Системи енергозабезпечення мікрорайону

Структура споживання енергоресурсів. Клас будівлі за енергоспоживанням. Розрахунок електричного навантаження будівель. Визначення потужності і кількості підстанцій. Вибір схеми електропостачання району міста. Розрахунок споживання газу котельнею.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 06.10.2017
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 .ВХІДНІ ДАНІ систем енергозабезпечення ОБ'ЄКТУ ТА ЇХ АНАЛІЗ

Мікрорайон Львова знаходиться на вул. Антонича і включає в себе 11 будинків. Кількість людей, що проживає в мікрорайоні - 4536, площа будинків становить 9117 . площа мікрорайону -3,2 га, опалювальний об'єм 217331.

Рисунок 1.1 Зовнішній вигляд одного з будинків мікрорайону

Таблиця 1 Специфікація мікрорайону

Номер на плані

Найменування

Кількість підїздів

Кількість поверхів

Кількість квартир

8

Житловий будинок

3

9

102

10

Житловий будинок

2

9

104

12

Житловий будинок

2

9

109

14

Житловий будинок

2

9

71

16

Житловий будинок

2

9

74

20

Житловий будинок

3

9

110

20а

Житловий будинок

1

5

25

22

Житловий будинок

3

9

144

24

Житловий будинок

2

9

72

24а

Житловий будинок

4

9

215

26

Житловий будинок

2

9

108

Таблиця 1.2 Споживання енергії мікрорайону

місяць

Теплова енергія, Гкал

Гаряча вода,

Холодна вода,

Газ,

березень

895,87

3400,86

11450,88

27321,8

квітень

427

3183

8150

33239

травень

0

1630

7255

36518

червень

0

2661

7503

23859

липень

0

2411,8

7514

26018

серпень

0

2288

7947

0

вересень

0

2933

8333

31102

жовтень

427

3183

8150

33239

листопад

765

3329

8419

0

грудень

1626

3228

7988

28945

січень

1228

3981

9453

29899

лютий

1626

3228

7988

28945

Рисунок 1.2. План мікрорайону

2. АНАЛІЗ ЕНЕРГОВИКОРИСТАННЯ мікрорайону

2.1 структура споживання енергоресурсів

Кількість спожитої теплової енергії мікрорайоном наведена в табл. 2.2 за даними журналу обліку теплової енергії на об'єкті.

Рис. 2.1 Графік споживання теплової енергії мікрорайоном.

Рис. 2.2 Графік споживання теплової енергії мікрорайоном.

Рис. 2.3 Графік споживання холодної води мікрорайоном

Рис. 2.4. Графік споживання газу мікрорайоном

2.2 Визначення енерговитрат за питомими показниками

Питомі енерговитрати для теплової енергії - це споживання певної кількості даної енергії на опалювальної площі будівлі. Цей показник є дуже важливим для опису будинку. За ним складається оцінка енергоспоживання будівлі.

Питоме енергоспоживання мікрорайону знаходимо із суми спожитої теплової енергії за рік ділимо це значення на опалювальну площу мікрорайону.

Таблиця 2.4

Питоме енергоспоживання QS=(Qтеплрічне)/S

місяць

Питоме енергоспоживання,

березень

23,6

квітень

15,6

травень

6,8

червень

5,7

липень

6,4

серпень

2,1

вересень

7,3

жовтень

15,6

листопад

16,7

грудень

36,6

січень

30,2

лютий

24,42

сума(Квт*год) /

191,02

2.3 Клас будівлі за енергоспоживанням

Достовірно клас будівлі за енергоспоживанням визначити важко, оскільки котельня планує енергоспоживання згідно лімітів встановлених міською радою.

Згідно енергетичної класифікації будинків (таблиці 2.5) наш об'єкт у 2012 році отримав оцінку D, яка свідчить про те, що будівля енергоємна .

Таблиця 2.5

Енергетична класифікація будинків

нергетичний клас

Енергетична оцінка

Показник ЕА

Період будівництва

A+

Пасивний

до 15

A

Низькоенергетичний

від 15 до 45

B

Енергоощадний

45 до 80

C

Середньоенергоощадний

80 до 100

D

Середньоенергоємний

(задовольняє актуальні вимоги)

100 до 150

від 1999 року

E

Енергоємний

150 до 250

від 1998 року

F

Високоенергоємний

понад 250

від 1982 року

3. Розрахунок електричного навантаження будівель та мікрорайону

Відповідно до державних будівельних норм ДБН В.2.5-23-2003 житло щодо оснащеності побутовими електроприладами і їхніми розрахунковими навантаженнями розподіляється на три види:

1-житло в будинках масового будівництва,споруджених і тих,що споруджуються із загальною площею від 35 до 95 і заявленою потужністю електроприймачів до 30 кВт.

2-житло у багатоквартирних будинках загальною площею від 100 до 300 і заявленою потужністю електроприймачів від 30 до 60 кВт.

3- житло у котеджах,будинках на 1 родину із загальною площею від 150 до 600 і заявленим замовником високим рівнем комфортності від 60 до 140 кВт.

Для житла першого виду встановлюється п'ять рівнів електрифікації і відповідні їм нормативні розрахункові питомі навантаження:

перший рівень - житло з плитами на природному газі;

другий рівень-житло з плитами на зрідженому газі;

третій рівень - житло з електричними плитами потужністю до 8,5 кВт;

четвертий рівень-житло з електричними плитами потужністю до 10,5 кВт;

п'ятий рівень-будиночки на ділянках садівничих товариств.

