Проект энергообеспечения энергоэффективного дома для климатических условий города Екатеринбурга

2.2.1 Типы солнечных коллекторов

Плоский солнечный коллектор

Плоский солнечный коллектор - самый распространенный вид солнечных коллекторов, используемых в бытовых водонагревательных и отопительных системах. Этот солнечный коллектор представляет собой теплоизолированную остекленную панель, в которую помещена пластина поглотителя. Пластина поглотителя изготовлена из металла, хорошо проводящего тепло (чаще всего меди или алюминия). Чаще всего используют медь, т.к. она лучше проводит тепло и меньше подвержена коррозии, чем алюминий. Пластина поглотителя обработана специальным высокоселективным покрытием, которое лучше удерживает поглощенный солнечный свет. Это покрытие состоит из очень прочного тонкого слоя аморфного полупроводника, нанесенного на металлическое основание, и отличается высокой поглощающей способностью в видимой области спектра и низким коэффициентом излучения в длинноволновой инфракрасной области. Благодаря остеклению (в плоских солнечных коллекторах обычно используется матовое, пропускающее только свет, стекло с низким содержанием железа) снижаются потери тепла. Дно и боковые стенки солнечного коллектора покрывают теплоизолирующим материалом, что еще больше сокращает тепловые потери.

Вакуумный солнечный коллектор с прямой теплопередачей воде

Вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Из него вода контура теплообменника течёт прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно. К преимуществам этой системы относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Термосифонные системы работают на принципе явления естественной конвекции, когда теплая вода стремится вверх. В термосифонных системах бак должен быть расположен выше коллектора. Когда вода в трубках солнечного коллектора нагревается, она становится легче и естественно поднимается в верхнюю часть бака. Более прохладная вода в баке течет вниз в трубки, таким образом, обеспечивается циркуляция во всей системе. В маленьких системах бак объединен с солнечным коллектором и не рассчитан на магистральное давление, поэтому термосифонные системы нужно использовать либо с подачей воды из вышерасположенной емкости, либо через уменьшающие давление редукторы. Этот вид солнечных коллекторов имеет минимальное гидравлическое сопротивление. Система обязательно должна быть безнапорной (с открытым расширительным баком), чтобы на трубки не могло действовать давление. Минусом можно считать несколько больший объем воды контура теплообменника (60-200 литров). Если трубка солнечного коллектора разобьется, происходит утечка воды. Но основным преимуществом остается низкая стоимость со всеми выгодами солнечного коллектора с вакуумными трубками.

Вакуумный солнечный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным теплообменником

Такой солнечный коллектор имеет все преимущества и особенности предыдущего типа коллекторов. Отличием является наличие встроенного в бак эффективного теплообменника, что позволяет подсоединить солнечный коллектор с баком к напорной сети водоснабжения. При этом в трубках солнечного коллектора по-прежнему практически нет давления. Одним из преимуществ также является возможность заполнения водонагревательного контура незамерзающей жидкостью, что позволяет использовать его и при небольших минусовых температурах (доминус 5-10 градусов). Другим преимуществом этого типа солнечных коллекторов является то, что в них не откладываются соли жесткости и другие загрязнения, так как объем теплоносителя один и тот же, а расходуемая вода проходит только по внутреннему медному теплообменнику.

Вакуумный солнечный коллектор с термотрубками

Главным элементом солнечных коллекторов данной конструкции является термотрубка - закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Работа высокотехнологичных вакуумных трубок основана на простом принципе тепловой трубы, которая представляет собой полый медный стержень, запаянный с обоих концов с расширением в верхней части. Внутри него находиться нетоксичная жидкость (иноргатик). При нагревании жидкости до температуры кипения она закипаети в парообразном состоянии поднимается в верхнюю часть - наконечник (конденсатор), температура на котором может достигать 250-380°С. И там конденсируется, отдавая тепло. А конденсат стекает по стенкам трубки вниз и процесс повторяется. Тепловая трубка вставляется в стеклянную трубу и фиксируется между двумя алюминиевыми ребрами. Форма ребер такова, что площадь их контакта с тепловой трубкой и внутренней поверхностью вакуумной трубы максимальна. Такая модель ребер обеспечивает максимальную передачу тепла к медной тепловой трубке, а потом теплоносителю в проточном теплообменнике. Внутренняя полость тепловой трубки - вакуумирована, поэтому эта жидкость испаряется даже при температуре около 30°С. При меньшей температуре трубка «запирается» и дополнительно сохраняет тепло.

Тепло от головки термотрубки передается основанию коллектора - приемнику. Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим корпусом или корпусом из алюминиевого сплава. Передача тепла происходит через медную „гильзу“ приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок. При повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесьиз контура теплообменника.

Вакуумная труба состоит из двух стеклянных труб. Конструкция стеклянных вакуумных труб похожа на конструкцию термоса, одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Внешняя труба выполнена из прозрачного сверхпрочного боросиликатного стекла. Внутренняя труба также сделана из прозрачного боросиликатного стекла, покрытого специальным селективным нанопокрытием, которое обеспечивает максимальное поглощение тепла при минимальном отражении. Во избежание кондуктивных и конвективных теплопотерь из пространства между двумя трубами выкачан воздух и создан вакуум. Для поддержания вакуума между двумя стеклянными трубами используется бариевый газопоглотитель (такой же, как в телевизионных трубках). При производстве газопоглотитель подвергается воздействию высоких температур, вследствие чего нижний конец вакуумной трубы покрывается слоем чистого бария. Этот слой бария поглощает вещества, которые выделяются из трубы в процессе хранения и эксплуатации, поддерживая таким образом состояние вакуума. Слой бария также является четким визуальным индикатором состояния вакуума. Когда вакуум исчезает, серебристый бариевый слой становится белым. Это дает возможность легко определить, исправна ли труба, внутри которой закреплена медная тепловая трубка с алюминиевыми ребрами для передачи тепла.

