції інших об'єктів за заданою схемою №1 при централізованому та місцевому теплопостачанні

2.1 Розрахунок витрати теплоти на опалення та вентиляцію за укрупненими нормативами житлових та громадських об'єктів

2.2 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання для житлових та громадських будівель

3.Побудова річного графіка теплового навантаження та підбір котлів

1 Побудова річного графіка теплового навантаження

3.2 Вибір теплоносія

3 Підбір котлів

3.4 Побудова річного графіка регулювання відпуску теплової котельні

Список літератури

Вступ

Агропромисловий комплекс є енергоємною галуззю народного господарства. Велика кількість енергії витрачається на опалення виробничих, житлових та громадських будівель, створення штучного мікроклімату в тваринницьких приміщеннях та спорудах захисного ґрунту, сушіння сільськогосподарських продуктів, виробництво продукції, отримання штучного холоду та багато інших цілей. Тому енергозабезпечення підприємств АПК включає широке коло завдань пов'язане з виробництвом, передачею і застосуванням теплової та електричної енергії, використовуючи традиційні і не традиційні джерела енергії.

У цьому курсовому проекті пропонується варіант комплексного енергозабезпечення населеного пункту:

· Для заданої схеми об'єктів АПК проводитися аналіз потреби в тепловій енергії, електроенергії, газі та холодній воді;

· Розрахунок навантажень опалення, вентиляції та гарячого водопостачання;

· Визначається необхідна потужність котельні, яка могла б забезпечити потреби господарства в теплоті;

· Здійснюється вибір котлів.

· Проводитися розрахунок газоспоживання,

1. Розрахунок опалення, вентиляції та гарячого водопостачання школи на 90 учнів

1.1 Коротка характеристика школи

Габарити 43,350х12х2,7.

Об'єм приміщення V = 1709,34 м 3 .

Зовнішні поздовжні стіни - несучі, виконуються з облицювальної та оздоблювальної, потовщеної цеглини марки КП-У100/25 за ГОСТ 530-95 на цементно-піщаному розчині М 50, товщиною 250 і 120 мм і 140 мм утеплювача - пінополістиро.

Внутрішні стіни - виконуються з порожнистої, потовщеної керамічної цеглини марки КП-У100/15 за ГОСТ 530-95, на розчині М50.

Перегородки - Виконуються з цегли КП-У75/15 по ГОСТ 530-95, на розчині М 50.

Покрівля - руберойд (3 шари), цементно-піщана стяжка 20мм, пінополістирол 40мм, руберойд в 1 шар, цементно-піщана стяжка 20мм та з/б плита покриття;

Підлоги - бетон М300 та ущільнений щебенем ґрунт.

Вікна подвійні зі спареною дерев'яною палітуркою розмір вікон 2940х3000 (22шт) та 1800х1760 (4 шт).

Двері зовнішні дерев'яні одинарні 1770х2300 (6 шт)

Розрахункові параметри зовнішнього повітря tн = - 250С.

Розрахункова зимова вентиляційна температура зовнішнього повітря tн. = - 160С.

Розрахункова температура внутрішнього повітря tв = 160С.

Зона вологості місцевості – нормальна суха.

Барометричний тиск 99,3 кПа.

1.2 Розрахунок повітрообміну школа

У школі відбувається процес навчання. Характеризується тривалим перебуванням значної частини учнів. Шкідливих викидів немає. Коефіцієнт змінності повітря для школи становитиме 0,95…2.

K ∙ Vп,

де Q - повітрообмін, м / год; Vп - обсяг приміщення, м3; К - кратність повітрообміну приймаємо = 1.

Рис.1. Розмір приміщення.

Об'єм приміщення: = 1709,34 м 3 . = 1 ∙ 1709,34 = 1709,34 м 3 /год.

У приміщенні влаштовуємо загальнообмінну вентиляцію, поєднану з опаленням. Природну витяжну вентиляцію влаштовуємо у вигляді витяжних шахт, площу перерізу F витяжних шахт знаходимо за формулою: F = Q / (3600 ∙ ν к.вн). , попередньо визначивши швидкість повітря у витяжній шахті заввишки h = 2,7 м

ν к.вн. =

ν к.вн. = = 1,23 м / с = 1709,34 ∙ / (3600 ∙ 1,23) = 0,38 м ²

Число витяжних шахт вш = F / 0,04 = 0,38 / 0,04 = 9,5 ≈ 10

Приймаємо 10 витяжних шахт заввишки 2 м живим перерізом 0,04 м (з розмірами 200 х 200 мм).

