Размещено на http://www.allbest.ru/

5

Проект индивидуального поквартирного отопления жилого дома



Содержание

Введение

1. Параметры наружного воздуха

2. Параметры внутреннего микроклимата в помещениях

3. Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций здания

3.1 Исходные данные

3.2 Общие положения

3.3 Наружные стены

3.4 Перекрытие здания

3.5 Пол первого этажа

3.6 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

4. Расчет тепловых потерь отдельных помещений здания

4.1 Общие положения

4.2 Расчёт расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений и бытовых тепловыделений

4.3 Тепловые потери квартирных помещений

5. Подбор отопительных приборов

5.1 Общие положения

5.2 Расчет отопительных приборов

6. Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение

7. Подбор котлов

8. Гидравлический расчет системы отопления

8.1 Общие положения

8.2 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

8.3 Метод удельных потерь на трение

9. Технико-экономическое обоснование использования поквартирного теплоснабжения

9.1 Исходные данные

9.2 Обоснование капитальных затрат

9.3 Расчет технической эффективности

9.4 Расчет экономической эффективности

9.5 Расчет экономической эффективности по NPV

10. Безопасность жизнедеятельности

10.1.1 Общие требования

10.1.2 Требования безопасности во время работы

10.1.3 Требования безопасности по окончании работы

11. Пожарная безопасность зданий и сооружений

12. Экологичность проекта

Заключение

Список использованных источников

Приложение



Введение

В дипломном проекте разработана система отопления жилого дома в городе Вологде.

Сегодня существует довольно много способов создания комфортной температуры в квартире многоэтажного дома. От качества центрального отопления не в восторге абсолютное большинство жильцов многоквартирных домов. В квартирах то холодно, то невыносимо жарко, плюс вечные поломки, прорывы и прочие неприятности. Поэтому, люди стараются максимально утеплить жилье - используют для этого современные дорогостоящие материалы для утепления стен, устанавливают новые окна и двери.

Однако, если в вашей квартире работает централизованная отопительная система - все эти старания могут быть тщетными. Комфортным такой обогрев можно назвать с трудом, а платить за него приходится немало. Наиболее эффективным методом создания максимально комфортных условий в холодное время года является индивидуальное отопление в квартире. На данный момент существует большое количество видов индивидуальных отопительных систем. Но наибольшую популярность приобрели две - газовая и электрическая.

Преимущество индивидуального отопления в том, что диагностика системы, равно как и ее ремонт, не занимают много времени. Оплата идет только за израсходованное количество тепловой энергии. Люди сами решают, когда необходимо начать отапливать квартиру, и при этом имеется возможность устанавливать требуемую температуру, что увеличивает комфортность проживания. Обеспечение горячего водоснабжения в течение всего года.

Конечно же, любая, даже самая современная отопительная система имеет некоторые незначительные недостатки. К наиболее весомым многие пользователи данного отопления относят тот факт, что порой довольно сложно получить разрешение на установку индивидуальной отопительной системы. Естественно, такое отопление имеет больше преимуществ, чем недостатков, поэтому, большинство людей в современном мире хочет отказаться от централизованного отопления и перейти к индивидуальному.

теплотехнический микроклимат воздух здание



1. Параметры наружного воздуха

Проектируемый объект расположен в Заречной части города Вологды по ул. Набережная VI Армии.

Параметры Б для холодного периода года согласно:

- температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0, 92;

- температура воздуха наиболее холодных суток, обеспеченностью 0, 92 ;

- продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной ;

- средняя температура воздуха, со средней суточной температурой воздуха ниже или равной

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца ц_н.в.=85 %.

Зона влажности II.

Преобладающие ветраЮ-З

Параметры А для теплого периода года принимаем согласно:

- температура наружного воздуха обеспеченностью 0, 98, t_н.в.=25, 3 єС;

- средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца ;

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее тёплого месяца ц_н.в.=76 %.



2. Параметры внутреннего микроклимата в помещениях

Температуру помещений представим в таблице 1.

Таблица 1- Температура помещений

Наименование помещения	Температура воздуха, °С
Комната	20
Комната угловая	22
Кухня	18
Туалет	16
Ванная	25
Коридор	16
Лестничная клетка	16



3. Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций здания

3.1 Исходные данные

Данные необходимые для выполнения теплотехнического расчета представлены в таблице 2.

Таблица 2- Исходные данные для проектирования

Тип объекта:	жилое здание
Количество этажей:	2-5
Конструкция наружных стен здания:	в соответствии с рисунком 1
Конструкция перекрытия:	в соответствии с рисунком 2
Конструкция пола:	в соответствии с рисунком 3
Окна:	Тройное в раздельно-спаренных переплетах

3.2 Общие положения

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_о должно быть не менее требуемого значения R_о^тр. R_о^тр принимается равной большему значению одной из двух величин:

1) сопротивление , определяемого исходя из санитарно-гигиенических условийпо формуле:

(3.1)

Где n-коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С;

t_н.о-расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92;

t^н-нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^оС;

_в-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С).

2) сопротивление , определяемого по условиям энергосбережения в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства.

, (3.2)

Где a, b - коэффициенты;

D_{d -} градусо-сутки отопительного периода, °С·сут.

Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле:

, (3.3)

где-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С;

- средняя температура наружного воздуха, °С, для периода со средней суточной температурой наружного не более 8 °С;

- продолжительность отопительного периода, сут, со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С.

Определим значение градусо-сутки отопительного периода для г.Вологды по формуле (3.3):

.



3.3 Наружные стены

Наружные стены выполнены по конструкции в соответствии с рисунком 1. Данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Расчетные данные для наружных стен

n	tв	tн.о	tн	в
	0С	0С	0С	Вт/(м2·0С)	0С	сут
0, 9	20	-32	3	8, 7	-4, 1	231

Рисунок 1 - Конструкция наружной стены

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (3.1):

.



Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены в зависимости от градусо-суток определим по формуле (3.2):

.

Исходя из конструктивных решений требуемое сопротивление теплопередаче принимаем равным

3.4 Перекрытие здания

Перекрытие здания выполнено по конструкции в соответствии с рисунком 2. Данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Расчетные данные для чердачного перекрытия

n	tв	tн.о	tн	в
	0С	0С	0С	Вт/(м2·0С)	0С	сут
0, 9	20	-32	2	8, 7	-4, 1	231

Рисунок 2 - Конструкция перекрытия здания



Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (3.1):

.

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены в зависимости от градусо-суток определим по формуле (3.2):

.

Исходя из конструктивных решений требуемое сопротивление теплопередаче принимаем равным .

3.5 Пол первого этажа

Пол первого этажа выполнен по конструкции в соответствии с рисунком 3. Расчетные данные приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Расчетные данные для пола первого этажа

n	tв	tн.о	tн	в
	0С	0С	0С	Вт/(м2·0С)	0С	сут
0,9	20	-32	2	8,7	-4,1	231



Рисунок 3 - Конструкция пола первого этажа

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (3.1):

.

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены в зависимости от градусо-суток определим по формуле (3.2):

.

Исходя из конструктивных решений требуемое сопротивление теплопередаче принимаем равным

3.6 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:



(3.4)

Где R-термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²·^оС/Вт.

Определим по формуле (3.4) значения коэффициентов теплопередачи наружных и внутренних стен, чердачного перекрытия, пола первого этажа, оконных и дверных проемов.

Наружные стены:

Чердачное перекрытие:

.

Пол первого этажа:

Тройное окно в раздельно-спаренных переплетах:



4. Расчет тепловых потерь отдельных помещений здания

4.1 Общие положения

При определении потерь теплоты помещениями учитываются основные и добавочные потери теплоты через ограждения Q_осн, расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха Q_инф, бытовые тепловыделения в жилые комнаты и кухни Q_быт.

Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещений определяются по формуле:

, Вт, (4.1)

гдеF-расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

k-коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С);

t_вн-расчетная температура воздуха, ^оС;

-расчетная температура наружного воздуха, ^оС, для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;

в-добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n-коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.



4.2 Расчёт расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений и бытовых тепловыделений

Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха необходимо определять, учитывая поступлений воздуха в помещения через неплотности в наружных ограждениях в результате действия теплового и ветрового давления Q_инф

Потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха через неплотности в наружных ограждениях жилых зданий Q_инф определяются по формуле:

(4.2)

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг^оС);

G - количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;

t_вн, t_{н.о -} расчетные температуры воздуха, ^оС, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года;

k - коэффициент, учитывающий влияния встречного теплового потока в конструкциях

Количество инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений можно определить по величине нормативной воздухопроницаемости G^н для окон и балконных дверей жилых зданий:

G = G^нF, (4.3)

где G^н -нормативная воздухопроницаемость для окон и балконных дверей, G^н= 6 кг/(м²ч);

F -расчетная площадь окон и балконных дверей в м²

Общие потери теплоты помещениями уменьшаются на величину теплового потока, регулярно поступающего от электрических приборов, освещения и людей; при этом тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов принимается из расчета 10 Вт на 1 м² пола:

(4.4)

где F_п- полезная площадь пола, м²;

Расчет расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха и бытовых тепловыделений по отдельным помещениям первого этажа представлен в таблице 6.

Расходы теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха и бытовых тепловыделений на остальных этажах равны расходам соответствующих помещений первого этажа.

Таблица 6 - Расчет расходов теплоты на инфильтрацию и бытовые тепловыделения

№ помещения	Fп, мІ	, оС	оС	k	Qинф, Вт	Qбыт, Вт
101	13,4	18	-32	0,8	157,2	134,0
102	14,3	22	-32	0,8	297,2	142,6
103	11,7	22	-32	0,8	133,9	116,6
104	10,8	20	-32	0,8	233,6	108,2
105	15,5	22	-32	0,8	235,1	155,5
106	8,8	18	-32	0,8	139,1	87,9
107	13,1	18	-32	0,8	224,6	131,3
108	11,1	20	-32	0,8	144,7	111,2
109	16,3	20	-32	0,8	233,6	163,5
110	13,2	20	-32	0,8	128,9	132,1
111	18,7	22	-32	0,8	235,1	187,4
112	17,7	20	-32	0,8	233,6	177,1
113	8,3	18	-32	0,8	151,2	82,7
114	20,6	18	-32	0,8	229,8	205,7
115	11,7	18	-32	0,8	136,1	116,8
116	21,1	20	-32	0,8	239,0	210,6
117	23,3	20	-32	0,8	163,5	233,0
118	10,9	18	-32	0,8	78,6	108,9
119	24,8	22	-32	0,8	169,8	248,0
120	17,8	20	-32	0,8	163,5	178,4
121	2,8	25	-32	0,8	0	28,1
122	1,4	16	-32	0,8	0	14,0
123	10,0	16	-32	0,8	0	99,6
124	2,8	25	-32	0,8	0	28,1
125	1,4	16	-32	0,8	0	14,0
126	10,5	16	-32	0,8	0	105,1
127	2,8	25	-32	0,8	0	28,4
128	1,4	16	-32	0,8	0	14,1
129	14,0	16	-32	0,8	0	140,1
130	2,8	25	-32	0,8	0	28,4
131	1,8	16	-32	0,8	0	18,2
132	11,8	16	-32	0,8	0	117,7
133	3,3	25	-32	0,8	0	32,8
134	2,1	16	-32	0,8	0	21,2
135	10,8	16	-32	0,8	0	107,8
136	2,8	25	-32	0,8	0	28,1
137	1,6	16	-32	0,8	0	16,2
138	3,5	25	-32	0,8	0	34,9
139	1,8	16	-32	0,8	0	18,3
140	10,1	16	-32	0,8	0	101,3
141	7,4	16	-32	0,8	0	74,4
142	10,2	16	-32	0,8	0	102,1
143	5,7	16	-32	0,8	0	56,7

