Xreferat.com » Рефераты по строительству » Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Факультет промышленной энергетики ПЭ V-2

Кафедра промышленной теплоэнергетики


КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: “Энергосбережение в энергетике и теплотехнологиях”

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города


2010

Содержание


1. Теплотехнический расчет

2. Расчет теплопотерь за счет инфильтрации

3. Расчет теплопотерь за счет теплопередачи через ограждения

4. Расчет и подбор кондиционера

5. Выбор трубной разводки системы отопления

6. Дополнительные меры по энергосбережению в жилых зданиях

7. Альтернативные источники тепло и электроэнергии

8. Технико-экономическая оценка энергосберегающих мероприятий

10. Бизнес-план

Список литературы


1. Теплотехнический расчет


Для определения коэффициента теплопередачи через ограждающие конструкции необходимо знать термическое сопротивление теплопередаче. Руководствуясь СНиП II-3-79 (1998) “Строительная теплотехника” термическое сопротивление теплопередаче должно быть больше или равно требуемому сопротивлению теплопередаче. Последнее может быть определено исходя из условий санитарно-гигиенических норм, а также исходя из более жестких условий энергосбережения (в зависимости от ГСОП).

Наружные перекрытия.

Требуемое значение сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам Rо. тр. находим по формуле:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где tв - расчётная температура воздуха в помещении, принимаем tв = 18 oC, так как температура наружного воздуха выше чем - 31 оС;

tн - расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимаемая по таблице 1 [3] tн=-37 оС;

n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, принимаем по таблице 3* [1] n = 1;

Δtн - нормируемый температурный перепад, принимаем по таблице 2* [1] Δtн=4 оС;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города (м2∙єС) /Вт.


Фактическое сопротивление теплопередаче при существующей конструкции можно определить, как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаем по таблице 4* [1] αв = 8,7 Вт/ (м2∙єС);

αн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаем по таблице 6* [1] αн = 23 Вт/ (м2∙єС);

δш. н. - толщина наружного слоя штукатурки, δш. н. = 0,02м;

δш. в. - толщина внутреннего слоя штукатурки, δш. в. = 0,015м;

δшпб - толщина материала наружных стен - Шлакопемзопонобетона, δшпб = 0,42м;

λш - теплопроводность штукатурки, принимаем по приложению 3 [1] λш = 0,93 Вт/ (м∙єС);

λкб - теплопроводность Шлакопемзопонобетона, принимаем по приложению 3 [1] λкб = 0,63 Вт/ (м∙єС);


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Согласно новым нормам к наружным перекрытиям применяются более жесткие нормы по термическому сопротивлению, которое принимается в зависимости от ГСОП.

Величина градусо-суток отопительного периода (ГСОП):


ГСОП= (tв-tср. оп.) ∙Zо. п.,


где tср. оп. - средняя температура отопительного периода, принимаем по таблице 1 [3] tср. оп. = - 8,7 оС;

Zо. п. - продолжительность отопительного периода, принимаем по по таблице 1 [3] Zо. п = 221 суток;


ГСОП = (20 - (-8,7)) ∙221 = 6342,7 0С·сут.


Требуемое термическое сопротивление теплопередаче по ГСОП для наружных стен можно определить как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


При таком термическом сопротивлении требуемая толщина стенки получилась бы недопустимо большой (более 2 метров). Таким образом, необходимо использовать теплоизоляционный слой, что позволит уменьшить общую требуемую толщину стенки.

Толщину тепловой изоляции можно рассчитать как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где λиз-теплопроводность теплоизоляции ISOVER, принимаем

λиз = 0,037 Вт/ (м∙єС);


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Окончательно принимаем δиз = 0,105 м.

жилое здание энергосбережение тепловой

Определим фактическое сопротивление теплопередаче по условиям ГСОП при стандартной толщине тепловой изоляции:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей городаРазработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Конструкция наружной стены представлена на рисунке 1.