1.3 Визначення втрат теплоти через зовнішні огорожі приміщення

Тепловтрати через внутрішні огорожі приміщення не враховуємо, т.к. різниця температур в приміщеннях, що розділяються, не перевищує 5 0 С. Визначаємо опір теплопередачі огороджувальних конструкцій. Опір теплопередачі зовнішньої стіни (рис. 1) знайдемо за такою формулою, використовуючи дані табл. 1, знаючи, що термічний опір теплосприйняттю внутрішньої поверхні огорожі Rв=0,115 м 2 ∙ 0 С/Вт

,

де Rв - термічний опір теплосприйняттю внутрішньої поверхні огорожі, м²·ºС/Вт; - сума термічних опорів теплопровідності окремих шарів т - шарового огородження товщиною δi (м), виконаних з матеріалів з теплопровідністю λi, Вт/(м·ºС), значення λ наведені в табл.1; Rн - термічний опір тепловіддачі зовнішньої поверхні огорожі Rн=0,043 м 2 ∙ 0 С/Вт (для зовнішніх стін та безгорищних перекриттів).

Структура матеріалів стін.

Табл.1 Теплопровідність та ширина матеріалів стіни.

Опір теплопередачі зовнішньої стіни:

R 01 = м? · º С/Вт.

) Опір теплопередачі вікон Rо.ок = 0,34 м 2 ∙ 0 С/Вт (знаходимо з таблиці на с.8)

Опір теплопередачі зовнішніх дверей та воріт 0,215 м 2 ∙ 0 С/Вт (знаходимо з таблиці на с.8)

) Опір теплопередачі стелі для безгорищного перекриття (Rв=0,115 м 2 ∙ 0 С/Вт, Rн=0,043 м 2 ∙ 0 С/Вт).

Розрахунок теплових втрат через перекриття:

Структура стелі.

Табл.2 Теплопровідність та ширина матеріалів перекриття

Опір теплопередачі стелі

м 2 ∙ 0 С/Вт.

) Втрати теплоти через підлоги обчислюють за зонами - смугами шириною 2 м, паралельним зовнішнім стінам (рис.3).

Площі зон підлог за вирахуванням площі підвалу: = 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=142 м 2

F1=12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 = 48 м 2 ,= 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=148 м 2

F2=12 ∙ 2 + 12∙ 2 = 48 м 2 ,= 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=142 м 2

F3=6 ∙ 0,5 + 12 ∙ 2 = 27 м 2

Площа зон підлоги підвалу: = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 м 2

F1=6 ∙ 2 + 6 ∙ 2 = 24 м 2 ,= 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 м 2

F2=6 ∙ 2 = 12 м 2

F1 = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 м 2

Підлоги, розташовані безпосередньо на ґрунті, вважаються неутепленими, якщо вони складаються з декількох шарів матеріалів, теплопровідність кожного з яких λ≥1,16 Вт/(м 2 ∙ 0 С). Утепленими вважаються підлоги, утеплюючий шар яких має λ<1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С.

Опір теплопередачі (м 2 ∙ 0 С/Вт) кожної зони визначаємо як у неутеплених підлог, т.к. теплопровідність кожного шару λ≥1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С. Отже, опір теплопередачі Rо=Rн.п. для першої зони становить 2,15, для другої – 4,3, для третьої – 8,6, решти – 14,2 м 2 ∙ 0 С/Вт.

) Загальна площа віконних отворів:ок = 2,94 ∙ 3 ∙ 22+1,8∙1,76∙6 = 213 м 2 .

Загальна площа зовнішніх дверних прорізів: дв = 1,77 ∙ 2,3 ∙ 6 = 34,43 м 2 .

Площа зовнішньої стіни за вирахуванням віконних та дверних отворів: н.с. = 42,85 ∙ 2,7 + 29,5 ∙ 2,7 + 11,5 ∙ 2,7 + 14,5 ∙ 2,7+3∙ 2,7+8,5 ∙ 2,7 - 213-34 43 = 62 м 2 .