4.3 Тепловые потери квартирных помещений

При расчете потерь теплоты через ограждающие конструкции площадь отдельных ограждений должна вычисляться с соблюдением правил обмера наружных ограждений. Эти правила учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше тепловых потерь, полученных по вышеуказанным формулам. Расчетные тепловые потери отдельного помещения определяются:

Q=Qосн+Qинф-Qбыт, Вт, (4.5)

гдеQ_осн -основные потери теплоты помещения, Вт;

Q_инф -потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха, Вт;

Qбыт -бытовые тепловыделения, Вт;

Вспомогательные помещения (коридоры, ванные комнаты и тому подобное), как правило, расположены внутри квартиры и не имеют наружных стен - поэтому их тепловые потери вычисляют только для пола первого этажа и потолка верхнего этажа и делят эти теплопотери между помещениями, которые сообщаются с данными вспомогательными помещениями.

Расчет представлен в приложении А.



5. Подбор отопительных приборов

5.1 Общие положения

Отопительные приборы - один из основных элементов системы отопления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения. К отопительным приборам предъявляются высокие теплотехнические, технико-экономические и санитарно-гигиенические требования. Нагревательные приборы, применяемые в системах отопления, подразделяются по материалу: на металлические (чугунные и стальные), комбинированные и неметаллические; по внешней поверхности: гладкие (радиаторы, трубы) и ребристые (конвекторы, ребристые трубы). Вид нагревательных приборов надо выбирать в соответствии с характером и назначением здания. При этом нужно также учитывать тип системы отопления, вид и параметры теплоносителя, технико-экономические соображения. После выбора вида нагревательного приборов, определения мест их установки и способа присоединения к трубопроводам системы отопления выполняют расчет приборов.

Для поддержания в отапливаемом помещении нужной температуры надо, чтобы количество тепла, отдаваемого нагревательными приборами, равнялась тепловым потерям помещения.

5.2 Расчет отопительных приборов

К установке принимаем биметаллический секционный радиатор марки «БРЭМ БР». Это полностью биметаллический радиатор, имеющий современный запатентованный дизайн. Разработка и выпуск радиатора «БРЭМ БР» явились результатом многолетних исследований и экспериментов специалистов подмосковного производственного предприятия ООО «Монтаж - ЗП» в области климатического оборудования. Разработка этого радиатора велась с использованием рекомендаций ООО «Витатерм» согласно ГОСТ 31311 и стандарту АВОК 4.22-2006 с учётом жёстких требований, предъявляемых к отопительным приборам при характерных условиях их эксплуатации на территории России (перепады давления и низкое качество воды в системах центрального отопления). Радиатор «БРЭМ БР» воплощает в себе передовые достижения в сфере производства биметаллических отопительных приборов.

«Биметаллические» означает, что в их конструкции используются два металла - сталь и алюминий. Кроме этого, на основе проведённых в отделе отопительных приборов и систем отопления ОАО «НИИ сантехники» и в ООО «Витатерм» всесторонних испытаний образцов данных радиаторов, специалистами этих организаций разработаны и даны рекомендации по применению биметаллических секционных радиаторов «БРЭМ БР». Секция радиатора «БРЭМ БР» состоит из стального закладного элемента (регистра), омываемого изнутри теплоносителем, и наружного литого под высоким давлением оребрения из высококачественного алюминиевого сплава, обладающего высокими прочностными и отличными литейными свойствами. Каркас (регистр) изготовлен из стальных труб, исполняющих роль вертикальных колонок для прохода теплоносителя, и электросварных цельнотянутых труб, образующих горизонтальные коллекторы. Вертикальные трубы и коллекторы сварены между собой с перекрытием начала сварного шва. Высочайшая прочность полностью стального каркаса (регистра), непосредственно контактирующего с теплоносителем, позволяет радиатору выдерживать давление до 60 атмосфер без каких-либо последствий. В радиаторе «БРЭМ БР» исключены контакт теплоносителя с алюминиевым сплавом и условия для электрохимической коррозии, что обеспечивает долговечность прибора, а округлая форма головок определяет современный дизайн и травмобезопасность радиатора. Оребрение из алюминиевого сплава и небольшой объём воды в приборе обеспечивают его низкую инерционность и, как следствие, энергоэкономичность, а малая материалоёмкость - удобство и низкие затраты при его транспортировке и монтаже. Гарантийный срок на биметаллические радиаторы «БРЭМ БР» составляет 10 лет при условии соблюдения правил монтажа и эксплуатации согласно соответствующим рекомендациям производителя. Радиаторы «БРЭМ БР» защищены свидетельством на промышленный образец, сертифицированы, соответствуют ГОСТу 20849-94, ТУ 4935-016-42227798-2006 и государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам.

Технические характеристики биметаллического секционного радиатора марки «БРЭМ БР» представлены таблице 7.