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

Рисунок 1. Конструкция наружной стены (слева направо: штукатурка, теплоизоляция ISOVER, шлакопемзопонобетона плотностью 1600 кг/м3, штукатурка).


Чердачного перекрытия.

Требуемое значение сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам Rо. тр. находим по формуле:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где Δtн - нормируемый температурный перепад, принимаем по таблице 2* [1] Δtн=3 оС;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города (м2∙єС) /Вт.


Фактическое сопротивление теплопередаче при существующей конструкции можно определить, как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - толщина штукатурки, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города. = 0,02м; Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - толщина пемзобетона, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города= 0,22м; Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - толщина рубероида, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города = 0,002м (берём два слоя); Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - толщина пемзы шлаковой, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города = 0,15м; Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - толщина доски, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города=0,02м; Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - теплопроводность штукатурки Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города= 0,93 Вт/ (м∙єС); Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - теплопроводность пемзобетона, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города= 0,68 Вт/ (м∙єС); Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - теплопроводность рубероида,Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города= 0,17Вт/ (м∙єС); Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - теплопроводность пемзы шлаковой, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города=0,26Вт/ (м∙єС); Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - теплопроводность доски, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города=0,18Вт/ (м∙єС);


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Требуемое термическое сопротивление теплопередаче по ГСОП для чердачного перекрытий можно определить как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Толщину тепловой изоляции можно рассчитать как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где λиз - теплопроводность теплоизоляции ISOVER, принимаем λиз = 0,037 Вт/ (м∙єС);


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Окончательно принимаем δиз = 0,15 м.

Определим фактическое сопротивление теплопередаче по условиям ГСОП при стандартной толщине тепловой изоляции:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей городаРазработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Конструкция чердачного перекрытия представлена на рисунке 2.


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

Рисунок 2. Чердачное перекрытие.


Теплотехнический расчет приведен в таблице 1.

Таблица 1. Теплотехнический расчет.

№, п/п Наименование Обозна-чение Размер-ность Численное значение

Климатологические данные г. Новгорода




1 температура внутри помещения tво 20
2 среднеотопительная температура tср. о. -8,7
3 температура холодного месяца tх. м.
4 температура наружная отопительного периода tн. о. -37
5 температура наружная на вентиляцию tн. в. -24
6 продолжительность отопительного периода n суток 221
7 зона влажности - - С
8 условие эксплуатации ограждающих конструкций - - Б





9 теплоотдача от внутреннего воздуха к стенке вн Вт/м2*0С 8,7
10 для наружных стен н Вт/м2*0С 23
11 для чердачных и надподвальных перекрытий н Вт/м2*0С 12
12 толщина шлакопемзобетона xш. п. б. м 0,42
13 теплопроводность шлакопемзобнтона ш. п. б. Вт/м*0С 0,63
14 теплопроводность изоляции (изовер) изол. Вт/м*0С 0,037
15 теплопроводность штукатурки шт. Вт/м*0С 0,93
16 нормируемая разность температур для наружных стен tн 4
17 нормируемая разность температур для чердаченого перекрытия tн 3
18 толщина штукатурки с внутренней стороны в м 0,015
19 толщина штукатурки с внешней стороны н м 0,02

Теплотехнический расчет наружных стен

без изоляции

20 требуемое термическое сопротивление R0тр м2*0С/Вт 1,638
21 фактическое требуемое термическое сопротивление м2*0С/Вт 0,863

с изоляцией

22 градусо-сутки отопительного периода ГСОП 0С*сут. 6342,7
23 требуемое термическое сопротивление по ГСОП Rгсоптр м2*0С/Вт 3,620
24 толщина тепловой изоляции xизол. м 0,100
23 фактическое требуемое термическое сопротивление Rфтр м2*0С/Вт 3,565