Площа стін підвалу: н.с.п =14,5∙2,7+5,5∙2,7-4,1=50

) Площа стелі: піт = 42,85 ∙ 12+3∙ 8,5=539,7 м 2 ,

,

де F - площа огорожі (м²), яку обчислюють з точністю до 0,1 м² (лінійні розміри конструкцій, що захищають визначають з точністю до 0,1 м, дотримуючись правил обміру); tв і tн - розрахункові температури внутрішнього та зовнішнього повітря, ºС (дод. 1…3); R 0 – загальний опір теплопередачі, м 2 ∙ 0 С/Вт; n - коефіцієнт, що залежить від положення зовнішньої поверхні огорожі по відношенню до зовнішнього повітря, приймемо значення коефіцієнта n = 1 (для зовнішніх стін, безгорищних покриттів, горищних перекриттів зі сталевою, черепичною або азбестоцементною покрівлею по розрідженій решетуванні, підлог на грунті)

Теплові втрати через зовнішні стіни:

Фнс = 601,1 Вт.

Теплові втрати через зовнішні стіни підвалу:

Фн.с.п = 130,1Вт.

∑Ф н.с. = Ф н.с. +Ф н.с.п. = 601,1 +130,1 = 731,2 Вт.

Теплові втрати через вікна:

Фок = 25685 Вт.

Теплові втрати через дверні отвори:

ФДВ = 6565,72 Вт.

Теплові втрати через стелю:

Фпот = = 13093,3 Вт.

Теплові втрати через підлогу:

Фпол = 6240,5 Вт.

Теплові втрати через підлогу підвалу:

Фпол.п = 100 Вт.

∑Ф підлога =Ф підлога. +Ф пол.п. = 6240,5 +100 = 6340,5 Вт.

Додаткові втрати теплоти через зовнішні вертикальні та похилі (вертикальна проекція) стіни, двері та вікна залежать від різних факторів. Значення Фдоб обчислюють у відсотках основних втрат теплоти. Додаткові втрати теплоти через зовнішню стіну та вікна, звернені на північ, схід, північний захід та північний схід становлять 10 %, на південний схід та захід – 5%.

Додаткові втрати на інфільтрацію зовнішнього повітря для виробничих будівель приймають у розмірі 30% основних втрат через усі огорожі:

Фінф = 0,3 · (Фн.с. + Фок. + Фпот. + Фдв + Фпол.) = 0,3 · (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) = 15724, 7 Вт

Таким чином, загальні втрати втрати визначаються за формулою:

1.4 Розрахунок площі поверхні нагріву та підбір нагрівальних приладів систем центрального опалення

Найбільш поширеними та універсальними у застосуванні нагрівальними приладами є чавунні радіатори. Їх встановлюють у житлових, громадських та різних виробничих будівлях. Сталеві труби використовуємо як нагрівальні прилади у виробничих приміщеннях.

Визначимо спочатку тепловий потік від трубопроводів системи опалення. Тепловий потік, що віддається приміщенню відкрито прокладеними неізольованими трубопроводами, визначають за формулою 3:

Фтр = Fтр ∙ kтр · (tтр - tв) ∙ η,

де Fтр = π ∙ d · l - площа зовнішньої поверхні труби, м ²; d і l - зовнішній діаметр і довжина трубопроводу, м (діаметри магістральних трубопроводів зазвичай 25-50 мм, стояків 20-32 мм, підводок до нагрівальних приладів 15-20 мм); kтр - коефіцієнт теплопередачі труби Вт/(м 2 ∙ 0 С) визначають за таблицею 4 залежно від температурного напору та виду теплоносія у трубопроводі, ºС; η - коефіцієнт, рівний для лінії подачі, розташованої під стелею, 0,25, для вертикальних стояків - 0,5, для зворотної лінії, розташованої над підлогою, - 0,75, для підводок до нагрівального приладу - 1,0

Подавальний трубопровід:

Діаметр-50мм: 50мм = 3,14 · 73,4 · 0,05 = 11,52 м?;

Діаметром 32мм: 32мм = 3,14 · 35,4 · 0,032 = 3,56 м?;

Діаметром-25 мм: 25мм = 3,14 · 14,45 · 0,025 = 1,45 м?;

Діаметром-20:20мм = 3,14 · 32,1 · 0,02 = 2,02 м?;

Зворотній трубопровід:

Діаметр-25мм: 25мм = 3,14 · 73,4 · 0,025 = 5,76 м?;

Діаметр-40мм: 40мм = 3,14 · 35,4 · 0,04 = 4,45 м?;

Діаметр-50мм: 50мм = 3,14 · 46,55 · 0,05 = 7,31 м?;

Коефіцієнт теплопередачі труб для середньої різниці температури води у приладі та температури повітря в приміщенні (95+70) / 2 - 15 = 67,5 ºС приймаємо рівним 9,2 Вт/(м²∙ºС). відповідно до даних таблиці 4 .