Таблица 7 - Технические характеристики радиатора марки «БРЭМ БР»

Модель	БРЭМ БР-100-500
Номинальный тепловой поток при нормальных условиях, Вт	189
Высота секции, мм	568
Глубина секции, мм	100
Монтажная высота (межосевое расстояние) секции, мм	534
Длина секции, мм	80
Площадь наружной поверхности нагрева f, м2	0, 48
Масса справочная, кг	2, 3
Температура теплоносителя max, °С	135
Рабочее избыточное давление, МПа (кг/см2)	2 (20)
Испытательное давление не менее, МПа (кг/см2)	3 (30)
Разрушающее давление не менее, МПа (кг/см2)	10 (100)
Коэффициент теплопередачи при нормальных условиях Кну, Вт/(м2·оС)	5, 62
Теплоплотность (по длине секции), Вт/м	2362
Водородный показатель теплоносителя рН	6, 5-9
Объём воды, л	0, 222

Расчетное число секций:

, (5.1)



где F_расч- площадь наружной теплоотдающей поверхности радиатора, м²;

f_секц- площадь наружной поверхности нагрева одной секции, м²;

в₃ - безразмерный поправочный коэффициент, характеризующий зависимость теплопередачи радиатора от количества секций в нём при любых схемах движения теплоносителя.

Расчетная площадь радиатора определим по формуле:

, м², (5.2)

где - тепловой поток радиатора, Вт;

К_ну - коэффициент теплопередачи радиатора при нормальных условиях, равен 5, 62 Вт/ ;

70 - нормированный температурный напор, ^ОС;

b- безразмерный поправочный коэффициент на расчётное атмосферное давление, b=1;

р - безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается специфика зависимости теплового потока и коэффициента теплопередачи радиатора от числа секций в нём при движении теплоносителя по схеме «сверху-вниз» р=1;

= (/70)¹⁺ⁿ - безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается изменение теплового потока отопительных приборов при отличии расчётного температурного напора отнормального;

= c^. (М_пр /0, l)^m - безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчётного массного расхода теплоносителя через прибор от нормального с учётом схемы движения теплоносителя;

с - поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается влияние схемы движения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи прибора при нормированных температурном напоре, расходе теплоносителя и атмосферном давлении, принимается с=1;

nи m - эмпирические показатели степени соответственно при относительных температурном напоре и расходе теплоносителя, принимаются n=0, 3 иm=0, 015;

- фактический температурный напор, ⁰С, определяемый по формуле:

, (5.3)

где t_H и t_K - соответственно начальная и конечная температуры теплоносителя (на входе и выходе) в отопительном приборе, ⁰С;

t_в - расчётная температура помещения, принимаемая равной расчётной температуре воздуха в отапливаемом помещении, ⁰С.

По расчетному числу секций определяется установочное число путем округления N_р в большую сторону. В помещениях с установочным количеством секций больше 14, устанавливаем 2 прибора. Расчет отопительных приборов приведен в приложении Б.

На лестничных клетках принимаем к установке электрические конвекторы “ТермЭл”. Электроконветоры “ТермЭл”- это настенные отопительные электроприборы, предназначенные для обогрева служебных и жилых помещений различного типа. Конвектор изготовлен по самым современным технологиям и соответствует всем требованиям на новейшую обогревательную аппаратуру. Элегантный внешний вид, полный набор функций, удобное и безопасное использование. Конвектор снабжен терморегулятором для автоматического поддержания температуры, а также термовыключателем, обеспечивающим защиту от перегрева.

Технические характеристики электроконвекторов представлены в таблице 8.



Таблица 8 - Технические характеристики электроконвекторов “ТермЭл”

Максимальная потребляемая мощность, кВт	2, 0
Номинальное напряжение питания, В	220
Номинальная частота, Гц	50
Масса изделия не более, кг	10, 4
Режим работы	продолжительный
Класс защиты от поражения электрическим током	1
Степень защиты от влажности	обычное исполнение
Габаритные размеры: высота, мм глубина, мм длина, мм	350
	80
	1300
Масса, кг	10, 4
Исполнение	настенное
Условия эксплуатации	без надзора
Климатическое исполнение	УХЛ4 по ГОСТ 15150
Температура внешней поверхности корпуса не превышает температуру, 0С	60
Температура воздуха, выходящего из конвектора, не превышает температуру, 0С	90

Расчетное количество устанавливаемых приборов на лестничной клетке определим:

, (5.2)

Где Q^лк_тп. - теплопотери на лестничной клетке, Вт;

Q_пр - тепловая мощность электроконвектора, Вт.

По расчетному числу приборов определяется установочное число путем округления N^пр_р в большую сторону. Расчет представим в таблице 9.



Таблица 9 - Расчет отопительных приборов на лестничной клетке

Теплопотери помещения, Вт	Мощность прибора, Вт	Необходимое кол-во приборов, n	Установочное кол-во приборов, n
4685, 6	2000	2, 3	3
5543, 7	2000	2, 8	3

На каждой лестничной клетке устанавливаем 3 электроконвектора “ТермЭл”. На первом этаже 2 электроконвектора, на втором - один электроконвектор.



6. Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение

Средний часовой расход теплоты на подогрев воды для нужд горячего водоснабжения определяется:

Q_ср = c G_ср (t_г - t_х) (1 + K_т.п) 10^-3, (6.1)

где с - удельная теплоемкость горячей воды, принимается 4, 187 кДж/();

G_{ср -} средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч;

t_{г -} средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, принимаемая равной 55 °С;

t_{х -} средняя температура холодной воды в отопительном периоде, равная 5 °С;

с - плотность горячей воды; при температуре 55C, = 0, 986 кг/л;

k_т.п- коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами.

Средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч, определяется по формуле:

, (6.2)

где m - фактическое число потребителей горячей воды в здании;

G_сут - суточная норма расхода горячей воды в литрах на одного потребителя при средней температуре разбираемой воды t_г= 55C, л/(сут·потр). Принимаем G_сут=105 л/(сут·потр).

m - фактическое число потребителей горячей воды в квартире.

Расчет представим в виде таблицы 10.



