Курсовая работа: Тепловой расчет района города Красноярска

Введение

В нашей стране широкое применение получила теплофикация - комбинированная выработка электричества и тепла на крупных теплоэлектроцентралях ТЭЦ. Главной причиной этого является известное преимущество комбинированной выработки тепла и электроэнергии и исключение из эксплуатации мелких не эффективных отопительных котельных с точки зрения экологии.

Сейчас, когда электрический КПД современных КЭС достигает 0,4-0,45, а КПД индивидуальных отопительных устройств на природном очищенном газе сравнялся с КПД котлов ТЭЦ, относительная экономия топлива от использования теплофикации значительно уменьшилась. При этом увеличилась продолжительность окупаемости капиталовложений в ТЭЦ и тепловые сети.

В ряде регионов произошли крупные аварии магистральных трубопроводов в периоды поддержания в теплосетях наиболее высоких давлений и температур, что стало причиной отказа от теплофикации новых жилых районов в ряде городов и строительство там внутриквартальных котельных. Эта тенденция продолжается и до сих пор.

Существенные результаты энергосбережения могут быть получены в процессе строительства новых и реконструкции действующих систем теплоснабжения, а также при рациональном сочетании использования уже существующих источников и систем централизованного теплоснабжения и источников локального теплоснабжения или даже при полной замене последними действующих центральных систем.

Выбор системы теплоснабжения должен осуществляться на основе эколого-экономического анализа сопоставляемых вариантов, когда системы теплоснабжения оцениваются не только по их экономическим показателям, но и с учетом экономической оценки экологического аспекта.

В небольших системах централизованного теплоснабжения для теплоисточников, работающих на основном газовом топливе, учитывая аккумулирующую способность зданий и теплосетей, целесообразно отказаться от резервного топлива - мазута, поскольку сроки ликвидации аварий на небольших теплоисточниках и в теплосетях от них (диаметром менее 300 мм) относительно невелики (не превышают в среднем 8 часов). Это мероприятие позволяет на 11-26% снизить капиталовложения в котельную и избавиться от существенных и вредных выбросов при сжигании мазута.

1. Выбор и расчет системы теплоснабжения

1.1 Исходные данные

Микрорайон города Красноярск.

Система теплоснабжения закрытая, четырех-трубная от источника тепла - водогрейной котельной, работающей как на очищенном природном газе, так и на мазуте в качестве резервного топлива.

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления - .

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции - .

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период - .

Продолжительность отопительного периода -

Таблица 1 - Число часов за отопительный период со среднесуточной.

Таблица 2 - Характеристика зданий

2. Расчет тепловых нагрузок

2.1 Расчет максимальных тепловых потоков

2.1.1 Расчет максимальных тепловых потоков на отопление

Для выбора мощности водогрейных котлов в котельной определяем расчетные часовые нагрузки.

При отсутствии проектных данных тепловой поток может быть определен по формуле укрупненных расчетов:

; (1)

где - удельная отопительная характеристика здания при расчетной температуре отопления = -37, ; - коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты трубопроводами проложенными в неотапливаемых помещениях, =1,0;

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Таблица 3 - Расчет тепловых потоков на отопление

2.1.2 Расчет максимальных тепловых потоков на вентиляцию

Расчет тепловых потоков на вентиляцию считается по формуле:

; (2)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Таблица 4 - Расчет тепловых потоков на вентиляцию

2.2 Расчет средних тепловых потоков

2.2.1 Расчет средних тепловых потоков на систему горячего водоснабжения

Средний тепловой поток на ГВС в отопительный период определяется по формуле:

;(3)

где -норма расхода горячей воды на единицу измерения;

m-количество единиц измерения; c-теплоемкость горячей воды (=4,187 КДж/(кг*°С)); -плотность горячей воды (=1 кг/л); -средняя температура горячей воды (=55°С); - температура холодной воды в отопительный период (=5°С)

Упрощенная формула имеет вид:

; (4)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Максимальный расход воды на горячее водоснабжение определяется по формуле:

;(5)

.

Средний тепловой поток на ГВС в неотопительный период определяют по формуле:

;(6)

где-температура холодной воды в неотопительный период (=15°С); -коэффициент, учитывающий изменение расхода в неотопительный период по сравнению с отопительным ( =0,9)

Упрощенная формула имеет вид:

;(7)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Таблица 5 - Расчетные нагрузки ГВС