Прямий теплопровід:

Ф п1.50мм = 11,52 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 8478,72 Вт;

Ф п1.32мм = 3,56 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 2620,16 Вт;

Ф п1.25мм = 1,45 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 1067,2 Вт;

Ф п1.20мм = 2,02 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 1486,72 Вт;

Зворотній теплопровід:

Ф п2.25мм = 5,76 ∙ 9,2 · (70 - 16) ∙ 1 = 2914,56 Вт;

Ф п2.40мм = 4,45 ∙ 9,2 · (70 - 16) ∙ 1 = 2251,7 Вт;

Ф п2.50мм = 7,31 ∙ 9,2 · (70 - 16) ∙ 1 = 3698,86 Вт;

Сумарний потік теплоти від усіх трубопроводів:

Ф тр = 8478,72 +2620,16 +1067,16 +1486,72 +2914,56 +2251,17 +3698,86 = 22517,65 Вт

Необхідну площу поверхні нагріву (м²) приладів орієнтовно визначають за формулою 4:

,

де Фогр-Фтр – тепловіддача нагрівальних приладів, Вт; Фтр - тепловіддача відкритих трубопроводів, що знаходяться в одному приміщенні з нагрівальними приладами, Вт;пр - коефіцієнт теплопередачі приладу, Вт/(м 2 ∙ 0 С). для водяного опалення tпр = (tг+tо)/2; tг і tо - розрахункова температура гарячої та охолодженої води в приладі; для парового опалення низького тиску приймають tпр=100 ºС, в системах високого тиску tпр дорівнює температурі пари перед приладом при відповідному тиску; tв - розрахункова температура повітря у приміщенні, ºС; β 1 - поправочний коефіцієнт, що враховує спосіб встановлення нагрівального приладу. При вільній установці біля стіни або в ніші глибиною 130 мм 1 = 1; в інших випадках значення β 1 приймають виходячи з наступних даних: а) прилад встановлений біля стіни без ніші і перекритий дошкою у вигляді полиці при відстані між дошкою та опалювальним приладом 40…100 мм коефіцієнт β 1 = 1,05…1,02; б) прилад встановлений у стінній ніші глибиною більше 130 мм на відстані між дошкою та опалювальним приладом 40...100 мм коефіцієнт β 1 = 1,11...1,06; в) прилад встановлений у стіні без ніші і закритий дерев'яною шафою з щілинами у верхній дошці і в передній стінці біля підлоги на відстані між дошкою та опалювальним приладом 150, 180, 220 і 260 мм коефіцієнт β 1 відповідно дорівнює 1,25; 1,19; 1,13 та 1,12; β 1 - поправочний коефіцієнт β 2 - поправочний коефіцієнт, що враховує охолодження води в трубопроводах. При відкритій прокладці трубопроводів водяного опалення та при паровому опаленні β 2 =1. для трубопроводу прихованої прокладки, при насосній циркуляції β 2 =1,04 (однотрубні системи) та β 2 =1,05 (двотрубні системи з верхнім розведенням); при природній циркуляції у зв'язку із збільшенням остигання води в трубопроводах значення β 2 повинні множитися на коефіцієнт 1,04. 96 м²;

Необхідне число секцій чавунних радіаторів для приміщення, що розраховується, визначають за формулою:

Fпр/fсекц,

де fсекц - площа поверхні нагріву однієї секції, м ² (табл. 2). = 96 / 0,31 = 309.

Отримане значення n орієнтовне. Його при необхідності розбивають на кілька приладів і, ввівши поправний коефіцієнт β 3 , що враховує зміну середнього коефіцієнта теплопередачі приладу в залежності від числа секцій в ньому, знаходять число секцій, що приймається до встановлення в кожному нагрівальному приладі:

вуст = n · β 3;

вуст = 309 · 1,05 = 325.

Встановлюємо 27 радіаторів по 12 секцій.

опалення водопостачання школа вентиляція

1.5 Підбір калориферів

В якості нагрівальних приладів для підвищення температури повітря, що подається в приміщення, застосовуються калорифери.