Таблица 10 - Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение

№ квартиры	Кол-во жильцов m	Суточная норма расхода воды Gсут, л/(сутпотр)	Температура разбираемой воды tг, °C	Температура холодной воды tх, °C	Коэффициент Кт.п.	Средний часовой расход теплоты Qср, Вт/ч
1, 2, 3, 4	4	105	55	5	0, 3	1304
5, 6, 7	4	105	55	5	0, 3	1304
8, 10, 11	4	105	55	5	0, 3	1304
12, 14.17	4	105	55	5	0, 3	1304
18, 19, 21	4	105	55	5	0, 3	1304
22, 23, 26	4	105	55	5	0, 3	1304
9, 20, 24	3	105	55	5	0, 3	978, 3
25, 27	5	105	55	5	0, 3	1630



7. Подбор котлов

Подбор котлов производим исходя из рассчитанных теплопотерь для каждой квартиры и расходов теплоты на горячее водоснабжение квартир. Тогда рассчитаем необходимая мощность котла:

(7.1)

где Q_т.п- теплопотери каждой отдельной квартиры, Вт;

Q_ГВ - средний часовой расход теплоты на ГВ каждой отдельной квартирой, Вт;

Потери теплоты в квартире рассчитываем как сумму теплопотерь помещений входящих в эту квартиру:

Q_т.п.= ?Q^п_т.п., Вт. (7.2)

где ?Q^п_т.п- сумма теплопотерь помещений входящих в каждую отдельную квартиру, Вт.

Расчет представим в приложении В.

Исходя, из полученных мощностей в каждой из квартир принимаем к установке двухконтурный автоматизированный газовый котел “ ECO3 Compact 240 Fi” мощностью 24 кВт, изготовленного итальянской фирмой “BAXI”. В котлах BAXI этой серии удивительным образом удалось соединить сверхкомпактные размеры с удобством в использовании и обслуживании. В котле применяются электронные компоненты последнего поколения обеспечивающие самодиагностику и гарантированную надежность работы. Спроектирован для использования в поквартирном отоплении многоэтажных жилых зданий. Камера сгорания закрытая (используют воздух для горения не из помещения). Жидкокристаллический дисплей дает полную информацию о работе котла. Встроенный высокоскоростной циркуляционный насос с автоматическим воздухоотводчиком. Встроенный расширительный бак емкостью 8 л. Регулирование и автоматическое поддержание заданной температуры в контурах отопления и ГВС.

Технические характеристики котла представлены в таблице 11

Таблица 11 - Технические характеристики котла “ ECO3 Compact 240 Fi”

Максимальная полезная тепловая мощность, кВт	24
Минимальная полезная тепловая мощность, кВт	9, 3
Максимальная потребляемая тепловая мощность, кВт	26, 3
Минимальная потребляемая тепловая мощность, кВт	10, 6
Максимальный расход природного газа мі/ч (кг/ч)	2.78(2.04)
Максимальная производительность (КПД), %	91, 2
Производительность при 30% мощности, %	88, 7
Емкость расширительного бака, л	8
Давление в расширительном баке, бар	0, 5
Камера сгорания	закрытая
Диапазон регулирования температуры в контуре ГВС, °C	35-65
Количество горячей воды при t=25 °C, л/мин	13, 7
Количество горячей воды при t=35 °C, л/мин	9, 4
Минимальный расход воды в контуре ГВС, л/мин	2, 2
Максимальное давление в контуре ГВС, бар	8
Минимальное динамическое давление в контуре ГВС, бар	0, 2
Диаметр дымоотводящей трубы (коакс/раздельных), мм	60-100/80
Максимальная длина дымоотвод, труб(коакс/раздельных), м	5/30
Номинальное входное давление газа (метан G20), мбар	13-20
Мощность / напряжение, Вт/В	130/230
Габаритные размеры:высота, мм	734
ширина, мм	400
глубина, мм	317
Вес нетто, кг	34



8. Гидравлический расчет системы отопления

8.1 Общие положения

Система отопления выполняет функцию распределения теплоносителя по отопительным приборам. Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении.

Для проведения гидравлического расчета необходимо составить расчетную аксонометрическую схему системы отопления, на которой указываются тепловые нагрузки отопительных приборов, длина и номера участков. Под участком понимается часть трубопровода, в пределах которой расход теплоносителя и диаметр трубы остаются неизменными.

8.2 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

Расходы воды по участкам определим по формуле:

(8.1)

где - тепловая нагрузка участка, Вт;

t_г -расчетные температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления, равная 85 °С;

t_о - расчетные температуры воды в обратном трубопроводе системы отопления, равная 65°С;

с - удельная теплоемкость воды;

в₁ -поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь сверх расчетной, принимаемых к установке отопительных приборов в₁=1, 045;

в₂ -поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен; при установке у наружной стены секционного радиатора или конвектора - в₁=1, 02.

8.3 Метод удельных потерь на трение

При известных расходах воды на отдельных участках можно подобрать диаметры трубопроводов и вычислить потери давления на этих участках.

Потери давления на отдельном участке по методу удельных потерь давления на трение вычисляется по формулам:

(8.2)

, (8.3)

, (8.4)

где - потери давления на трение, Па;

R - удельные потери давления на трение, Па/м;

- потери давления в местных сопротивлениях участка, Па;

- длина участка, м;

- коэффициент трения;

dв- внутренний диаметр трубопровода;

w - скорость воды на участке, м/с;

с - плотность воды, кг/м3.

Уоуч- сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на участке, ведомость коэффициентов местных сопротивлений представлена в приложении Г.

Скорость воды найдем из уравнения неразрывности:



, (8.5)

Коэффициент трения для турбулентного режима движения воды зависит от критерия Рейнольдса(Re) и относительной эквивалентной шероховатости труб, вычисляется по экспериментальной формуле:

(8.6)

(8.7)

где k_э- абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода, для пластиковых труб 0, 02мм;

н- коэффициент кинематической вязкости, для пластиковых труб м²/с;

Расчет представим в приложении Г.



9. Технико-экономическое обоснование использования поквартирного теплоснабжения

9.1 Исходные данные

Запроектирована система поквартирного теплоснабжения и отопления с использованием двухконтурного автоматизированного газового котла “ ECO3 Compact 240 Fi ” мощностью 24 кВт итальянской фирмой “BAXI”. Разводка внутри квартиры выполняется пластиковыми трубами. Для расчета используются следующие исходные данные:

C_к= 32000 руб. - стоимость котла;

С_т= 12, 5 руб. - стоимость 1 погонного метра трубы (D=20мм);

Т_т = 950 руб./Гкал, - тариф на тепловую энергию;

Тг= 2 руб/м³, 270 руб/Гкал, - тариф на газ;

Тв= 20 руб/м³, - тариф на воду;

T_ээ= 2, 91руб/кВт•ч тариф на электрическую энергию;

Q_от= 0, 3 Гкал/ м²год - норматив на систему отопления квартиры в централизованной системе теплоснабжения;

Q_гв= 1, 9 Гкал чел/год - норматив для теплоты используемой на нужды ГВС в централизованной системе теплоснабжения;

G_цтс= 120 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в централизованной системе теплоснабжения;

G_птс= 45 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в квартирной системе теплоснабжения;

n = 2 - на сколько градусов снижена температура воздуха в помещении для поддержания требуемых условий.

Данный дом состоит из 1, 2, 3-х комнатных квартир. Исходные данные по ним приведены в таблице 12.



Таблица 12 - Исходные данные квартир

Наименование	Количество комнат в квартире
	1	2	3
Площадь квартиры S, м2	50	60	80
Количество квартир в доме	3	20	2
Принятое количество жильцов, N	3	4	5
Разводка труб по квартире, м	20	25	40

9.2 Обоснование капитальных затрат

Капитальные вложения при монтаже системы поквартирного теплоснабжения для данного дома представлены в таблице 13.

Таблица 13 - капитальные вложения при монтаже системы

Наименование	Количество	Цена, руб.	Сумма по дому, руб.
Котел “ ECO3 Compact 240 Fi”	25	32000	800000
Пластиковые трубы	620	12, 5	7750
Водосчетчик	25	1000	25000
Затраты на монтаж:	225000
Общая сумма:	1057750

При расчете экономии в капитальные затраты не включаем стоимость отопительных приборов, т.к. они используются и в системе централизованного теплоснабжения.

Принимаем затраты на проектирование- 10% от общей стоимости длительностью 3 месяца, монтажные работы- 20% длительностью 2 месяца, комплектация оборудования- 70% длительностью 3 месяца. Инфляцию принимаем 12% годовых, банковский кредит 24% годовых.

9.3 Расчет технической эффективности

Годовую экономию тепловой энергии после установки системы квартирного теплоснабжения можно рассчитать по следующей зависимости:

Q= Q₁+Q₂+Q₃+ Q₄, Гкал/год, (10.1)

где Q₁- количество теплоты от бытовых тепловыделений Гкал/год;

Q₂- количество теплоты за счет специального снижения (ночное время, длительное отсутствие) температуры воздуха в помещении, Гкал/год;

Q₃- количество теплоты за счет автоматического снижения температуры в помещениях в осенне-весенний период, когда на нужды отопления подается теплоноситель с большей, чем требуемая температура теплоносителя с целью обеспечить функционирование централизованного горячего водоснабжения, Гкал/год.

Количество бытовых тепловыделений (Q₁):

Q₁= Q_быт n_от, Гкал/год, (10.2)

где Q_быт- средние суммарные бытовые теплопоступления в квартире (тепловыделения от бытовой техники, осветительных и электронагревательных приборов, газовых плит и т.д.), Гкал /сут;

n_от- продолжительность отопительного периода, сут.

Этот объем теплоты можно вычислить и другим путем. По данным электропотребление в наших квартирах составляет 600 кВтчас/чел. в год. Это минимальное количество бытовых тепловыделений в другом виде:

Q₁= 600/1163=0, 5, Гкал/чел год.

Если принять во внимание что понижение температуры воздуха в помещении на 1^оС дает экономию тепловой энергии (на нужды отопления в средней полосе России) в 4%, то для расчета экономии тепловой энергии в ночное время можно воспользоваться следующим выражением:

Q₂= Q_г^.0, 04^.n, Гкал/год, (10.3)



где n - значение, показывающее, на сколько градусов снижена температура воздуха в помещении для поддержания требуемых условий.

В осенне-весенний период в большинстве зданий страны из-за необходимости обеспечения горячего водоснабжения поддерживается повышенная температура воздуха в помещениях. Эти «перетопы» легко определяются с использованием количества дней в отопительном сезоне для данной местности.../../../../../Documents and Settings/Гвоздев/Мои документы/Учеба/5 КУРС/Петринчик/Курсовая иконтрольная/Крсовая работа(NPV)/Курсовая ПЕТРИНЧИК.doc - Л1#Л1

Для условий Вологодской области (расчетная температура наружного воздуха для систем отопления -32 ⁰С), количество сэкономленной тепловой энергии (Q₃) может составить 10% от годового потребления теплоты (Q_г) на отопление. Или иначе, минимальная экономия тепловой энергии составит:

Q₃ = 0, 1· Q_г, Гкал/год, (10.4)

где Q_г - годовое потребление тепловой энергии на нужды отопления, Гкал, которое определяется:

Q= SQ_от, Гкал, (10.5)

где S - площадь квартиры, м²,

Q_от - норматив на систему отопления квартиры в централизованной системе теплоснабжения, Гкал/ м²год ;

Кроме того, поквартирное отопление обеспечивает экономию питьевой воды в объеме G_в =20 куб м. в год на одного человека и, как следствие, снижение теплоты на нужды ГВС. Снижение потребления воды происходит за счет предотвращения слива недогретой воды. Таким образом, экономия теплоты составит:

Q₄ = с_р Gв (t_к - t_н), Гкал/год чел, (10.6)



где с_р = 10^-3 Гкал/м³ теплоемкость воды;

t_к =55 °C конечная температура воды;

t_н = 5 °C начальная температура воды.