Основные требования к вакуумной трубе:

* материал: боросиликатное стекло соответствует ISO3585: 1991;

* коэффициент пропускания боросиликатного стекла: ? 0,92;

* поглощаемая способность селективного абсорбирующего покрытия:

а ?0,94;

* излучательная способность полусферы: е ? 0,08;

* стартовая температура: +30°С (при данной температуре тепловая трубка начинает работать);

*время запуска в работу: не более 2-х минут при нормальном солнечном освещении;

*морозостойкость: выдерживает -50°С;

*термостойкость: нет повреждений после трех раз поочередного воздействия холодной воды до 25°С и горячей воды свыше 90°С;

*сопротивление граду: выдерживает град Ш5 мм;

*стандарт внешнего вида: цвет селективного абсорбирующего покрытия должен быть равномерным, покрытие не должно шелушиться или морщиться. Поддерживающие части внутри трубы должны быть правильно и прочно закреплены. Допустимоеотклонение в диаметре трубы из боросиликатного стекла должно соответствовать ISO4803: 1978;

*выгиб трубы из боросиликатного стекла не должен превышать 0,3%;

*поперечное сечение трубы из боросиликатного стекла, находящееся на 40-60 мм от её конца, должно быть круглым. Соотношениемежду самым коротким и самым длинным радиальными размерами стеклянной трубы не должно превышать 1,02.

Вакуумные трубки показывают превосходные результаты и в облачные дни, потому что трубы способны поглощать энергиюинфракрасных лучей, которые проходят через облака. Благодаря изоляционным свойствам вакуума воздействие ветра и низких температурна работу вакуумных труб незначительно.

2.2.2 Принцип действия солнечного коллектора

Обычно системы с плоскими солнечными коллекторами используют сезонно, с весны по осень. В зимнее время производительность систем с плоскими солнечными коллекторами падает за счет теплопотерь в окружающую среду. В круглогодичных солнечных водонагревательных установках обычно используются вакуумные солнечные коллекторы, хотя возможно использование и плоских солнечных коллекторов с хорошей теплоизоляцией. В любом случае необходимо уделять пристальное внимание теплоизоляции труб, идущих к коллектору и от него. Солнечная водонагревательная установка СВУ состоит из солнечного коллектора и теплообменника-аккумулятора. Через солнечный коллектор циркулирует теплоноситель (антифриз). Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе энергией солнца и отдает затем тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке-аккумуляторе хранится горячая вода до момента ее использования, поэтому он должен иметь хорошую теплоизоляцию. В первом контуре, где расположен солнечный коллектор, может использоваться естественная или принудительная циркуляция теплоносителя. В бак-аккумулятор может устанавливаться электрический или какой-либо другой автоматический нагреватель-дублер. В случае понижения температуры в баке-аккумуляторе ниже установленной (продолжительная пасмурная погода или малое количество часов солнечного сияния зимой) нагреватель-дублер автоматически включается и догревает воду до заданной температуры.

Солнечные установки сезонного действия с использованием солнечных коллекторов могут непосредственно нагревать воду в баке-аккумуляторе.

Существуют несколько схем для подогрева воды:

Одноконтурные, для использования сезонно или в местностях, где нет отрицательных температур в течение всего года. Вода должна быть нежесткой и чистой.

Двухконтурные, для круглогодичного использования, а также в местностях с жесткой и/или загрязненной механическими примесями водой.

Каждая из систем отопления солнечными коллекторами может иметь естественную и принудительную циркуляцию теплоносителя. Поэтому система теплоснабжения может быть:

· c пассивной циркуляцией;

· с активной циркуляцией.

В случае пассивной циркуляции теплоносителя в системе (термосифонная система) горячий теплоноситель поднимается вверх, поэтому бак-накопитель должен располагаться выше солнечного коллектора. Если такое расположение невозможно или нецелесообразно, должна применяться система с активной циркуляцией теплоносителя.

Наиболее дешевой будет одноконтурная система термосифонного типа. Наиболее дорогой будет двухконтурная система с активной циркуляцией и одним или двумя теплообменниками.

2.2.3 Принципиальные схемы систем солнечного теплоснабжения

Гелиоустановки имеют следующую классификацию:

1) по назначению:

· системы горячего водоснабжения;

· системы отопления;

· комбинированные установки для целей теплохладоснабжения;

2) по виду используемого теплоносителя:

· жидкостные;

· воздушные;

3) по продолжительности работы:

· круглогодичные;

· сезонные;

4) по техническому решению схемы:

· одноконтурные;

· двухконтурные;

· многоконтурные.

Принципиальные схемы систем солнечного теплоснабжения, представлены на рисунках 2.8, 2.9, можно разделить на две основные группы: установки, работающие по разомкнутой или прямоточной схеме (рисунок 2.8); установки, работающие по замкнутой схеме (рисунок 2.9). В установках первой группы теплоноситель подается в солнечные коллекторы (рисунок 2.8 а, б) или в теплообменник гелиоконтура (рисунок 2.8 в), где он нагревается и поступает либо непосредственно к потребителю, либо в бак-аккумулятор. Если температура теплоносителя после гелиоустановки оказывается ниже заданного уровня, то теплоноситель догревается в дублирующем источнике теплоты. Рассмотренные схемы находят применение, в основном, в промышленных объектах, в системах с долговременным аккумулированием теплоты. Чтобы обеспечить постоянный температурный уровень теплоносителя на выходе из коллектора, необходимо изменять расход теплоносителя в соответствии с законом изменения интенсивности солнечной радиации в течение дня, что требует применения автоматических устройств и усложняет систему. В схемах второй группы передача теплоты от солнечных коллекторов осуществляется либо через бак-аккумулятор, либо путем непосредственного смешения теплоносителей (рисунок 2.9 а), либо через теплообменник, который может быть расположен как внутри бака (рисунок 2.9 б), так и вне его (рисунок 2.9 в). К потребителю нагретый теплоноситель поступает через бак и в случае необходимости догревается в дублирующем источнике теплоты. Установки, работающие по схемам, представленным на рисунке 2.9, могут быть одноконтурными (рисунок 2.9 а), двухконтурными (рисунок 2.9 б) или многоконтурными (рисунок 2.9 в, г).

Принципиальные схемы прямоточных систем

1--солнечный коллектор; 2-- аккумулятор; 3--теплообменник

Рисунок 2.8



Принципиальные схемы систем солнечного теплоснабжения

Рисунок 2.9

Применение того или иного варианта схемы зависит от характера нагрузки, типа потребителя климатических, экономических факторов и других условий. Рассмотренные на рисунке 2.9 схемы нашли в настоящее время наибольшее применение, так как отличаются сравнительной простотой, надежностью в эксплуатации.

2.2.4 Использование СК в регионах с высоким значением ГСОП

На приведенной карте распределения суммарной солнечной радиации видны регионы, имеющие относительно высокие значения, что позволяет рассматривать их с точки зрения перспектив использования солнечных тепловых коллекторов



Суммарная солнечная радиация на наклонную поверхность (угол наклона на 15 град. меньше широты, июнь-август)

Рисунок 2.10

Данная карта иллюстрирует территории с высокими значениями суммарной солнечной радиации, находящихся в относительно северных широтах (например, Сибирь, Якутия).

При современном уровне технологий сбора солнечной тепловой энергии (к которым относятся технологии вакуумных СК) появляется возможность эффективного использования данного ресурса.

Таблица 2.1

Среднемесячные температуры, °C (по данным “NASA”)

	Москва	Екатерин-бург	Ново-сибирск	Якутия(Челбу)	Омск	Иркутск	Краснодар
Янв.	-9,3	-15,30	-15,8	-35,8	-17,3	-18,8	-0,1
Фев.	-7,7	-13,40	-13,5	-29,9	-16,9	-16,7	0
Март	-2,2	-7,30	-7,2	-17,3	-8,2	-7,4	4,9
Апр.	5,8	2,60	2	-3,1	3,4	1,4	11,8
Май	13,1	10,10	11,8	6,6	11,8	9,3	16,8
Июнь	16,6	15,60	16,9	14,3	17,7	15	20,7
Июль	18,2	17,40	19,3	17,1	19,7	17,5	23,6
Авг.	16,4	15,10	16,3	13,5	16,1	15,1	23,1
Сен.	11	9,20	9,9	6,1	10,5	8,7	17,9
Окт.	5,1	1,30	2,7	-7,3	1,7	0,9	11,4
Ноя.	-1,2	-7,10	-7,6	-23,8	-7,5	-8,4	5
Дек.	-6,1	-13,30	-13,6	-34	-14,4	-16	0,8
Ср.	5	1,24	1,9	-7,7	1,5	0,1	11,4

Таблица 2.2

Дневная сумма солнечной радиации - горизонтальная, кВт?ч/м²/день

	Москва	Екатерин-бург	Новосибирск	Якутия(Челбу)	Омск	Иркутск	Краснодар
Янв.	0,54	0,68	0,69	0,7	0,81	0,96	1,23
Фев.	1,31	1,52	1,37	1,74	1,81	1,94	2,05
Март	2,49	2,93	3,02	3,27	3,28	3,39	2,98
Апр.	3,52	4,38	4,08	4,67	4,31	4,48	4,19
Май	5,04	5,05	5,05	5,24	5,48	5,4	5,56
Июнь	5,56	5,70	5,48	5,83	6,19	5,81	5,85
Июль	5,14	5,30	5,01	5,36	5,76	5,12	6,12
Авг.	4,2	4,01	4,29	4,42	4,44	4,32	5,3
Сен.	2,57	2,65	2,93	2,84	3,02	3,22	4,06
Окт.	1,26	1,43	1,44	1,81	1,61	2,07	2,63
Ноя.	0,53	0,84	0,8	0,92	0,91	1,11	1,5
Дек.	0,33	0,48	0,62	0,44	0,58	0,7	1,02
Ср.	2,7	2,9	2,9	3,1	3,2	3,2	3,5

Таблица 2.3

Градус-сутки отопительного периода, °C?сутки

	Москва	Екатерин-бург	Ново-сибирск	Якутия(Челбу)	Омск	Иркутск	Краснодар
Янв.	846	1008	1048	1668	1094	1141	561
Фев.	720	846	882	1341	977	972	504
Март	626	701	781	1094	812	787	406
Апр.	366	420	480	630	438	498	186
Май	152	220	192	353	192	270	37
Июнь	42	63	33	111	9	90	0
Июль	0	0	0	28	0	16	0
Авг.	50	90	53	140	59	90	0
Сент.	210	255	243	357	225	279	3
Окт.	400	515	474	784	505	530	205
Нояб.	576	708	768	1254	765	792	390
Дек.	747	908	980	1612	1004	1054	533
Сум.	4735	5733	5934	9375	6082	6518	2825

Сравнительная гистограмма дневных сумм солнечной радиации на горизонтальную поверхность по месяцам для Екатеринбурга и Краснодара

Э, кВт?ч/м2?день

Рисунок 2.11



Сравнительная гистограмма дневных сумм солнечной радиации на горизонтальную поверхность по месяцам для Омска и Краснодара

Э, кВт?ч/м2?день

Рисунок 2.12

Данные таблицы и графики иллюстрируют наличие сравнительно больших значений по суммам солнечной радиации для городов, находящихся в условиях низких среднемесячных температур и соответственно высоких значений ГСОП. Среднегодовые значение дневной суммы солнечной радиации для Якутии, Омска и Иркутска (3.1, 3.2, 3.2 кВтч/м2/день соответственно) сопоставимы со значениями для южных регионов, например, Краснодар (3,5 кВтч/м2/день). Таким образом, можно сделать вывод о целесообразности применения солнечной энергетики в условиях регионов с высоким значением ГСОП при условии использования современных технологий.



2.3 Тепловой насос

2.3.1 Принцип действия

Тепловой насос-- это термотрансформатор, преобразующий низкопотенциальную энергию окружающей среды, непригодную для использования в отопительных системах, в высокопотенциальную, которая служит для отопления помещений и нагрева воды в системе ГВС. Аналогтеплового насоса-- холодильник -- сегодня есть в каждом доме. В холодильной камере холодильник забирает тепло от продуктов питания, охлаждая их, и выбрасывает это тепло в окружающую среду через радиаторную решетку на задней стенке. А тепловой насос забирает тепло у окружающей среды и передает его в систему отопления[15].

Схематично тепловой насос можно представить в виде рабочего контура, состоящего из четырех основных элементов, - испарителя, компрессора, конденсатора и сбросного клапана. К рабочему контуру примыкает первичный (внешний) контур, в котором циркулирует рабочее вещество (вода, антифриз или воздух), собирающее тепло окружающей среды, и вторичный - вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания.

Испаритель - пластинчатый теплообменник, где с одной стороны циркулирует холодный жидкий хладагент (вещество с низкой температурой кипения, обычно фреон), а с другой стороны на противотоке циркулирует рабочее вещество первичного контура.

Первичный контур - это контур с низкопотенциальной тепловой энергией (энергия, температуры которой недостаточно для непосредственного нагрева отопительного контура). В качестве источника энергии первичного контура может быть использовано тепло грунта (грунтовые зонды с антифризом), грунтовых вод (две скважины: подающая и поглощающая), наружного воздуха и т.п.

В испарителе хладагент забирает тепло первичного контура, закипает и испаряется. Соответственно понижается температура выхода первичного контура.

Компрессор всасывает газообразный хладагент, сжимает его, резко повышая таким образом его температуру. Горячий газообразный хладагент выталкивается в конденсатор.

Конденсатор - по устройству такой же теплообменник, как и испаритель, где со стороны рабочего контура циркулирует горячий хладагент, а со стороны вторичного контура - вода или антифриз.

Горячий хладагент, вступая в тепловой контакт с теплоносителем системы отопления или водой из системы горячего водоснабжения (ГВС), конденсируется, передавая свое тепло системе отопления или ГВС. При этом жидкий фреон стекает на дно конденсатора, откуда за счет перепада давлений продавливается через сбросной клапан в испаритель. Температура его при этом резко понижается. После этого рабочий цикл начинается сначала.

Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии, например, электрических, газовых или дизельных котлов, заключается в том, что при производстве тепла 75% энергии берется из окружающей среды, а остальные 25% - это электрическая энергия, необходимая для работы компрессора теплового насоса. Тепловой насос "выкачивает" солнечную энергию, накопленную за теплое время года в окружающей среде. То есть для производства 4 кВт тепловой энергии необходимо затратить всего лишь 1 кВт энергии электрической - налицо существенная экономия на оплате электроэнергии.

Соотношение вырабатываемой тепловой энергии и потребляемой электрической энергии называется коэффициентом трансформации (или КПД теплового насоса), и служит показателем эффективности его работы. Современные тепловые насосы имеют высокий коэффициент трансформации - от 2 до 7 в зависимости от используемого источника тепловой энергии и применяемой системы отопления. Чем меньше разница температур между природным источником тепловой энергии и подачей отопительного контура, тем коэффициент трансформации больше. Это фактически означает, что 60-75% потребностей здания в теплоснабжении тепловой насос обеспечивает бесплатно, и тепло обходится в среднем в 4,5 раза дешевле, чем при использовании электрических обогревателей.

2.3.2 Режимы эксплуатации

Режимы эксплуатации тепловых насосов - ТН для отопления помещений - в зависимости от типовых условий - могут эксплуатироваться самыми разнообразными способами. Выбор того или иного режима работы должен ориентироваться, прежде всего, на уже имеющиеся в здании или планируемые системы отдачи тепла и на выбранный источник тепла:

1) Моновалентный режим

О моновалентном режиме эксплуатации речь идёт тогда, когда ТН покрывает всю потребность в тепле для отопления и ГВС. Оптимальными для этого являются такие источники тепла, как грунт и грунтовые воды, так как эти источники тепла почти независимы от наружной температуры и поставляют вполне достаточно тепла даже при низких температурах.

2) Бивалентный режим

В бивалентном режиме, наряду с ТН всегда применяется второй теплогенератор, чаще всего - уже имеющийся жидкотопливный котёл. В прошлом для одно- и двухсемейных домов этот вид эксплуатации имел огромное значение, прежде всего - в сочетании с воздушно-водяным ТН. При этом основное теплоснабжение выполнялось ТН, а, начиная с наружной температуры, например, ниже 0°C, к работе подключался жидкотопливный котёл. Из экономических соображений - поскольку всегда требуется два теплогенератора - такие системы сейчас не получают широкого распространения и реализуются лишь в отдельных редких случаях.

2.3.3 Типы тепловых насосов, по виду теплоносителя

По виду теплоносителя во входном и выходном контурах насосы делят на шесть типов: "воздух--воздух", "воздух--вода", "вода --воздух", "вода--вода", "ЗЕМЛЯ--воздух", "ЗЕМЛЯ--вода". Наибольшее распространение в наших широтах получило два вида тепловых насосов,а именно: "воздух--вода", "земля--вода".

Тепловые насосы воздух-вода.

Тепловые насосы "воздух-вода" используются в 2 -х схемах

(рисунок 2.14):

1) забор воздуха в подвале дома;

2)забор воздуха через внешние выносные сплит-модули.

Источник тепла: воздух. Тип теплового насоса: воздух/вода.

Воздух - наименее затратный источник тепла в плане освоения - имеется в неограниченном количестве, его "разработка" не требует проведения дополнительных работ. Современные тепловые насосы воздух/вода можно эксплуатировать почти круглый год (до -15єС). При более низкой температуре окружающего воздуха установка не покрывает теплопотребность здания, и ее необходимо использовать в сочетании с другим источником тепла или электронагревательной вставкой в бойлере. В случае использования теплового насоса воздух/вода расчет параметров источника тепла задается конструкцией или размером установки. Требуемое количество воздуха подается вентилятором, встроенным в установку, на испаритель через воздушные каналы.

Воздушно-водяные тепловые насосы могут с технической точки зрения точно так же, как геотермические тепловые насосы, эксплуатироваться круглогодично. Для этого в моновалентном режиме при проектных условиях, например, при -15 ?C наружной температуры тепловой насос должен обеспечивать максимальную "греющую" мощность. Так как "греющая" мощность сильно уменьшается с падением температуры источника тепла, то это довольно часто обусловливает необходимость применения больших агрегатов и высоких инвестиционных затрат. Поэтому для работы воздушно-водяных тепловых наосов, как правило, начиная с некоторой определённой температуры наружного воздуха, подключают параллельно работающий дополнительный термоэлектрический нагреватель. В холодные дни он покрывает пиковую нагрузку. Однако из-за большой разницы температур в холодные дни и из-за низких коэффициентов мощности воздушно-водяного теплового насоса, обусловленных этой разницей температур, получаются существенно меньшие значения годовых коэффициентов эффективности в сопоставлении с геотермическими тепловыми насосами. Поэтому воздушно-водяные тепловые насосы пригодны особенно для регионов с относительно высокими наружными температурами в середине года или в уже построенных одно- и двухсемейных домах, для которых потребовались бы существенные затраты на инженерно-техническое освоение грунтового источника тепла.

Использование тепла из отработавшего воздуха помещений для эксплуатации теплового насоса возможно с помощью специального приточно-вытяжного оборудования для отработавшего воздуха. При этом главный агрегат такого оборудования следует инсталлировать по возможности на чердачном этаже здания и вытягивать воздух встроенным вентилятором из кухни, ванной комнаты и туалета. За счёт вытяжки создаётся разрежение в квартире, и наружный воздух может свободно поступать внутрь помещений сквозь специальные отверстия в наружной стене. В главном агрегате, т.е. в коллекторе для отработавшего воздуха помещений находится теплообменник, который отбирает тепловую энергию из отработавшего воздуха, прежде чем отвести его за пределы здания. Это тепло подводится через теплообменник в систему ТНУ и обусловливает непосредственное повышение коэффициента мощности теплового насоса во время эксплуатации, так как теплоноситель предварительно подогревается коллектором. При остановке теплового насоса энергия накапливается в источнике тепла и обеспечивает его регенерацию.

В таком режиме коллектор использует избыточное тепло из отработавшего воздуха помещений для поддержания контура теплового насоса.

Применение коллектора отработавшего воздуха помещений предполагает точное планирование вентиляционной установки и особую герметичность ограждающих конструкций здания. После монтажа агрегата необходимо провести тестирование дома на герметичность.

Тепловые насосы земля-вода.

Тепло из грунта можно получать по-разному. Специалисты подразделяют здесь источники тепла, использующие тепловую энергию приповерхностных слоёв грунта, и источники, использующие глубинное геотермическое тепло.

Приповерхностное тепло - это солнечное тепло, накапливаемое грунтом сезонно и используемое с помощью так называемых геотермических грунтовых коллекторов, которые укладываются горизонтально на глубине от 1,20 м до 1,50 м.

Геотермическое тепло стремится из глубины земных слоёв к поверхности и используется с помощью геотермических зондов. Зонды инсталлируются вертикально на глубину до 150 м.

Обе системы характеризуются высокой и относительно стабильной температурой в течение всего года. Это обусловливает высокие к.п.д. во время эксплуатации теплового насоса (высокий годовой коэффициент эффективности). Кроме того, эти системы работают в закрытых контурах, что обеспечивает высокую надёжность и минимальные затраты на обслуживание. В таком закрытом контуре циркулирует смесь воды и антифриза (этиленгликоля). Эту смесь называют также "рассолом".

Существуют два вида тепловых насосов "земля-вода":

1. грунтовые коллекторы (Рисунок 2.15 б);

2. грунтовые зонды(Рисунок 2.15 а).

Для получения земного тепла земляные зонды зарекомендовали себя в качестве надежного решения. Этот сборник особенно подходит для малых участков земли.

1) Участок «течения вперед» / обратка с перепадом от теплового насоса к земляному зонду в подушке из песка примерно на глубине в 1 метр.

2) Обсадная труба при несвязном материале, длиной около 6-20 м, диаметром примерно 17 см.

3) Двутаврово-трубчатый зонд (2 контура на бурильную скважину), глубина бурения в зависимости от свойств грунта согласно назначенным размерам.

4) Заполнение полого пространства кварцевым песком, дамбовиком или бетонитом.

5) Диаметр бурильной скважины примерно 115-220 мм.

6) Минимальное расстояние до фундамента здания должно составлять 2м.

7) Вентили.

8) Дополнительный железный груз для установки коллектора, длиной 90 см, диаметром 8 см.

9) Отклоняющая головка на заводе приваривается к трубам коллектора, длина 150 см, диаметр 10 см.

Земляной коллектор подходит особенно для домов с достаточно большой площадью участка земли. Мощность отбора тепла зависит от свойств почвы. Чем влажнее почва, тем выше эта мощность. Земляной коллектор укладывается в земле ниже уровня промерзания грунта. В климатических условиях Екатеринбурга этот уровень составляет примерно 2 метра. Весь коллектор заполняется незамерзающей жидкостью. Над коллектором в грунте можно высаживать растения, однако следует избегать посадки растений с глубокими корнями.

1) 0,5 м дистанция от внешнего края кроны дерева.

2) 2,0 - 2,3 м глубина укладки.

3) 1,5 м дистанция до трубопроводов питьевой, грязной и дождевой воды.

4) 1,5 м дистанция до фундаментов здания.

5) 1,5 м дистанции до фундаментов забора и подобного.

Грунт хорошо аккумулирует солнечную энергию. Она воспринимается грунтом либо непосредственно в форме солнечной радиации, либо косвенно в форме тепла, получаемого от дождя или из воздуха. Грунт имеет свойство сохранять солнечное тепло в течение длительного времени, что ведет к относительно равномерному уровню температуры источника тепла на протяжении всего года. Также на глубинах больше 20 метров происходит поступление тепла от центра земли и каждые 100 метров температура грунта увеличивается на 3єС, что обеспечивает эксплуатацию теплового насоса с высоким КПД. Аккумулированное грунтом тепло передается вместе со смесью из воды и антифриза (рассолом), через горизонтально проложенные грунтовые теплообменники (грунтовые коллекторы) или через вертикально расположенные теплообменники (грунтовые зонды).

1. Преимущества тепловых насосов "земля-вода" с грунтовыми коллекторами:

- экономически выгодные затраты;

- высокие годовые коэффициенты эффективности теплового насоса.

Недостатки тепловых насосов "земля-вода" с грунтовыми коллекторами:

- важная роль точности укладывания, проблемы с образованием воздушных "мешков" в случае неквалифицированного укладывания;

- потребность в большой технологической площади;

- невозможность перестройки.

Отбор тепла из грунта производится с помощью пластиковых труб большой площади, уложенных параллельно поверхности земли, как правило, в виде нескольких контуров. При этом один контур по своей длине не должен превышать 100 м, так как иначе потребуется слишком высокая мощность качающего насоса. Отдельные контуры подключаются к распределителю, который должен находиться в самой высокой точке, чтобы обеспечить возможность развоздушивания системы трубопроводов. Временное оледенение грунта не имеет никаких негативных последствий на функционирование ТНУ и на растительное покрытие технологической площади. По возможности необходимо следить за тем, чтобы на площади, занимаемой грунтовым коллектором, не располагались растения с глубокой корневой системой. Важно также, чтобы трубы укладывались в песчаной постели для предотвращения вероятных повреждений острыми камнями. Прежде чем выполнять засыпку коллектора, обязательно рекомендуется опрессовать систему трубопроводов. Лучше всего держать трубопровод под испытательным давлением также и во время засыпки. Тогда очень легко сразу заметить вероятные повреждения. Выполнение требуемых перемещений грунта возможно без больших дополнительных затрат в особенности на новостройках. Величина отбора тепловой мощности из грунта зависит от многих факторов, прежде всего - от влажности грунта. Особенно хороший практический опыт получен при работе с влажными суглинками. Менее пригодными являются песчаные грунты.