Підбір калориферів визначають у такому порядку:

Визначаємо тепловий потік (Вт), що йде на нагрівання повітря:

Фв = 0,278 ∙ Q ∙ ρ ∙ c ∙ (tв - tн), (10)

де Q - об'ємна витрата повітря, м / год; ρ - густина повітря при температурі tк, кг/м³; ср = 1 кДж/(кг∙ ºС) - питома ізобарна теплоємність повітря; tк – температура повітря після калориферу, ºС; tн - початкова температура повітря, що надходить у калорифер, ºС

Щільність повітря:

ρ = 346/(273+18) · 99,3/99,3 = 1,19;

Фв = 0,278 ∙ 1709,34 ∙ 1,19 ∙ 1 ∙ (16-(-16)) = 18095,48 Вт.

,

Розрахункова масова швидкість повітря 4-12 кг/с∙ м².

м2.

3. Потім за таблицею 7 підбираємо модель та номер калорифера з площею живого перерізу повітрям, близьким до розрахункової. При паралельній (по ходу повітря) установці кількох калориферів враховують їхню сумарну площу живого перерізу. Вибираємо 1 К4ПП № 2 з площею живого перерізу повітрям 0,115 м² і площею поверхні нагріву 12,7 м²

4. Для вибраного калорифера обчислюють дійсну масову швидкість повітря

= 4,12 м/с.

Після цього за графіком (рис. 10) для прийнятої моделі калорифера знаходимо коефіцієнт теплопередачі k залежно від виду теплоносія, його швидкості та значення νρ. За графіком коефіцієнт теплопередачі k = 16 Вт/(м 2 0 С)

Визначаємо дійсний потік теплоти (Вт), що передається калориферною установкою повітря, що нагрівається:

Фк = k ∙ F ∙ (tср - tср),

де k - коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 0 С); F - площа поверхні нагріву калорифера, м?; t´ср – середня температура теплоносія, ºС, для теплоносія – пара – t´ср = 95 ºС; tср - середня температура повітря, що нагрівається t´ср = (tк + tн) /2

Фк = 16 ∙ 12,7 ∙ (95 -(16-16)/2) = 46451∙2=92902 Вт.

пластинчастих калориферів КЗПП № 7 забезпечують тепловий потік 92902 Вт, а потрібний становить 83789,85 Вт. Отже, тепловіддача повністю забезпечується.

Запас по тепловіддачі складає =6%.

1.6 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання школи

У школі гаряча вода потрібна для санітарно-побутових потреб. За добу школа з чисельністю 90 посадочних місць споживає по 5 літрів гарячої води на добу. Разом: 50 літрів. Тому розміщуємо 2 стояки з витратою води 60 л/год. кожен (тобто всього 120 л/год). Враховуючи те, що в середньому гаряча вода на санітарно-побутові потреби використовується близько 7 годин протягом дня, знаходимо кількість гарячої води - 840 л/добу. За годину у школі споживається 0,35 м³/год.

Тоді тепловий потік на водопостачання становитиме

ФГВ. = 0,278 · 0,35 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 20038 Вт

Число душових кабін для школи – 2. Годинна витрата гарячої води однією кабіною – Q = 250 л/год, приймемо, що в середньому душ працює 2 години на день.

Тоді загальна витрата гарячої води: Q = 3 2 · 250 · 10 -3 = 1м 3

ФГВ. = 0,278 · 1 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 57250 Вт.

∑Ф р.в. = 20038 +57250 = 77288 Вт.

2. Розрахунок теплового навантаження при централізованому опаленні

Максимальний потік теплоти (Вт), що витрачається на опалення житлових та громадських будівель селища, включених до системи централізованого теплопостачання, можна визначити за укрупненими показниками залежно від житлової площі за такими формулами:

Фот.ж. = φ ∙ F,

Фот.ж.=0,25∙Фот.ж, (19)

де φ - укрупнений показник максимального питомого потоку теплоти, що витрачається на опалення 1 м2 житлової площі, Вт/м2. Значення φ визначаються залежно від розрахункової зимової температури зовнішнього повітря за графіком (рис.62); F – житлова площа, м².

1. Для тринадцяти 16-ти квартирних будинків площею 720 м 2 отримаємо:

Фот.ж. = 13 ∙ 170 ∙ 720 = 1591200 Вт.

Для одинадцяти 8-и квартирних будинків площею 360 м 2 отримаємо:

Фот.ж. = 8 ∙ 170 ∙ 360 = 489600 Вт.