Расчет технической эффективности представим в таблице 14.

Таблица 14 - Техническая эффективность

Квартиры	Qг, Гкал	Q1, Гкал/чел год	Q2, Гкал/год	Q3, Гкал/год	Q4, Гкал/год чел	Q, Гкал/год
1 комнатные	15	0, 5	1, 2	1, 5	1	4, 2
2 комнатные	18	0, 5	1, 44	1, 8	1	4, 74
3 комнатные	24	0, 5	1, 92	2, 4	1	5, 82

9.4 Расчет экономической эффективности

Годовая экономическая эффективность введения поквартирного теплоснабжения может быть определена по следующему выражению согласно:

Э= Ц_ц-Ц_по, руб./год, (10.7)

где Ц_ц- платежи жильцов при централизованном теплоснабжении, руб/год, определим по формуле (10.8) согласно;

Ц_по- платежи жильцов при поквартирном отоплении (платежи за газ или электрическую энергию), руб/год, определим по формуле (10.9).

Ц_ц= Q_г ·Тт + Qгв· Тт ·N + G· Тв· N, руб./год, (10.8)

Ц_по= (Q -Q₁ - Q₂ - Q₃) · Тг + (Qгв - Q₄) · N·Тг+ (G - Gв) ·N· Тв, руб./год, (10.9)

Срок окупаемости инвестиций в квартирное теплоснабжение:



, год, (10.10)

где К- капитальные затраты на квартирное теплоснабжение, руб.

Расчет годовой экономической эффективности представим в таблице 15.

Таблица 15 - Расчет годовой экономической эффективности

Квартиры	Цц, руб./год	Цпо, руб./год	Э, руб./год	Количество	?Э, руб./год
1 комнатные	22293	4901	17392	3	52176
2 комнатные	27824	5164	22660	20	453200
3 комнатные	36205	5606	30599	2	61198
Экономия по дому:	566574

Срок окупаемости инвестиций по укрупненным показателям, вычисляемый по формуле (10.10) составит:

года.

9.5 Расчет экономической эффективности по NPV

Более глубокой является оценка эффективности инвестиций на реализацию энергосберегающих проектов, учитывающая также оплаты по банковской кредитной ставке, инфляцию, в некоторых случаях обесценивающую положительный эффект от энергосбережения. Инвестиционный анализ позволяет сравнивать эффективность различных энергосберегающих проектов, оценить, насколько эффективно вкладывать денежные средства в реализацию энергосберегающего проекта по сравнению с использованием их в банковском бизнесе и других финансовых проектах, в которых можно получить заранее обусловленную прибыль.

Для этого к начальному времени реализации проекта приводят все доходы, поступающие за время его действия и сравнивают их с затратами на реализацию проекта, т.е. с инвестициями в проект. Разность между инвестиционными затратами и суммой дисконтированных денежных потоков, генерируемых проектом и приведенных к моменту начала реализации проекта через действующую ставку доходности называется чистой приведенной стоимостью проекта (NPV).

Если полученная разность положительна, то проект за время его реализации окупается и имеет смысл его реализовывать. Если разница отрицательна, необходимо искать другие варианты осуществления энергосберегающих проектов. При этом целесообразно проводить сравнительный анализ различных энергосберегающих проектов и отобрать к реализации тот, который требует меньших инвестиций и имеет более короткий срок окупаемости.

Чистая приведенная стоимость определяется по формуле:

NPV = C_F(t)/(1+K_d)^t-I(10.11)

где C_F(t)- денежные потоки с учетом дисконтирования;

I - требуемые инвестиции;

K_d- коэффициент дисконтирования - минимальная норма доходности, ожидаемая инвестором от данного проекта (оценивается цена времени, инфляция, риск, действующие проценты банковских ставок);

t -продолжительность периода действия проекта.

Капитальные затраты равны:

а) Проектирование -570*0, 1=57 тыс.руб.(срок - 3 месяца);

б) Комплектация оборудования - 570*0, 7=400 тыс.руб. (срок - 3 месяца);

в) Монтаж и пуско-наладка -570*0, 2=115 тыс.руб. (срок - 2 месяца).



10. Безопасность жизнедеятельности

10.1.1 Общие требования

Под техникой безопасности подразумевается комплекс мероприятий технического и организационного характера, направленных на создание безопасных условий труда и предотвращение несчастных случаев на производстве. Разработка межотраслевых и отраслевых типовых инструкций по технике безопасности осуществляется на основе:

а) действующих законов и иных нормативных правовых актов;

б) изучения вида работ, для которого инструкция разрабатывается;

в) изучения условий труда, характерных для соответствующей должности, профессии (вида работ);

г) определения опасных и вредных производственных факторов, характерных для работ, выполняемых работниками соответствующей должности, профессии;

д) анализа типичных, наиболее вероятных причин несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

е) определения наиболее безопасных методов и приемов выполнения работ.

10.1.2 Требования безопасности во время работы

В процессе работы газосварщик обязан:

-газосварочные работы проводить в специально оборудованных для этой цели местах;

- шланги должны быть защищены от соприкосновений с токоведущими проводами, стальными канатами, нагретыми предметами, масляными и жирными материалами. Перегибать и переламывать шланги не допускается;

-емкости, в которых находились горючие жидкости или кислород, разрешается сваривать (резать) только. после их очистки, промывки и просушки.

- запрещается производить сварку, резку и нагрев открытым пламенем аппарата сосудов и трубопроводов под давлением;

-во избежание отравления окисью углерода, а также образования взрывоопасной газовоздушной смеси запрещается подогревать металл горелкой с использованием только ацетилена без кислорода;

-свариваемые (разрезаемые) конструкции и изделия должны быть очищены от краски, масла, окалины и грязи с целью предотвращения разбрызгивания металла и загрязнения воздуха испарениями газа;

-свариваемые конструкции до начала сварки должны быть закреплены, а при резке должны быть приняты меры против обрушения разрезаемых элементов конструкций;

-разводить огонь, курить и зажигать спички в пределах 10м от кислородных и ацетиленовых баллонов, газогенераторов и иловых ям не допускается.

При газопламенных работах в закрытых емкостях или полостях конструкций газосварщик обязан выполнять следующие требования:

-использовать в процессе работы вытяжную вентиляцию, а в особых случаях - шланговые противогазы;

- размещать ацетиленовые генераторы и газовые баллоны вне емкостей;

-выполнять работы со страхующими, которые должны находиться вне емкости и держать один конец веревки, второй конец должен быть прикреплен к предохранительному поясу газосварщика;

-провести проверку загазованности в колодцах, тоннелях и других местах возможного скопления взрывопожароопасных газов до начала производства работ;

-не допускать одновременно производства газопламенных и электросварочных работ.

При использовании газовых баллонов газосварщик обязан выполнять следующие требования безопасности:

- хранение, перевозка и выдача газовых баллонов должны осуществляться лицами, прошедшими обучение по обращению с ними; перемещение баллонов с газом следует осуществлять только в предохранительных колпаках на специальных тележках, контейнерах или других устройствах, обеспечивающих устойчивость положения баллонов:

- хранить газовые баллоны - в сухих и проветриваемых помещениях, исключающих доступ посторонних лиц;

При выполнении газопламенных работ на действующих предприятиях, где установлен режим огневых работ, следует выполнять требования нормативных документов, утвержденных Госгортехнадзором России.

10.1.3 Требования безопасности по окончании работы

- Для гашения горелки или резака вначале закрыть вентиль ацетилена, а затем вентиль кислорода. - Закрыть вентиль на баллонах или газопроводах, выпустить газ из всех коммуникаций и освободить зажимные пружины редукторов. -Отключить вентиляцию, разрядить газогенератор. - Убрать горелку, резак, редуктор, шланги, инструмент и приспособления в отведенное для них место. - Привести в порядок рабочее место, убрать обрезки из проходов, сложить устойчиво детали на специально отведенном для них месте. - Снять средства индивидуальной защиты и убрать в предназначенное для них место. Своевременно сдавать специальную одежду и другие средства индивидуальной защиты в химчистку (стирку) и ремонт.

- Вымыть руки с мылом и принять душ. - О всех неполадках, обнаруженных во время работы, известить своего непосредственного руководителя.



11. Пожарная безопасность зданий и сооружений

1) В зданиях должны быть предусмотрены конструктивные, объемно-планировочные и инженерно-технические решения, обеспечивающие в случае пожара: - возможность эвакуации людей независимо от их возраста и физического состояния наружу; - возможность спасения людей; - возможность доступа личного состава пожарных подразделений и подачи средств пожаротушения к очагу пожара, а также проведения мероприятий по спасению людей и материальных ценностей; - нераспространение пожара на рядом расположенные здания, в том числе при обрушении горящего здания; - ограничение прямого и косвенного материального ущерба.

2) В процессе строительства необходимо обеспечить: - приоритетное выполнение противопожарных мероприятий, предусмотренных проектом, разработанным в соответствии с действующими нормами и утвержденным в установленном порядке; - наличие и исправное содержание средств борьбы с пожаром; - возможность безопасной эвакуации и спасения людей, а также защиты материальных ценностей при пожаре в строящемся объекте и на строительной площадке.

3) В процессе эксплуатации следует: -- обеспечить содержание здания и работоспособность средств его противопожарной защиты в соответствии с требованиями проектной и технической документации на них;

-- не допускать изменений конструктивных, объемно-планировочных и инженерно-технических решений без проекта, разработанного в соответствии с действующими нормами и утвержденного в установленном порядке; -- при проведении ремонтных работ не допускать применения конструкций и материалов, не отвечающих требованиям действующих норм. 4) Мероприятия по противопожарной защите зданий предусматриваются с учетом технического оснащения пожарных подразделений и их расположения.



12. Экологичность проекта

Охрана окружающей среды -- система мер, направленных на обеспечение благоприятных и безопасных условий среды обитания и жизнедеятельности человека. Важнейшие факторы окружающей среды -- атмосферный воздух, воздух жилищ, вода, почва. Охрана окружающей среды предусматривает сохранение и восстановление природных ресурсов с целью предупреждения прямого и косвенного отрицательного воздействия результатов деятельности человека на природу и здоровье людей.

В условиях научно-технического прогресса и интенсификации промышленного производства проблемы охраны окружающей среды стали одной из важнейших общегосударственных задач, решение которых неразрывно связано с охраной здоровья людей. Передовые промышленные страны выработали ряд ключевых организационных и научно-технических мероприятий по охране среды. Они заключаются в следующем: определение и оценка основных химических, физических и биологических факторов, отрицательно влияющих на здоровье и работоспособность населения, с целью выработки необходимой стратегии снижения отрицательной роли этих факторов; оценка потенциального воздействия токсичных веществ, загрязняющих окружающую среду, для установления необходимых критериев риска в отношении здоровья населения; разработка эффективных программ предупреждения возможных производственных аварий и мер по снижению вредных последствий аварийных выбросов на окружающую среду.