Для житла другого виду встановлюється 2 рівні електрифікації і відповідні їм нормативні розрахункові питомі навантаження:

перший рівень - житло з плитами на природному газі;

другий рівень - житло з електричними плитами потужністю до 10,5 кВт.

Встановлені нормативи питомих електричних розрахункових навантажень зведені в таблицю (Додаток,таблиця 1) і враховують застосування в житловому приміщенні побутових кондиціонерів повітря(або інших аналогічних за потужністю приладів і комфортного електричного додаткового опалення в межах 7-15 % від загальної потреби в теплі з розрахунку 60-120 Вт на 1 додатково опалювальної площі).

3.1 Визначення розрахункових навантажень на вводах житлових будинків

Таблиця 3.1.

Специфікація даного мікрорайону

Номер на плані

Найменування

Кількість підїздів

Кількість поверхів

Кількість квартир

Кількість мешканців

8

Житловий будинок

3

9

102

408

10

Житловий будинок

2

9

104

416

12

Житловий будинок

2

9

109

436

14

Житловий будинок

2

9

71

284

16

Житловий будинок

2

9

74

296

20

Житловий будинок

3

9

110

440

20а

Житловий будинок

1

5

25

100

22

Житловий будинок

3

9

144

576

24

Житловий будинок

2

9

72

288

24а

Житловий будинок

4

9

215

860

26

Житловий будинок

2

9

108

432

Визначаємо навантаження житлового будинку 8,якщо відомо,що житло в цьому будинку щодо оснащеності побутовими електроприладами відноситься до першого виду згідно з встановленими нормами з однаковим електричним навантаженням. Будинок має 3 під'їзди, 9 поверхів і 102 квартири. Квартири оснащені плитами на природному газі.

Розв'язання.

Визначаємо активне навантаження житла(квартир) попередньо встановивши за таблицею 1 Додатку питоме розрахункове електричне навантаження одного житла:

РжN =Ржн*N=0,84*102=85,68 кВт

де Ржн - питоме розрахункове електричне навантаження одного житла (квартири),що вибирається за табл.1 Додатку залежно від прийнятого рівня електрифікації і кількості квартир,приєднаних до даної ланки електромережі,кВт/житло;

N- кількість житла (квартир),приєднаного до введення,лінії,ТП. Питомі розрахункові електричні навантаження житла охоплюють навантаження освітлення загально будинкових приміщень.

Знаходимо реактивне навантаження житла (квартир):

QжN=Pжn*tgцкв=85,68*0,43=36,8 кВар

де QжN- реактивне навантаження житла, tgцкв - вибираємо за табл.6 Додатку.

Знаходимо повне навантаження житла(квартир):

SжN=vР2+Q2=v85,682+36,82=93,25 кВА

Визначаємо силове навантаження житлового будинку за виразом (3.2) з урахуванням того,що як силове навантаження використовуються ліфти відповідно до рекомендацій табл.7 Додатку:

Рсил=?Рл*Кпл+?Рсан*Кп.сан=3*7*0,61+0=12,81 кВт

де Рл-встановлена потужність електродвигуна кожного з ліфтів за паспортом, кВт; Кпл-коефіцієнт попиту для ліфтів, що визначається за табл.3Додатку,залежно від кількості ліфтових установок і кількості поверхів будинку; Рсан - встановлена потужність кожного електродвигуна сантехнічних установок за їхніми паспортами, кВт; Кп.сан - коефіцієнт попиту для електродвигунів сантехнічних установок,визначається за табл.4 Додатку.

Визначаємо реактивне навантаження ліфтів

Qсил= Рсил*tgцс=12,81*1,17=14,98 кВар,

де tgцс-знаходимо з табл. 6 Додатку.

Визначаємо повне силове навантаження

Sсил= vРсил2+Qсил2=v12,812+14,982 =19,71 кВА

Визначаємо розрахункове активне навантаження житлового будинку в цілому:

Рб.ж.=Рж+0,9Рсил+?Ргр*Куп=85,68+0,9*12,81+0=97,21 кВт

де Рж- розрахункове навантаження електроприймачів квартир; Ргр- розрахункове навантаження вбудованих або прибудованих цивільних приміщень, що живляться від електрощитової жилового будинку і визначаються за методикою розрахунку навантажень громадських будівель; Куп-коефіцієнт участі в максимумі навантаження квартир і силових електроприймачів житлового будинку навантажень вбудованих і прибудованих приміщень, що визначаються за таблицею 5 Додатку.

Визначаємо реактивне навантаження житлового будинку:

Qб.ж.= Рж*N*tgцкв+0,9?Рс*tgцс=85,68*0,43+0,9*12,81*1,17=50,33 кВар

Значення коефіцієнтів потужності для квартир з плитами на природньому газі і для ліфтових установок встановлюємо за табл.6 Додатку.