Для мед. пункту розмірами 6х6х2,4 отримаємо:

Фот.общ.=0,25∙170∙6∙6=1530 Вт;

Для контори з розмірами 6х12 м:

Фот.общ. = 0,25 ∙ 170 ∙ 6 12 = 3060 Вт,

Для окремих житлових, громадських та виробничих будівель максимальні потоки теплоти (Вт), що витрачається на опалення та підігрів повітря у припливній системі вентиляції, орієнтовно визначають за формулами:

Фот = qот · Vн · (tв - tн) · а,

Фв = qв · Vн · (tв - tн.в.),

де q від і q в - питомі опалювальна та вентиляційна характеристики будівлі, Вт/(м 3 · 0 С), приймаємо за табл.20; V н - обсяг будівлі за зовнішнім обміром без підвальної частини, м 3 приймають за типовими проектами або визначають шляхом множення його довжини на ширини і висоту від планувальної позначки землі до верху карниза; t = середня розрахункова температура повітря, характерна для більшості приміщень будівлі, 0 С; t н = розрахункова зимова температура зовнішнього повітря - 25 0 С; t н.в. - розрахункова зимова вентиляційна температура зовнішнього повітря - 16 0 С; а - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на питому теплову характеристику місцевих кліматичних умов при tн=25 0 С а = 1,05

Фот = 0,7 ∙ 18∙36∙4,2 ∙ (10 - (- 25)) ∙ 1,05=5000,91Вт,

Фв.заг. = 0,4 ∙ 5000,91 = 2000 Вт.

Бригадний будинок:

Фот = 0,5 ∙ 1944 ∙ (18 - (- 25)) ∙ 1,05 = 5511,2Вт,

Шкільна майстерня:

Фот = 0,6 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 25)) 1,05 = 47981,8 Вт,

Фв = 0,2 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 16)) ∙ =11249,28 Вт,

2.2 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання для житлових та громадських будівель

Середній потік теплоти (Вт), що витрачається за опалювальний період на гаряче водопостачання будівель, знаходимо за формулою:

Ф.р.в. = q р.в. · n ж,

Залежно від норми споживання води при температурі 55 0 С, що витрачається на гаряче водопостачання однієї людини укрупнений показник середнього потоку теплоти (Вт) дорівнюватиме: При витраті води - 115 л/сут q р.в. складає 407 Вт.

Для 16 квартирних будинків з 60 жителями тепловий потік на гаряче водопостачання складе: Ф г.в. = 407 · 60 = 24420 Вт,

для тринадцяти таких будинків – Ф.р. = 24420 · 13 = 317460 Вт.

Витрата тепла на гаряче водопостачання восьми 16-ти квартирних будинків із 60 мешканцями влітку

Ф.р.в.л. = 0,65 · Ф р.в. = 0,65 · 317460 = 206349 Вт

Для 8-ми квартирних будинків із 30 жителями тепловий потік на гаряче водопостачання складе:

Ф.р.в. = 407 · 30 = 12210 Вт,

для одинадцяти таких будинків – Ф г.в. = 12210 · 11 = 97680 Вт.

Витрата тепла на гаряче водопостачання одинадцяти 8-ми квартирних будинків із 30 мешканцями влітку

Ф.р.в.л. = 0,65 · Ф р.в. = 0,65 · 97680 = 63492 Вт.

Тоді тепловий потік на водопостачання контори складе:

ФГВ. = 0,278 ∙ 0,833 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 47690 Вт

Витрата тепла на гаряче водопостачання контори влітку:

Ф.р.в.л. = 0,65 ∙ Ф р.в. = 0,65 ∙ 47690 = 31000 Вт

Тепловий потік на водопостачання мед. пункту складе:

ФГВ. = 0,278 ∙ 0,23 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 13167 Вт

Витрата тепла на гаряче водопостачання мед. пункту влітку:

Ф.р.в.л. = 0,65 ∙ Ф р.в. = 0,65 ∙ 13167 = 8559 Вт

У майстернях гаряча вода потрібна також для санітарно-побутових потреб.

У майстерні розміщуються 2 стояки з витратою води 30 л/год. кожен (тобто всього 60 л/год). Враховуючи те, що в середньому гаряча вода на санітарно-побутові потреби використовується близько 3 годин протягом дня, знаходимо кількість гарячої води - 180 л/добу

ФГВ. = 0,278 · 0,68 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 38930 Вт

Потік теплоти, що витрачається на гаряче водопостачання шкільної майстерні у літній період:

Фгв.л = 38930 · 0,65 = 25304,5 Вт

Зведена таблиця теплових потоків

∑Ф заг =Ф від +Ф до +Ф р.в. = 2147318 +13243 +737078 = 2897638 Вт.

3. Побудова річного графіка теплового навантаження та підбір котлів

.1 Побудова річного графіка теплового навантаження

Річна витрата на всі види теплоспоживання може бути підрахована за аналітичними формулами, але зручніше визначати її графічно з річного графіка теплового навантаження, який необхідний також для встановлення режимів роботи котельні протягом усього року. Такий графік будують залежно від тривалості впливу в цій місцевості різних температур, що визначається за додатком 3 .

На рис. 3 показаний річний графік навантаження котельні, що обслуговує житлову зону селища та групу виробничих будівель. Графік будують в такий спосіб. У правій частині осі абсцис відкладають тривалість роботи котельні в годинах, в лівій частині - температуру зовнішнього повітря; по осі ординат відкладають витрати теплоти.

Спочатку будують графік зміни витрати теплоти на опалення житлових та громадських будівель залежно від зовнішньої температури. Для цього на осі ординат відкладають сумарний максимальний потік теплоти, що витрачається на опалення цих будинків, і знайдену точку з'єднують прямий з точкою, що відповідає температурі зовнішнього повітря, що дорівнює середній розрахунковій температурі житлових; громадських та виробничих будівель tв = 18 °С. Так як початок опалювального сезону прийнято при температурі 8 ° С, лінія 1 графіка до цієї температури показана пунктиром.

Витрата теплоти на опалення та вентиляцію громадських будівель у функції tн є похилою прямою 3 від tв = 18 °С до розрахункової вентиляційної температури tн.в. для цього кліматичного району. При нижчих температурах до зовнішнього припливного повітря підмішується повітря приміщення, тобто. відбувається рециркуляція, а витрата теплоти залишається незмінною (графік відбувається паралельно осі абсцис). Подібним чином будують графіки витрати теплоти на опалення та вентиляцію різних виробничих будівель. Середня температура виробничих будівель t = 16 °С. На малюнку показано сумарні витрати теплоти на опалення та вентиляцію по цій групі об'єктів (лінії 2 і 4, що починаються від температури 16 °С). Витрати теплоти на гаряче водопостачання та технологічні потреби не залежать від tн. Загальний графік цих тепловтрат зображений прямий 5.

Сумарний графік витрати теплоти в залежності від температури зовнішнього повітря показаний ламаною лінією 6 (точка зламу відповідає tн.в.), що відсікають на осі ординат відрізок, рівний максимальному потоку теплоти, що витрачається на всі види споживання (Фот + ∑Фв + ∑Фг. ст + ∑Фт) при розрахунковій зовнішній температурі tн.

Складаючи сумарні навантаження, отримав 2,9Вт.

Праворуч від осі абсцис відкладають для кожної зовнішньої температури кількість годин опалювального сезону (наростаючим результатом), протягом яких трималася температура, що дорівнює і нижче тієї, на яку робиться побудова (додаток 3). І через ці точки проводять вертикальні лінії. Далі на ці лінії із сумарного графіка витрати теплоти проектують ординати, що відповідають максимальним витратам теплоти при тих самих зовнішніх температурах. Отримані точки з'єднують плавною кривою 7, що є графіком теплового навантаження за опалювальний період.

Площа, обмежена осями координат, кривою 7 та горизонтальною лінією 8, що показує сумарне літнє навантаження, виражає річний витрата теплоти (ГДж/рік):

рік = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ F ∙ m Q ∙ m n ,

де F – площа річного графіка теплового навантаження, мм²; m Q і m n - масштаби витрати теплоти та часу роботи котельні, відповідно Вт/мм і ч/мм.год = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ 9871,74 ∙ 23548 ∙ 47,8 = 40001,67Дж/рік

З якого частку опалювального періоду припадає 31681,32 Дж/рік, що становить 79,2 %, для літнього 6589,72 Дж/рік, що становить 20,8 %.

3.2 Вибір теплоносія

Як теплоносій використовуємо воду. Так як теплове розрахункове навантаження Фр становить ≈ 2,9 МВт, що менше умови (Фр ≤ 5,8 МВт), допускається застосування в магістралі води, що подає, з температурою 105 ºС, а в зворотному трубопроводі температура води приймається рівною 70 ºС. При цьому враховуємо, що зниження температури в мережі споживача може сягнути 10 %.

Застосування в якості теплоносія перегрітої води дає велику економію металу труб за рахунок зменшення їх діаметра, знижує витрати енергії, що споживається насосами, оскільки скорочується загальна кількість води, що циркулює в системі.