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

без изоляции

25 толщина пемзобетона xз. б. м 0,22
26 теплопроводность пемзобетона з. б. Вт/м*0С 0,68
27 толщина руберойда xр. м 0,002
28 теплопроводность руберойда р. Вт/м*0С 0,17
29 толщина пемзы шлаковой xп. ш. м 0,15
30 теплопроводность пемзы шлаковой п. ш. Вт/м*0С 0,260
31 толщина доски xд. м 0,02
32 теплопроводность доски д. Вт/м*0С 0,180
33 требуемое термическое сопротивление R0тр м2*0С/Вт 2,184
34 фактическое требуемое термическое сопротивление м2*0С/Вт 1,255

с изоляцией

35 требуемое термическое сопротивление по ГСОП Rгсоптр м2*0С/Вт 4,754
36 толщина тепловой изоляции xизол. м 0,130
35 фактическое требуемое термическое сопротивление RгсопФ м2*0С/Вт 4,768

Для окон и балконых дверей


37 фактическое требуемое термическое сопротивление по ГСОП Rфтр м2*0С/Вт 0,659

Коэффициент теплопередачи (с изоляцией)

38 коэффициент теплопередачи для стен Кст. Вт/м2*0С 0,280
39 коэффициент теплопередачи для окон и балконых дверей Кок. бал. Вт/м2*0С 1,560
40 коэффициент теплопередачи для чердачного перекрытия Кч. пр. Вт/м2*0С 0,210

Коэффициент теплопередачи (без изоляцией)

41 коэффициент теплопередачи для стен Кст. Вт/м2*0С 1,159
42 коэффициент теплопередачи для окон и балконых дверей Кок. бал. Вт/м2*0С 2,500
43 коэффициент теплопередачи для чердачного перекрытия Кч. пр. Вт/м2*0С 0,797

Внутренняя стена.

Фактическое сопротивление теплопередаче при существующей конструкции можно определить, как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где δш. в. - толщина слоя штукатурки, δш. в. = 0,015м;

δкб - толщина материала наружных стен (шлакопемзопонобетон), δкб = 0,12м;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Конструкция внутренней стены представлена на рисунке 3.


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

Рисунок 3. Конструкция внутренней стены (сверху вниз: штукатурка, шлакопемзопонобетон плотностью 1600 кг/м3, штукатурка).


2. Расчет теплопотерь за счет инфильтрации


Расчет расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха необходимо определять отдельно для помещений с различной внутренней температурой воздуха, а также раздельно для окон и балконных дверей. Расчет ведем в соответствии с рекомендациями.

Температуру воздуха внутри помещений определим исходя из приложения 4 [2] для первого этажа здания: жилые комнаты (1-4): Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города; кухня: Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города; ванная совмещенная: Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города; туалет: Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города; Прихожая: Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

Определим расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха через окна (деревянной конструкции) в комнате с температурой внутреннего воздуха 20 oC:


Qок.20 = 0,28 G c (tв - tн) k,


где c - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/ (кгЧ°С);

tв, tн - расчетные температуры воздуха соответственно в помещении, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города; наружного воздуха в холодный период, Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами;

G - расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения;


Gi = 0,216 Fок Dpок0,67 /Ru,


где Fок - суммарная площадь ограждающих конструкций окон помещения, определим как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей городам2;


Ru - нормативное сопротивление воздухопроницанию, принимаем Ru = 0,13 м2ЧчЧПа/кг; Dpок - расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, определим как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где pi - давление на внешней поверхности наружного ограждения;

pо - условное давление в верхней точке с заветренной стороны здания;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где H - высота здания от уровня земли до карниза, H = 33м;

ρн - плотность наружного воздуха, определим как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;


ρв - плотность наружного воздуха, определим как:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;


Cн - коэффициент для наветренной стороны здания, Cн = 0,8;

Cз - коэффициент для заветренной стороны здания, Cз = - 0,6;

Kт - коэффициент, учитывающий динамическое давление ветра в зависимости от высоты здания и рельефа местности, определяются по таблице 6 [5] Kт = 1,0125;

w - средняя скорость ветра, принимаем по таблице 1 [3], w = 6,6 м/c;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где h - расстояние от уровня земли до верха окна или двери, h = 75 м;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города;

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Аналогично проводим расчет для других помещений, имеющих окна и балконные двери, при существующей конструкции здания и конструкцией по условиям энергосбережения. Для окон с двухкамерным стеклопакетом из стекла с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном принимаем нормативное сопротивление воздухопроницанию Ru = 0,26 м2ЧчЧПа/кг. Расчет сводим в таблицу 2.