2. Преимущества теплового насоса "земля - вода" с грунтовым зондом:

- надёжность;

- незначительная потребность в занимаемой технологической площади;

- высокие годовые коэффициенты эффективности теплового насоса.

Недостатки теплового насоса "земля - вода" с грунтовым зондом:

- как правило, высокие инвестиционные затраты;

- инсталляция возможна не во всех регионах.

Грунтовые зонды получили за последние годы очень широкое распространение благодаря простоте обустройства и незначительной потребности в технологической площади. Такие зонды состоят, как правило, из пучка четырёх параллельных пластиковых труб, концы которых свариваются специальными фасонными деталями и образуют так называемую ножку зонда. При этом каждые две пластиковые трубы соединяются так, что создают два независимых один от другого контура. Их называют также двойными U-образными зондами. При наличии хороших гидрогеологических условий можно реализовать высокую мощность отбора тепла. Предпосылкой для планирования и обустройства грунтовых зондов служит точная информация о характерных свойствах грунта и информация о внутригрунтовых процессах. В настоящее время уже есть целая сеть фирм, которые специализируются в области обустройства грунтовых зондов и, наряду с проектированием и инсталляцией зондов, предлагают также разрешительную документацию. Можно также обратиться за профессиональной консультацией к специалистам-геологам или в местный геологический департамент.

Тепловые насосы «вода-вода».

Тепловые насосы "вода-вода" используются в 2 -х схемах:

1.Грунтовые воды;

2.Открытые водоемы.

Грунтовые воды - хороший аккумулятор солнечного тепла: даже в холодные зимние дни они сохраняют постоянную положительную температуру. Для использования тепла необходимо пробурить подающую и поглощающую скважины, строго учитывая при этом направление течения подземных вод и их качество. Для работы тепловых насосов при определенных условиях могут использоваться озера и реки, т.к. они тоже выступают в роли аккумуляторов тепла.К сожалению, не везде имеется достаточное количество грунтовых вод надлежащего качества. К тому же на использование грунтовых вод должно быть получено разрешение соответствующего ведомства (обычно службы госводонадзора).

Преимущества теплового насоса "вода - вода" с использованием грунтовых вод:

- экономически привлекательный источник тепла;

- незначительная потребность в технологической площади.

Недостатки теплового насоса "вода - вода" с использованием грунтовых вод:

- открытая система;

- затраты на обслуживание;

- требуется анализ грунтовых вод;

- обязательное наличие разрешительной документации.

Использование грунтовых вод путём их отбора через колодезную установку и последующего возврата в водоносные слои грунта является особенно выгодным с энергетической точки зрения. Практически константная температура воды в течение всего года позволяет достичь высоких значений коэффициента мощности ТН. Особое внимание при этом необходимо уделять потребности во вспомогательной энергии, особенно электроэнергопотреблению качающего насоса. В небольших ТНУ или при значительных глубинах укладки зондов предполагаемые энергетические преимущества очень часто "съедаются" дополнительными затратами энергии качающих насосов и нередко приводят к существенному влиянию на годовой коэффициент эффективности.

Кроме того, при разработке источника тепла "грунтовые воды" следует помнить, что речь здесь идёт об открытой системе, которая зависит от качества воды, расхода воды и т.д. Поэтому решение о применении того или иного ТН для работы с грунтовыми водами необходимо особенно тщательно обдумывать и взвешивать. Прежде всего, следует проверить, есть ли в выбранной местности достаточное количество грунтовых вод на глубине максимум 20 м. Об этом можно узнать у местной администрации по управлению водными ресурсами, у городского предприятия водоснабжения или у местных бурильно-монтажных фирм по обустройству артезианских колодцев (на участке уже имеется скважина глубиной 22 м). Затем необходимо получить разрешение местной администрации по управлению водными ресурсами на отбор и возврат грунтовых вод для целей отопления. Планирование и исполнение работ по обустройству колодезной, т.е. скважинной установки должно выполняться квалифицированным бурильно-монтажным предприятием, так как непрофессиональное исполнение может привести в течение нескольких лет к существенным отложениям железо-магниевых окислов именно в поглощающем, т.е. насыщающем колодце. Для устранения такого повреждения потребуются очень значительные затраты. К тому же во время проведения ремонтно-восстановительных работ эксплуатация ТНУ невозможна, так что при наличии моновалентной ТНУ нельзя обеспечить отопление здания.

Качество грунтовых вод определяется путём специального анализа воды. При эксплуатации ТНУ тоже рекомендуется регулярно брать пробы воды на анализ, так как состав грунтовых вод может со временем изменяться.

Из-за существенных затрат грунтовые воды как источник тепла используют на маленьких объектах (в одно- и двухсемейных домах) в большинстве случаев только там, где уже собран многолетний опыт эксплуатации колодцев и где можно отказаться от регулярного отбора проб для анализа воды. Напротив, на больших объектах, например, в жилищных комплексах, офисных постройках, коммунальных зданиях, источник тепла "грунтовые воды" играет важную роль, прежде всего - в сочетании с системой охлаждения здания. Здесь соотношение прибыли и затрат, как правило, позитивное.

2.3.4 Рабочий цикл

Теплонасос состоит из 4 основных агрегатов (Рисунок 2.19):

- испаритель,

- конденсатор,

- расширительный вентиль (разряжающий вентиль- дроссель, понижает давление),

- компрессор (повышает давление).

Эти агрегаты связаны замкнутым трубопроводом. В системе трубопровода циркулирует хладагент, который в одной части цикла представляет собой жидкость, а в другой - газ.

Путем регулирования давления расширительным вентилем настраивается такой поток хладагента в испаритель(1), который обеспечивает определенную расчетную температуру его кипения, вскипая, хладагент отбирает тепло, поставляемое коллектором из окружающей среды. Газ, в который превратился хладагент, всасывается в компрессор(2), где он сжимается и, нагретый, выталкивается в конденсатор. Конденсатор(3) является теплоотдающим звеном теплонасоса. Здесь тепло переходит на воду в системе отопительного контура. При этом газ охлаждается и снова сгущается в жидкость. Хладагент подвергается разряжению в расширительном вентиле(4) и возвращается в испаритель. Рабочий цикл начинается сначала.

2.3.5 Преимущества тепловых насосов

1. Экономичность. Позволяет получить на 1 кВт фактически затраченной энергии 3-6 кВт тепловой энергии или до 2,5 кВт мощности по охлаждению на выходе.

2. Энергосбережение. Применение тепловых насосов - это сбережение невозобновляемых энергоресурсов. Теплонасос производит тепло, черпая возобновляемую низкопотенциальную тепловую энергию из окружающей среды, не используя традиционные энергоносители.

3. Экологичность. Экологически чистый метод отопления и кондиционирования, как для окружающей среды, так и для людей находящихся в помещении.

4. Безопасность. Нет открытого пламени, нет выхлопа, нет сажи, нет запаха солярки, исключена утечка газа, разлив мазута. Нет пожароопасных хранилищ для угля, дров, мазута, или солярки.

5. Надежность. Минимум подвижных частей с высоким ресурсом работы. Независимость от поставки топочного материала и его качества. Защита от перебоев электроэнергии. Практически не требует обслуживания. Срок службы составляет 15-25 лет.

6. Комфорт. Тепловой насос работает бесшумно (не громче холодильника), а погодозависимая автоматика и мультизональный контроль создают желаемый микроклимат в помещениях. Использование в летний период в качестве кондиционера.

7. Универсальность. Использует (утилизирует) рассеянное тепло естественного (тепловая энергия воды, воздуха, почвы) или техногенного происхождения (тепло промышленных и сточных вод, вентиляционных труб и дымовых газов, технологических процессов и т.д.). Совместим с любой циркуляционной системой отопления и вентиляции. Современный дизайн позволяет устанавливать в любых помещениях. Широкий диапазон мощностей.

2.3.6 Основные характеристики бытовых тепловых насосов для автономных систем теплоснабжения

В качестве основного показателя эффективности теплового насоса используется коэффициент преобразования (CoefficientofPerformance) [15]:

СОР=Q_T/N (1)

где Q_T -- тепловая энергия, передаваемая отопительному контуру,

N -- затраченная электроэнергия.

Чем выше СОР, тем эффективнее тепловой насос. Коэффициент преобразования зависит от:

- разности температур ИНТ и ПВТ (чем она выше, тем ниже СОР),

- термодинамических свойств хладагента,

- особенностей термодинамического цикла,

- технического совершенства конструкции теплового насоса.

В зависимости от этих факторов значения СОР колеблются от 2 до 7.



3. Проект энергообеспечения энергоэффективного дома

В данном дипломной работеразработанпроекта жилого дома площадью 108,5м² в пригороде города Екатеринбурга.

Главным направлением в возведении жилых домов является крупноэлементное домостроение, но данный проект предполагает точечную застройку с независимым теплоснабжением. Вместе с тем - использование местных энергоэффективных строительных материалов, а также мелкоразмерных изделий, что особенно актуально для сельской местности, отдаленных районов.

Повсеместное распространение получили здания из кирпича и керамических камней. В ряде районов России широко применяются для строительства камни из легковесных естественных пород (туф, ракушечник, известняк и др.). На обширных лесных территориях страны в большом количестве возводят деревянные дома. Массовое использование находят такие строительные материалы местного производства как шлаки, керамзит, гипс, фибролит, минеральная вата, различные легкие и мелкоразмерные изделия из них и др.

Дипломный проект выполнен по заданию, которое содержит схему дома с перечнем помещений, а также исходные климатические данные.

Разработка дипломного проекта велась в соответствии с указаниями нормативно-конструктивных документов по строительному проектированию и требованиями унификации объемно-планировочных параметров изделий и санитарно-технического оборудования на основе единой модульной системы, экономии расходования строительных материалов, техники безопасности и противопожарных мероприятий.



3.1 Исходные данные

Данные проекта.

Место расположения - Свердловская область, поселок Ключевск.

Жилой дом площадью 108,5 м²

1.Жилые комнаты 37,3 м²; 2.Кухня-столовая 43,0 м²; 3.Санитарный узел 9,6 м²; 4.Прихожая 6,5 м²; 5. Котельная 3,5 м²; 6.Тамбур2,0 м²

Климатические показатели.

Город Екатеринбург находится в зоне умеренно континентального климата с характерной резкой изменчивостью погодных условий, хорошо выраженными сезонами года:

· средняя температура января -- ?14 єC;

· средняя температура июля -- +19 єC;

· среднегодовая температура -- +2,6 °C;

· среднегодовая скорость ветра -- 3,2 м/с;

· среднегодовая влажность воздуха -- 71 %;

· среднегодовое количество осадков -- 498 мм;

В таблице 3.1 приведены распределение температур воздуха, усредненного солнечного облучения на горизонтальную поверхность и температур грунта.

теплоизоляционный здание солнечный коллектор

Таблица 3.1

Распределение характеристик по месяцам

месяц	Январь	февраль	март	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	Ноябрь	декабрь
Распределение температур.
0С	-15,30	-13,40	-7,30	2,60	10,10	15,60	17,40	15,10	9,20	1,30	-7,10	-13,30
Ежемесячное усредненное облучение солнцем на горизонтальную поверхность.
кВт*ч/м2/день	0,68	1,52	2,93	4,38	5,05	5,70	5,95	4,01	2,65	1,43	0,84	0,48
Средние температуры грунта на глубине 1,6 м и 3,2 м.
0С, 1,6 м	2,6	2,0	1,6	2,1	4,9	8,1	10,9	12,6	11,5	9,0	6,1	3,8
0С, 3,2 м	4,6	3,5	2,6	2,6	4,9	7,7	9,9	10,1	10,0	8,0	5,7	4,8

Климатологическая характеристика здания.

Настоящие нормы строительной теплотехники должны соблюдаться при проектировании ограждающей конструкций новых и реконструируемых зданий и сооружений различного назначения с нормируемыми температурой или температурой и относительной влажностью внутреннего воздуха. При проектировании зданий и сооружений следует предусматривать защиту внутренней и наружной поверхностей стен от воздействия влаги и атмосферных осадков с учетом материала стен, условий их эксплуатации и требований нормативных документов по проектированию отдельных видов зданий, сооружений и строительных конструкций. Гидроизоляцию стен от увлажнения грунтовой влагой следует предусматривать:

- горизонтальную - в стенах выше отмостки здания или сооружения, а также ниже уровня пола цокольного или подвального этажа;

- вертикальную - подземной части стен с учетом гидрогеологических условий и назначения помещений



Таблица 3.2

Климатологическая характеристика

Климатический район	Климатически подрайон	Среднемесячная температура воздуха в январе, °С	Средняя скорость ветра за три зимних месяца, м/с	Среднемесячная температура воздуха в июле, °С	Среднемесячная относительная влажность воздуха в июле, %
I	IВ	От-11 до-18	--	От +12 до +21	--

Относительная влажность:

- наиболее холодного месяца:84%

- наиболее жаркого месяца: 56%

Капитальность здания.