Визначаємо повне навантаження житлового будинку

Sб.ж.=vРб.ж.2+Q2 б.ж.= v97,212+50,332=109,47 кВА

Аналогічно визначаємо всі навантаження житлових будинків і результати зводимо в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2 навантаження житлових будинків

Номер

8

10

12

14

16

20

20а

22

24

24а

26

Розрахункове навантаження житла

Кількість квартир

102

104

109

71

74

110

25

144

72

215

108

Питоме навантаження квартир

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

0,84

Активне навантаження

85,68

87,36

91,56

59,64

62,16

92,4

21

120,9

60,4

180,6

90,72

Реактивне навантаження

36,84

37,56

39,37

25,64

26,72

39,7

9,03

52,0

26,0

77,658

39,0

Повне навантаження

93,26

95,09

99,66

64,92

67,66

100,5

22,85

131,6

65,8

196,58

98,75

Розрахункове навантаження ліфтів

Кількість ліфтів

3

2

2

2

2

3

1

3

2

4

2

Установлена потужність ліфтів

7

7

7

7

7

7

4

7

7

7

7

Активне навантаження

12,81

8,54

8,54

8,54

8,54

12,8

2,44

12,8

8,54

17,08

8,54

Реактивне навантаження

14,98

9,99

9,99

9,99

9,99

14,9

2,85

14,9

9,99

19,98

9,99

Повне навантаження

19,71

13,14

13,14

13,14

13,14

19,7

3,75

19,7

13,1

26,2

13,14

Навантаження житлового будинку

Р б.ж.

97,21

95,04

99,24

67,32

69,84

103,9

23,19

132,4

68,1

195,97

98,4

Q б.ж.

50,33

46,55

48,36

34,63

35,72

53,2

11,59

65,5

34,9

95,643

48,0

S б.ж.

109,46

105,8

110,40

75,71

78,45

116,7

25,93

147,7

76,6

218,06

109,48

3.2 Розрахунок навантаження зовнішнього і внутрішньо квартального освітлення

Розрахункове навантаження внутрішньо квартального освітлення визначаємо так:

Рр.к.о.=рn.к.о*F

Рр.к.о.=1,2*10,2=12,24 кВт

де рn.к.о=1,2 кВт/га - питоме навантаження внутрішньоквартального освітлення; F-площа мікрорайону в гектарах.

Розрахункове навантаження зовнішнього освітлення знаходимо так:

Рр.з.о.= рn.з.о*L

Рр.з.о.=30*1,11=79,8 кВт

де рn.з.о -питоме розрахункове навантаження зовнішнього освітлення (додаток,табл.4.). L-довжина вулиці категорії Б.

3.3 Визначення потужності мікрорайону міста

Визначимо потужність мікрорайону, якщо відомо, що кількість квартир у мікрорайоні 1134, 25ліфтів потужністю 7кВт,1 потужністю 4 кВт.Квартири оснащені газовими плитами. Внутрішньоквартальне освітлення - Рр.к.о.= 12,24 кВт, зовнішнє освітлення Рр.з.о.= 79,8 кВт.

Розв'язання. З урахуванням коефіцієнта попиту ліфтових установок можна встановити

Рмакс=рn.кв. ? n.кв.+Кп(?Рл1і*nл1і+? Рл2і*nл2і=0,609*1134+0,9*0,39*(25*7+1*4)=753,44 кВт

Визначаємо потужність мікрорайону

Рм.р.= Рмакс*0,4=753,44*0,4=301,37 кВт

Розрахункове навантаження мікрорайону з врахуванням внутрішньо квартального і вуличного освітлення визначаємо так:

?Рм.р.+Км.о.*Рр.з.о.+Км.о.*Рз.о.= 301,37+12,24+79,8=393,41 кВт

де Км.о. - коефіцієнт участі в максимумі для вуличного і внутрішньо квартального освітлення Км.о.=1

3.4 Визначення потужності і кількості підстанцій в мікрорайоні

Вибір потужності ТП відноситься до техніко-економічних задач. Підвищення потужності ТП призводить до зменшення Кількості їхнього числа і відповідно вартості, але при цьому ускладнюється розподільна мережа низької напруги. І навпаки, зменшення потужності ТП приводить до збільшення їхнього числа і вартості, але розподільна мережа низької напруги виявляється легше і відповідно дешевше, таким чином повинна існувати оптимальна потужність ТП, що відповідає мінімуму річних приведених витрат. Річні приведені витрати, що залежать від потужності ТП, повинні включати вартість розподільних мереж середньої і низької напруги і вартість втрат електроенергії в них, вартість ТП і втрат електроенергії у трансформаторах.

Але на попередніх етапах розрахунку не всі вхідні дані ще відомі. Тому з огляду на досвід проектування та обмеження через різні технічні обмеження, потужність трансформаторних підстанцій для міських ТП обмежується, як правило, величинами 400 і 630 кВА.

З огляду на поверховість, щільність забудови мікрорайону і категорію електричних приймачів, вибираємо потужність трансформаторів 400 кВА і кількість трансформаторів у ТП-2

nтп=?Рм.р./кз*Sтр*nтр*соsц=393,41/0,7*400*2*0,9=0,78=1 шт.

3.5 Розподіл навантаження мікрорайону між підстанціями

Розподіл навантаження між підстанціям здійснюється з урахуванням вищенаведеного у попередніх розділах.