Таблица 2. Сводная таблица расчета теплопотерь за счет инфильтрации.

Помещение Температура наружного воздуха, tн Температура внутреннего воздуха, tв Плотность наружного воздуха, ρн Плотность внутреннего воздуха, ρв Площадь окон и балконных дверей, Fок Нормативное сопротивление воздухопроницанию, Ru Давление на внешней поверхности наружного ограждения, Pi Условное давление в верхней точке с заветренной стороны здания, Po Расчетная разность между давлениями, Δ P Расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения, G Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха, Q

Для существующей конструкции

Комната 1 -37 20 1,496 1, 205 3,648 0,130 36,582 132,990 -96,408 129,396 -1652,125
Комната 2 -37 20 1,496 1, 205 3,648 0,130 36,582 132,990 -96,408 129,396 -1652,125
Комната 3 -37 20 1,496 1, 205 2,614 0,130 36,582 132,990 -96,408 92,734 -1184,023

Для конструкции по условиям энергосбережения

Комната 1 -37 20 1,496 1, 205 3,648 0,260 36,582 132,990 -96,408 64,698 -826,063
Комната 2 -37 20 1,496 1, 205 3,648 0,260 36,582 132,990 -96,408 64,698 -826,063
Комната 3 -37 20 1,496 1, 205 2,614 0,260 36,582 132,990 -96,408 46,367 -592,011

Поскольку на первом этаже имеется также кухня и уборные, необходимо учесть потери теплоты инфильтрацией, связанные с работой систем вентиляции. Определим расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха, связанного с работой систем вентиляции для кухни:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,


где V - объемный расход воздуха за 1 час в помещении, для кухни принимаем V = 90 м3/ч;


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.


Аналогично проводим расчет для ванной и санузла, расчет приведен в таблице 3.


Таблица 3. Сводная таблица расчета теплопотерь за счет инфильтрации, связанных с работой вентиляции.

Помещение Температура наружного воздуха, tн Температура внутреннего воздуха, tв Плотность внутреннего воздуха, ρв Объемный расход воздуха за 1 час в помещении, V Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха, связанного с работой систем вентиляции, Qв

Для существующей конструкции

Кухня -37 17 1,217 90 1325,138
Ванная -37 27 1,177 50 843,435
Таулет -37 18 1,213 50 747,244

Для конструкции по условиям энергосбережения

Кухня -37 17 1,217 90 1325,138
Ванная -37 27 1,177 50 843,435
Таулет -37 18 1,213 50 747,244

3. Расчет теплопотерь за счет теплопередачи через ограждения


Основные тепловые потери через наружные ограждения

Основные тепловые потери помещения через ограждающие конструкции составят:


Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города,гдеРазработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - площадь поверхности ограждения, м2;

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/ (м2Ч°С);

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города - коэффициент, учитывающий положение ограждающей конструкции относительно наружного воздуха, по таблице 3* [2] для стен принимаем Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города.

Принимаем надбавки к основным теплопотерям:

добавки на ориентацию наружных ограждений:

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города для севера (С)

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города для юга (Ю).

Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции покажем на примере комнаты 1:

1) Температура внутри помещения t=20 оС;

2) Ограждающие конструкции и их ориентация по сторонам света:

а) наружная стена-С

б) окно - С

в) пол

3) Линейные размеры ограждающих конструкций (по правилам линейного обмера отапливаемых помещений), м x м:

а) наружная стена 4,285х3,094

б) окно 2,4х1,52

в) потолок 3,76х5,5

4) Площади ограждающих конструкций:


а) наружная стена Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города м2;

б) окно Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города м2;

в) потолок Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города м2


5) Разность температур внутри помещения и наружного воздуха:


а) наружная стена Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: