Материал: Проект индивидуального поквартирного отопления жилого дома

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:

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

где с - удельная теплоемкость горячей воды, принимается 4, 187 кДж/();_{ср -} средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч;_{г -} средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, принимаемая равной 55 °С;_{х -} средняя температура холодной воды в отопительном периоде, равная 5 °С;

ρ - плотность горячей воды; при температуре 55°C, r = 0, 986 кг/л;_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;_сут - суточная норма расхода горячей воды в литрах на одного потребителя при средней температуре разбираемой воды t_г= 55°C, л/(сут·потр). Принимаем G_сут=105 л/(сут·потр).- фактическое число потребителей горячей воды в квартире.

Расчет представим в виде таблицы 10.

Таблица 10 - Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение

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

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

_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”

8. Гидравлический расчет системы отопления

.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.

.2 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

Расходы воды по участкам определим по формуле:

(8.1)

где - тепловая нагрузка участка, Вт;_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;

β₁ -поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь сверх расчетной, принимаемых к установке отопительных приборов β₁=1, 045;

β₂ -поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен; при установке у наружной стены секционного радиатора или конвектора - β₁=1, 02.

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

 - потери давления в местных сопротивлениях участка, Па;

 - длина участка, м;

 - коэффициент трения;_в- внутренний диаметр трубопровода;- скорость воды на участке, м/с;

ρ - плотность воды, кг/м³.

Σξ_уч- 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;

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

Расчет представим в приложении Г.

9. Технико-экономическое обоснование использования поквартирного теплоснабжения

.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;_ээ= 2, 91руб/кВт∙ч тариф на электрическую энергию;_от= 0, 3 Гкал/ м²год - норматив на систему отопления квартиры в централизованной системе теплоснабжения;_гв= 1, 9 Гкал чел/год - норматив для теплоты используемой на нужды ГВС в централизованной системе теплоснабжения;_цтс= 120 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в централизованной системе теплоснабжения;_птс= 45 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в квартирной системе теплоснабжения;= 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

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

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:
= Q₁+Q₂+Q₃+ Q₄, Гкал/год, (10.1)

где Q₁- количество теплоты от бытовых тепловыделений Гкал/год;₂- количество теплоты за счет специального снижения (ночное время, длительное отсутствие) температуры воздуха в помещении, Гкал/год;₃- 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):

₁= SQ_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;_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:₁= 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:

₂= 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.