Припустимо, що всі будинки живляться однією підстанцією потужністю 2*400 кВА. Оскільки в цій частині мікрорайону знаходяться тільки житлові будинки, розрахункове навантаження цієї частини мікрорайону, що приходиться на трансформаторну підстанцію розраховуємо за аналогією з врахуванням ліфтових установок:

Рж.б.ТП=Рn?nкв+0,9Кп(Рл1n1+Рл2n2)=0,604*564+(0,9*0,35*11*7*0,35*1*4)= =340+25,52=365,52 кВт,

де 0,604- питоме навантаження ,при кількості квартир в мікрорайоні 1134

(знаходимо за таблицею 1 Додатку);0,35- коефіцієнт попиту ліфтових установок, при їх кількості 26.

При визначенні кількості ліфтових установок треба користуватися нормами, відповідно до яких для будинків 6-9 поверхів рекомендується установка одного ліфта потужністю 7 кВт,12-16 поверхів - 2 ліфти 7 і 11 кВт, 20-25 поверхів - 2 ліфти 7 і 11-15 кВт.

Визначаємо повну активну потужність ТП, віднесену до шин 0,4кВ з врахуванням внутрішньо квартального і зовнішнього освітлення.

Ртп=365+6,12+16,65=387,77 кВт

Знаходимо повну потужність підстанції:

Sтп = Ртп/соsц=387,77/0,9=430,85 кВА

Коефіцієнт завантаження в нормальному режимі:

Кзн= Sтп/nтп* Sтр=430,85/2*400=0,53

Коефіцієнт завантаження в аварійному режимі:

Кза= Sтп/ Sтр=430,85/400=1,08

Оптимальні коефіцієнти завантаження Кзн = 0,6-0,8; Кза =1,2-1,6

3.6 Розташування трансформаторних підстанцій на плані мікрорайону

Для визначення місця розташування трансформаторної підстанції визначаємо центр електричних навантажень. Побудову картограми виконуємо на підставі результатів визначення розрахункових навантажень житлових будинків.

Картограми будуємо за умовою, що площі кіл картограми в обраному масштабі є розрахунковими, повними навантаженнями житлових будинків і коунально громадських навантажень.

Центр навантажень приймаємо співпадаючим з центром ваги будинку. Це допущення обумовлене тим, що невідомий розподіл приймачів електроенергії

по площині будинку. Для визначення місця розташування ТП знаходимо центр електричних навантажень підстанції за допомогою аналітичного методу додавання паралельних навантажень,що базується на теорії проекції.

Визначаємо центр електричних навантажень підстанції мікрорайону:

Рисунок 3.1.План мікрорайону

Відповідно до плану мікрорайону й електричних навантажень знаходимо центр електричних навантажень:

Хо=(109*34+105*12+110*36+75*43+78*26+116*12+26*21+147*36+76*20+218*23+109*7)/1175=24,52 мм

Уо=(109*83+105*74+110*67+75*59+78*56+116*48+26*38+147*36+76*25+218*12+109*21)/1175=44,2мм

Всі значення заносимо в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3. Розрахункові дані для визначення центру електричних навантажень підстанції

N

Sp1

X1

Y1

Sp1X1

Sp1Y1

8

109,4661247

34

83

3721,848

9085,688

10

105,8363618

12

74

1270,036

7831,891

12

110,4028483

36

67

3974,503

7396,991

14

75,7137296

43

59

3255,69

4467,11

16

78,45051665

26

56

2039,713

4393,229

20

116,763455

12

48

1401,161

5604,646

20а

25,93450675

21

38

544,6246

985,5113

22

147,7965215

36

36

5320,675

5320,675

24

76,6259418

20

25

1532,519

1915,649

24а

218,0657106

23

12

5015,511

2616,789

26

109,4895153

7

21

766,4266

2299,28

сума

1174,545232

28842,71

51917,46

Побудуємо картограму навантажень житлового будинку,якщо відомо,що повне навантаження житлового будинку Sз.ж = 109 кВт,а силове навантаження складає Sсил= 13 кВт.

Будуємо картограму будинку попередньо прийнявши масштаб m=0,6 кВА/

r===7, 62 мм

Сектор кола, що показує величину силового навантаження у загальному навантаженні житлового будинку визначаємо так:

б=*360)/=(13*360)/109=43,22 мм

Значення для кожного будинку заносимо в таблицю 3.4.

Таблиця 3.4.Розрахункові дані для побудови картограм навантаження

N

Sp1

Sсил

R

б

8

109,47

13,1441

7,622535

43,22689009

10

105,84

13,1441

7,495093

44,70939914

12

110,4

13,1441

7,655079

42,86012739

14

75,714

13,1441

6,339381

62,4969892

16

78,451

19,7162

6,452937

90,47512388

20

116,76

3,75546

7,872506

11,57867206

20а

25,935

3,75546

3,71021

52,12999683

22

147,8

19,7162

8,857102

48,02427109

24

76,626

13,1441

6,377456

61,75297856

24а

218,07

26,2882

10,75854

43,39866299

26

109,49

13,1441

7,623349

43,21765539

Центр електричних навантажень і картограму ми позначили на рисунку 3.1.

3.7 Вибір схеми електропостачання району міста

Трансформаторні підстанції за планом мікрорайону розподіляємо відповідно до раніше проведених розрахунків,як це показано на рисунку 3.2.

Рисунок 3.2 План мікрорайону і розташування трансформаторних підстанцій

3.7.1 Вибір і розрахунок мережі живлення напругою 10 кВ

При виборі схеми електропостачання необхідно врахувати наявність джерел живлення в місті, їх кількість, віддаленість від споживачів,доцільність додаткових розподільчих пунктів. Доцільність спорудження РП і живильних ліній повинна бути обґрунтована в кожному випадку техніко-економічними розрахунками. Розподільні пункти і лінії живлення з економічної точки зору доцільно споруджувати при густині електричного навантаження не менше за 5 мВт/ і при відстані живильного району від джерела більше 3-4 км .

Навантаження на шинах РП 10 кВ має бути не менше 7 Мвт. Розподільні пункти слід розташовувати в районі міста таким чином, щоб напрямок потоку енергії в живильній і розподільчій мережах 10 кВ, по можливості співпадав. У такому разі зменшуються втрати енергії та скорочуються витрати кабелю. Економічно доцільно розташовувати РП 10 кВ на території району, що живиться від нього, між найближчою до джерела живлення межею і центром навантаження, заглиблюючись в район обслуговування на 10-15 % від його відстані.

Менші за потужністю РП треба розташовувати поблизу межі району. Розподільний пункт і найближчі до нього ТП доцільно суміщати.

Вибираємо мережу живлення 10 кВ, коли відомо, що район складається з 1мікрорайону, є одне джерело живлення, розташоване в західній частині району, та віддалене від його межі на відстань 5 км. Потужність району складає Рр.м=430,85 кВА, а його площа 0,032.

Потужність перерозподілиться між ТП по 430,85/2=215,43 кВт. Оскільки потужність ТП невелика, розташовуємо їх на межі району міста з однаковою віддаленістю від джерела живлення.

Лінії живлення виконуємо декількома паралельно працюючими кабелями із загальним вимикачем на кожній лінії.

Для розрахунку такої схеми необхідно знати навантаження на РП. Оскільки це навантаження задане в умові,то ми його й приймаємо. Якщо треба знайти шляхом додавання навантажень підстанцій, що підключені до РП, то воно визначається як:

Sрп=Ксм? Sтп=215,43/0,9=239,36 кВА

де Ксм- коефіцієнт суміщення максимуму навантаження ТП, що живиться від даного РП (додаток, таблиця 6).

Знаходимо струм лінії:

І л = Sрп/*Uн*nл=239,36 /*10*2)=6,91 А

де n - кількість ліній, що живлять ТП.

Визначаємо переріз ліній:

Fл= І л/Jек=6,91 /1,4=4,93 мм

де Jек - економічна густина струму(додаток, таблиця 7).

Знайдемо кількість кабелів у лінії - 2,тоді переріз кабеля визначається так:

Fкаб= Fл/2=4,93/2,47= мм

Приймаємо стандартний переріз кабеля 16 .Допустимий струм кабеля Іприп=75 А(таблиця 9,додаток).

Перевіряємо кабель за припустимим струмом на нагрівання

Ір?Кn* Іприп,

де Ір - робочий струм кабеля, Кn- коефіцієнт, що враховує умови прокладання(таблиця 10 додатку); Іприп - припустимий струм кабеля.

Ір= Sрп*Uн*nл=239,36/*10*3*2=2,3 А

2,3?0,87*75; 2,3?65

Перевіряємо роботу кабеля в аварійному режимі. Допускаємо,що найбільш важким аварійним режимом для даної схеми є пошкодження однієї лінії, тоді живлення РП здійснюється по двох лініях і аварійний струм в цьому випадку визначається так:

І= Sрп/*Uн*nл=239,36/1,73*1*2*2=34,59 А

В умовах аварійної роботи повинна дотримуватись умова:

І?Кпер*Кn* Іприп,

де Кпер - коефіцієнт перезавантаження,що враховує збільшення допустимого струму кабеля в після аварійному режимі (таблиця 11 дотатку ).

У нормальному режимі кабель завантажений на (107/166=0,65) 65%.Тому в післяаварійному режимі вираз має вигляд:

34,59?1,1*0,84*95 34,59?87,78

У цьому виразі умова дотримується,тому прийнятий переріз кабелю залишається без змін.

3.7.2 Вибір розподільної мережі напругою 0,4 і 10 кВ

Схема електропостачання району міста розробляється з урахуванням розміщення джерел живлення та споживачів, величини їхньої напруги та потужності, необхідної надійності, розташування та конструктивного та виконання ліній, РП і міських ТП.

Безперебійність (надійність) електропостачання електроприймачів (споживачів) електроенергії в будь-який момент часу визначається режимами їх роботи. У відношення забезпечення надійності електропостачання, характеру та тяжкості наслідків від перерви харчування приймачі електричної енергії, згідно з ПУЕ поділяються на такі категорії:

Електроприймачі першої категорії - електроприймачі, перерва електропостачання яких може спричинити за собою небезпеку для життя людей, значної шкоди народному господарству, пошкодження дорогого обладнання, масовий брак продукції, розлад складного технологічного процесу, порушення функціонування особливо важливих елементів комунального господарства. Питома вага навантажень споживачів першої категорії в більшості галузей промисловості невеликий, за винятком хімічних і металургійних виробництв. На нафтохімічних заводах навантаження споживачів першої категорії становить 70-80% . від сумарної розрахункового навантаження. На металургійних заводах, що мають у своєму складі тільки коксохімічні, доменні і конверторні цеху навантаження першої категорії дорівнює 70-80% .