Оскільки для деяких споживачів для технічних цілей необхідна пара, то у споживачів потрібно встановити додаткові теплообмінники.

3.3 Підбір котлів

Опалювально-виробничі котельні в залежності від типу встановлених у них котлів можуть бути водогрійними, паровими або комбінованими - з паровими та водогрійними котлами.

Вибір звичайних чавунних котлів з низькотемпературним теплоносієм спрощує та здешевлює локальне енергозабезпечення. Для теплопостачання приймаємо три чавунні водяні котли «Тула-3» з тепловою потужністю 779 кВт кожного при газовому паливі з наступними характеристиками:

Розрахункова потужність Фр = 2128 кВт

Встановлена ​​потужність Фу = 2337 кВт

Площа поверхні нагріву – 40,6 м².

Кількість секцій - 26

Габарити 2249×2300×2361 мм

Максимальна температура нагрівання води – 115 ºС

ККД під час роботи на газі η к.а. = 0,8

При роботі на паровому режимі, надлишковий тиск пари - 68,7 кПа

.4 Побудова річного графіка регулювання відпуску теплової котельні

У зв'язку з тим, що теплове навантаження споживачів змінюється в залежності від температури зовнішнього повітря, режиму роботи системи вентиляції та кондиціювання, витрати води на гаряче водопостачання та технологічні потреби, економічні режими вироблення теплової енергії в котельні повинні забезпечуватися центральним регулюванням відпуску теплоти.

У водяних теплових мережах застосовується якісне регулювання подачі теплоти, яке здійснюється шляхом зміни температури теплоносія за постійної витрати.

Графіки температур води в тепловій мережі є tп = f (tн, ºС), tо = f (tн, ºС). Побудувавши графік за методикою, наведеною в роботі для tн = 95 ºС; tо = 70 ºС для опалення (враховується, що температура теплоносія в мережі гарячого водопостачання не повинна падати нижче 70 ºС), tпв = 90 ºС; tов = 55 ºС - для вентиляції, визначаємо діапазони зміни температури теплоносія в опалювальній та вентиляційній мережах. По осі абсцис відкладають значення зовнішньої температури, по осі ординат – температуру мережної води. Початок координат збігається з розрахунковою внутрішньою температурою для житлових і громадських будівель (18 ºС) і температурою теплоносія, що дорівнює 18 ºС. На перетині перпендикулярів, відновлених до осей координат у точках, що відповідають температурам tп = 95 ºС, tн = -25 ºС, знаходять точку А, а провівши горизонтальну пряму від температури зворотної води 70 ºС, точку В. З'єднавши точки А і В з початком координат отримаємо графік зміни температури прямої та зворотної води в тепловій мережі залежно від температури зовнішнього повітря. За наявності навантаження гарячого водопостачання температура теплоносія в лінії мережі відкритого типу не повинна опускатися нижче 70 °С, тому температурний графік для води, що подає, має точку зламу С, ліве якої τ п = соnst. Подачу теплоти на опалення за постійної температури регулюють зміною витрати теплоносія. Мінімальна температура зворотної води визначається, якщо через точку С провести вертикальну лінію до перетину з графіком зворотної води. Проекція точки D на вісь ординат показує найменше значення. Перпендикуляр, відновлений з точки, що відповідає розрахунковій зовнішній температурі (-16 ºС), перетинає прямі АС та BD у точках Е та F, що показують максимальні температури прямої та зворотної води для систем вентиляції. Тобто температури 91 ºС і 47 ºС відповідно, які в діапазоні від tн.в і tн залишаються незмінними (лінії ЄК і FL). У цьому діапазоні температур зовнішнього повітря вентиляційні установки працюють з рециркуляцією, ступінь якої регулюється таким чином, щоб температура повітря, що надходить калорифери, залишалася постійною.

Графік температур води у тепловій мережі представлений на рис.4.

Рис.4. Графік температур води у тепловій мережі.

Список літератури

1. Ефендієв А.М. Проектування енергозабезпечення підприємств АПК. Методичний посібник. Саратов 2009 року.

Захаров А.А. Практикум із застосування теплоти у сільському господарстві. Видання друге, перероблене та доповнене. Москва Агропроміздат 1985.

Захаров А.А. Застосування тепла у сільському господарстві. Москва Колос 1980 року.

Кірюшатов А.І. Теплоенергетичні установки сільськогосподарського виробництва Саратов 1989.

СНиП 2.10.02-84 Будинки та приміщення для зберігання та переробки сільськогосподарської продукції.