II степень огнестойкости

II степень долговечности

III класс капитальности

В таблице 3.3 приведены требуемые значения температур и влажности воздуха внутри помещений жилого дома, а также значения кратности воздухообмена для данных помещений.

Таблица 3.3

Температурно-влажностный режим помещений:

Наименование помещений	Температура внутреннего воздуха, єС	Относительная влажность	Кратность воздухообмена
Жилая комната	20	55%	2
Кухня	18	55%	3
Сан/узел/ ванная	25	75%	3
Коридор	18	55%	1



3.2 Объемно-планировочное решение и конструктивная система здания

Конструктивная система здания.

Конструктивная система здания предусматривает совокупность вертикальных и горизонтальных элементов, обеспечивающих прочность и устойчивость. На несущую стену опирается балка перекрытия. Кроме собственного веса стена выдерживает балку перекрытия вместе с легкобетонными плитами.

Требования к объемно-планировочным решениям.

Жилой дом следует проектировать исходя из условия заселения. В домах следует предусматривать жилые комнаты и подсобные помещения: кухню, переднюю, ванную или душевую, уборную, кладовую (или хозяйственные встроенные шкафы). Допускается устройство помещения для хозяйственных работ, холодной кладовой (или шкафов), вентилируемого сушильного шкафа для верхней одежды и обуви.

Площадь гостиной, совмещенной с кухней-столовой, 43 м² . Площадь спальной жилой комнаты допускается не менее 7 м², в этом проекте это 16,5 м². В жилых домах допускается устройство совмещенных санузлов. Двери уборной, ванной и совмещенного санузла должны открываться наружу.

3.3 Характеристики наружных ограждающих конструкций

Расчет толщины теплоизоляции наружных стен по нормам сопротивления теплопередаче.

В таблице 3.4. приведены выбранные строительные материалы стен, а так же их коэффициент теплопроводности.



Таблица 3.4

Выбранные материалы стен.

Наименование слоя	Коэффициент теплопроводности л, Вт/м*К	Толщина слоя,м
Керамический (красный) пустотный кирпич	0,58	0,12
Минеральная вата	0,07	0,07
газобетонный блок	0,28	0,25
Плита пенополистирольная	0,025	0,08
Гипсокартон	0,15	0,012

Условия эксплуатации - Б

В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»[12] сопротивление теплопередаче наружной стены R_стен следует принимать не менее нормируемых значений R_req, определяемых по табл.4 в этом СНиПе в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства ГСОП = 5830 (расчет приведен в п. 4.1.)

R_req= aD_d+ b, (3.1)

гдеa= 0,00035, b=1,4

R_req=0,00035·5830+1,4=3,4405

, (3.2)

где б_вн= 8,7; б_н=23;

Таким образом, сопротивление теплопередаче стен

5,20

Расчет толщины теплоизоляции чердачного перекрытия по нормам сопротивления теплопередаче.

В таблице 3.5. приведены выбранные строительные материалы чердачного перекрытия, а так же их коэффициент теплопроводности.

Таблица 3.5

Выбранные материалы перекрытия.

Наименование слоя	Коэффициент теплопроводности ??, Вт/м*К	Толщина слоя,м
Гипсокартон	0,15	0,012
Деревянные перекрытия	0,12	0,15
Пенополистерол	0,031	0,15

ГСОП = 5830

R_req= aD_d+ b,

гдеa= 0,00045; b=1,9

R_req=0,00045·5830+1,9=4,5235

, (3.3)

Таким образом.сопротивление теплопередаче чердака

3.4 Конструктивные элементы здания

Фундамент ленточный бутовый.

Екатеринбург находится на территории с глубиной промерзания грунта 1м 57 см. Под всем фундаментом необходимо насыпать керамзитовую подушку толщиной 150 мм. Ширину фундамента выбираем в зависимости от толщины стены кратно 100 мм.

Для данного случая ширину фундамента по наружным стенам принимаем - 600 мм, ширину фундамента в средней части здания принимаем 600 мм.(несущая стена, толщиной 520 мм).

Стены.

Наружные стены выполнены из газобетонного блока, кирпича (являющегося одновременно декоративной наружной отделкой) с утеплителем (плита пенополистирольная - 80 мм, плита минераловатная - 70 мм).

Ширина наружных стен 540мм.

Перегородки.

Межкомнатные перегородки из гипсовых мелкоразмерных плит, толщиной 100мм.

Окна.

Окна выбирались так же, по принципу энергоэффективности, то есть с максимальным сопротивлением теплопередачи.

Выбраны энергосберегающие двухкамерные мультифункциональные стеклопакеты (4CGSolar-10Arg-4ExtraClear-10Arg-4CGN), толщиной 32 мм [16].

R_окн=1,25

Пропускание тепловой энергии составляет 39%.

Коэффициент светопропускания K_св.пр=59,5%

Перекрытия.

В данной дипломной работе использовались балки перекрытия высотой 150 мм с плитами из пенополистерола высотой 150 мм, и соответствующими перекрываемым областям длинам.

Полы.

Полы и стены помещений должны иметь покрытие или отделку, допускающую влажную уборку и дезинфекцию.

В данном дипломном проекте используетсяламинатпо лагам .В санузлах и кухне выбран кафельный пол.

Крыша.

В соответствии с проектом выбрана двускатная деревянная крыша.

Материал кровли - волнистые асбестоцементные листы.



4. Расчет теплопотерь

4.1 Основные положения

Расчетные потери теплоты возмещаемые системой отопления q_от Вт определяются суммой потерь теплоты через ограждающие конструкции здания (трансмиссионные теплопотери) q_тр и расхода теплоты на подогрев вентиляционного воздуха q_в уменьшенного на величину суммарных «бытовых» тепловыделений q_быт.

q_от= q_тр+ q_в - q_быт. (4.1)

Трансмиссионные теплопотери определяются по приложению 9 расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха - по приложению 10 СНиП 2.04.05-91«Отопление вентиляция и кондиционирование» [13]. К «бытовым» относятся тепловыделения от электробытовых и осветительных приборовпищеприготовления горячего водоснабжения и людей находящихся в квартире в данном расчете их не учитываем.