Зі складу електроприймачів першої категорії виділена так звана особлива група електроприймачів, безперебійна робота яких необхідна для безаварійного зупинки виробництва з метою запобігання загрози життю людей, вибухів, пожеж і пошкодження дорогого обладнання. До них відносяться електродвигуни засувок, приводи компресорів, вентиляторів, насосів підйомних машин на підземних рудниках.

Електроприймачі: першої категорії мають бути забезпечені харчуванням від двох незалежних взаємно резервують джерел живлення, перерва їх електропостачання при аварії на одному з джерел живлення може бути допущено лише на час автоматичного відновлення живлення.

Електроприймачі другої категорії - це такі електроприймачі, перерва електропостачання яких призводить до масового недоотпуск продукції, до масового простою робочих, механізмів, промислового транспорту, порушення нормальної діяльності значної кількості міських і сільських жителів.

Електроприймачів другої категорії рекомендовано забезпечувати електроенергією від двох незалежних джерел живлення.

Для даної категорії при порушенні електропостачання одного джерела живлення допустимі перерви електропостачання на час, необхідний для включення резервного харчуванні діями чергового персоналу або виїзної оперативної бригади.

Електроприймачами третьої категорії називають всі інші електроприймачі, що не підходять під визначення вищевикладених. До них можна віднести електроприймачі в допоміжних цехах, на невідповідальних складах. Для їх електропостачання достатньо одного їх джерел живлення, за умови, що перерви в електропостачанні достатньо одного з джерел живлення за умови, що перерви в електропостачанні, необхідні для ремонту або заміни пошкодженого апарату, не перевищують доби.

енергоресурс будівля електропостачання газ

4. Витрати енергії на обігрівання житлових будівель мікрорайону

Теплота, що надходить у будівлю, витрачається на відшкодування витрат крізь огороджувальні конструкції (стіни, підлога, стеля, вікна, двері) та на підігрівання зовнішнього повітря, що надходить через систему вентиляції й шляхом інфільтрації через вікна та двері.

Втрати тепла кожною будівлею є індивідуальні, вони залежать від характеристик використаних будівельних матеріалів, геометричних розмірів будівлі та її елементів тощо. Однак, враховуючи, що спорудження будинків здійснювалось у багатьох випадках за типовими проектами з використанням будівельних матеріалів з близькими характеристиками для орієнтовних розрахунків можна використати питомі опалювальні характеристики.

Зовнішній будівельний об`єм будинків приймають за даними Української асоціації організацій технічної інвентаризації.

Будівельний об`єм надземної частини будови з неопалюваним горищем визначається множенням площі горизонтального розрізу за зовнішнім обміром будови на рівні першого поверху вище цоколю на повну висоту будинку, виміряну від рівня чистої підлоги першого поверху до верхньої площини теплоізоляційного шару перекриття горища, при безгорищних покрівлях - до середньої відмітки верхньої поверхні покрівлі.

У випадку, якщо розрахункові дані для певного району Львівської області або фактичні вихідні дані для конкретного опалювального сезону відрізняються від усереднених (тривалість опалювального сезону - 191 доба, середня температура - мінус 0.2°С, розрахункова температура на опалення - мінус 19°С, температура у приміщенні - +18°С), то проводиться перерахунок, шляхом множення табличного значення питомих витрат енергії на коефіцієнт хо, який розраховується за формулою:

де: tвн - фактична внутрішня температура в приміщенні;

tсер - фактична середня температура зовнішнього повітря для даного опалювального сезону;

Nф - фактична тривалість опалювального сезону або періоду, для якого проводиться розрахунок втрат тепла;

ko - коефіцієнт, що враховує розрахункову зовнішню температуру на опалення районів області, для районів з температурою мінус 20°С ko=0,97, для інших ko=1.

4.1 Розрахунок потреби теплоти за енергетичним балансом будинку

Для визначення потреб тепла за методом енергетичного балансу знаходять складові витрат тепла і його надходжень у будівлю, які наведені у таблиці.

Таблиця4.1.зведені тепловтрати

Витрати тепла

Надходження тепла

стіни

теплопостачання

вікна

сонячна радіація

стеля

технологічне обладнання

підлога

система освітлення

інфільтраційні

персонал

вентиляційні

додаткові

Зведення всіх складових надходжень і витрат теплоти в тепловому балансі приміщення визначає дефіцит або надлишок теплоти. Дефіцит теплоти вказує на необхідність встановлення у приміщенні системи опалення (СО).

Теплову потужність СО будинку, можна визначити, склавши баланс втрат теплоти приміщень для холодного періоду року, у вигляді

де - тепловтрати через захищення приміщення,Вт; - тепловтрати на нагрівання інфільтраційного повітря, Вт; - регулярний тепловий потік, який надходить в кімнати і кухні житлових будинків, Вт, ( підлоги).

Теплову потужність СО будинку з герметичними вікнами можна визначити за таким тепловим балансом

де - втрати теплоти на нагрівання припливного вентиляційного повітря (кількість вентиляційного зовнішнього повітря приймають з розрахунку однократного повітрообміну за годину), Вт; - кількість теплоти, утилізованої з викидного вентиляційного повітря, Вт.

З врахуванням теплоти сонячної радіації тепловий баланс набуде вигляду

де - розрахункова кількість теплоти сонячної радіації, що надходить у приміщення будинку, Вт.

4.1.1 Тепловтрати через захищення

Тепловтрати через захищення дорівнюють сумі втрат теплоти через зовнішні захищення приміщення, а також втрат або надходжень теплоти через внутрішні захищення (); враховують, якщо температура повітря у сусідніх приміщеннях нижча або вища на 3°С і більше від температури у даному приміщенні.

Для спрощення розрахунків тепловтрати приміщеннями розбивають на основні тепловтрати через зовнішні огородження, та додаткові.

4.1.2 Основні тепловтрати

Основні тепловтрати складаються з тепловтрат через окремі огородження приміщення (стіни, вікна, двері, підлогу, стелю), що визначаються за формулою

де - площа огородження, ; - температура внутрішнього та зовнішнього повітря, °С; - опір теплопередачі огородження, .

Тепловтрати приміщення, які приймаються за розрахункові при виборі теплової потужності системи опалення, визначаються як сума розрахункових втрат тепла через всі його зовнішні огорожі. Крім цього, повинні враховуватись втрати чи надходження тепла через внутрішні огорожі: якщо температура повітря в сусідніх приміщеннях нижче або вище температури в даному приміщенні на 3°С і більше.

Термічний опір утеплюючи шарів у кожній зоні додають до опорів так, що умовний опір теплопередачі є рівним

На орієнтацію огороджень величину добавки приймають відносно сторін світу (рис. 3) незалежно від призначення будівлі.

Додаткові тепловтрати на орієнтацію розраховують для всіх вертикальних і похилих до вертикалі зовнішніх захищень.

Рисунок 4.1 Значення додаткових до основних тепловтрат через зовнішні захищення залежно від їх орієнтації

На обдування огородження вітром. Якщо розрахункова зимова швидкість вітру не перевищує 5 м/с, то добавка на обдування приймається в розмірі 5% тепловтрат для огороджень, захищених від вітру, і 10% - для незахищених. Огородження вважається захищеним, якщо відстань по висоті від верху огородження до верху захищаючого його протилежного будинку більше 1/5 відстані між ними.

На висоту приміщення. При висоті приміщення громадських будівель більше 4 м величин тепловтрат через всі огородження збільшується на 2% на кожен метр висоти понад 4 м, але не більш 15%. Ця добавка не поширюється на сходові клітки. Сходові приміщення це переважно високі приміщення, тому для зменшення тепловтрат їх доцільно зонувати (розбивати на ізольовані по висоті зони).

У виробничих приміщеннях, де температури повітря під перекриттям і в робочій зоні можуть відрізнятися одна від одної у більших межах, ніж у приміщеннях громадських будівель, додаткові втрати тепла визначаються розрахунком з урахуванням розподілу температури по висоті.

На продування приміщення додається 5% до втрат тепла через вертикальні огородження.

На проникання холодного повітря, через зовнішні двері при їхньому відкриванні. Приймаються наступні величини добавок: у громадських будівлях при відсутності в зовнішніх дверях повітряних завіс і проходженні через двері за 1 год. 500-600 чоловік - 400-500% від основних втрат тепла через ці двері.

Оскільки ця додача значна, то з метою її зменшення входи в будинки необхідно передбачити з тамбуром, шлюзом або обладнати обертовими дверима. У багатоповерхових будинках будь-якого призначення при подвійних дверях без тамбура між ними - 100%, при подвійних, але з тамбуром - 80% і при одинарних дверях без тамбура - 65%

На інфільтрацію зовнішнього повітря. У житлових і громадських 3-8-поверхових будинках з подвійним склінням і при відсутності приточної вентиляції ця добавка враховується в розмірі від 5 до 20% основних тепловтрат у залежності від кількості поверхів будинку і поверху, що розраховується.

Варто знати, що в суспільних і виробничих приміщеннях з великою кількістю вікон і ліхтарів втрати тепла в результаті інфільтрації повітря можуть досягати значних розмірів - до 40-50% і більше основних тепловтрат.

4.2 Енергетичний баланс будівлі

1 Опір теплопередачі термічно однорідної непрозорої огороджувальної конструкції розраховується за формулою

RУ = ,

де бв, бз - коефіцієнти тепловіддачі внутрішньої і зовнішньої поверхонь огороджувальної конструкції, Вт/(м2 · К), які приймаються згідно з додатком Е;

Rі - термічний опір і-го шару конструкції, м2 · К/Вт;

лip - теплопровідність матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації (згідно з додатком Л), Вт/(м · К);

4.2.1 Втрати тепла

Рисунок 4.1. Рисунок огороджувальної конструкції

Опір зовнішньої стіни дорівнює:

Rзс=1,09 м2 · К/Вт

Опір огороджувальної конструкції підвалу дорівнює:

Rпд=1,29 м2 · К/Вт

Опір горищного перекриття дорівнює:

Rгп=1,44 м2 · К/Вт

Розрахуємо тепловтрати на прикладі типових будинків мікрорайону:

Спершу обчислимо тепловтрати для будинку під №8.

Тепловтрати через огороджувальні конструкції обчислимо за формулою:

Q=s *(tв-tз)*(1+к) * 1/Rк

-де s-площа огороджувальної конструкції, в цьому випадку зовнішня стіна;

tз, - середня температура за опалювальний період (-0,2 градуси);

tв - температура в квартирі ( 20 градусів);

к-коефіцієнт на орієнтацію стіни(приймається від 0,05 до 0,1)

Rк - опір огороджувальної конструкції

Q=(607,5-129,6)*(20-(-0,2))*(1+0,75)*(1/1,09)=7979,6 Вт

За цим прикладом ми обчислимо тепловтрати через решту огороджувальних конструкцій будинку і внесемо їх у таблицю:

Таблиця4.2 Тепловтрати будівлі

Вид конструкції

Тепловтрати,Вт

стіна 1

7979,6

стіна 2

5112,3

стіна 3

8378,5

стіна 4

17893,2

стіна 5

5112,3

стіна 6

4670,5

вікна

4066,7

вікна

4270,0

вікна

6405,1

вікна

4270,0

підвал

9819,5

перекриття горища

8796,7

вхідні двері

558,5

інфільтрація

16686

додаткові

8733

сума

96066

Маючи загальні тепловтрати будинку, можемо визначити питомі тепловтрати на , що знадобляться для розрахунків в інших будинках цього типу:

Qп=96066/21870= 4,39 Вт/

Тепер розрахуємо тепловтрати для другого типу будинків на прикладі будинку №16:

Таблиця4.3

Вид конструкції

Тепловтрати,Вт

стіна 1

19029,3

стіна 2

6390,4

стіна 3

4868,9

стіна 4

6390,4

стіна 5

19029,3

стіна 6

5355,8

вікна

4270,0

вікна

1601,2

вікна

1601,2

вікна

4270,0

підвал

12542

горишне перекриття

11236

вхідні двері

608

інфільтрація

16482

додаткові

11367

сума

125042

Тепер розраховуємо питомі тепловтрати для цього типу будинків

Qп =125042/25612=4,88 Вт/

Тепер розрахуємо тепловтрати для третього типу будинків на прикладі 26 будинку:

Таблиця4.4

Вид конструкції

Тепловтрати,Вт

стіна 1

26981,9

стіна 2

4868,9

стіна 3

26981,9

стіна 4

5355,8

вікна

5337,6

вікна

5337,6

підвал

11851

горишне перекриття

10616

вхідні двері

608

інфільтрація

15574

додаткові

11351

сума

124864

Тепер розраховуємо питомі тепловтрати для цього типу будинків

Qп =124864/20412=6,11 Вт/

Маючи розрахунок тепловтрат для типових будинків, можемо розрахувати тепловтрати усіх будинків, почергово за типами

Знаходимо тепловтрати для будинків,що підпадають під той тип,що і 8-й будинок:

Qт1= Qп*V=4,39*(20412+26827+25661+26627 )*24*191=2002,8 МВт*год

Знаходимо тепловтрати для будинків,що підпадають під той тип,що і 16-й будинок:

Qт2= Qп*V=4,88*(25612+21221+14580)*24*191=1373,8 МВт*год

Знаходимо тепловтрати для будинків,що підпадають під той тип,що і 26-й будинок:

Qт3= Qп*V=6,11*(20412+4560+10497+27896)*24*191=1774,7 МВт*год

Сумарні тепловтрати мікрорайону становлять:

?Q= Qт1+ Qт2+ Qт3=2002,8+1373,8+1774,7= 5151,3 МВт*год

Рисунок 4.2 діаграма тепловтрат крізь огороджувальні конструкції

4.3 Енергетичний баланс будівлі. Надходження тепла

Надходження теплоти від перебування людей у приміщеннях розраховувати виходячи з таких умов: тепловиділення дорослої людини у стані спокою становить 105 Вт, а дитини - 85 Вт.

МВт.?

Надходження теплоти за рахунок сонячної радіації (прямої і розсіяної) знаходиться за даними нижченаведеної таблиці, (МДж/м2/місяць, для широти 52°).

Таблиця4.5 Теплонадхождення від сонця

Місяці

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Пн

0

0

0

110

176

206

212

130

0

0

0

0

ПнСх/ПнЗх

0

0

152

243

332

370

340

268

191

110

0

0

Сх/Зх

143

210

365

459

512

512

518

457

371

263

166

121

ПдСх/ПдЗх

371

424

572

557

573

514

511

542

530

490

392

305

Пд

495

566

692

558

497

427

452

520

584

611

543

475

Кількість сонячних днів протягом опалюваного сезону становить 30.

Знаходимо середньодобову потужність сонячної енергії для опалювального сезону:

МДж/(м2·доб).

Надходження теплоти за рахунок сонячної радіації за опалювальний сезон складуть:

* ев жв =18,61*498*30*10-3 ев ж в=

= 105,1МВт·год.

Значення коефіцієнтів затінення світлового прорізу жв =0,6 і відносного проникнення сонячної радіації, ев =0,63 вікон приймаються з ДБН В 2.6-31-2006.

Надходження теплоти від освітлювальних приладів та технологічного устаткування.

Оскільки нам не задана потужність системи освітлення, приймемо, що проектне питоме навантаження освітлення на одиницю площі підлоги становить 10 Вт/м2. Загальна встановлена потужність освітлювальних приладів тоді становитиме:

Росв = 10·80433 =804330Вт.

Враховуючи коефіцієнт технічної справності освітлювальних приладів 0,9, коефіцієнт одночасності увімкнення 0,85 та середньодобову тривалість увімкнення 4 години на протязі опалювального сезону визначимо річне споживання електричної енергії:

Wосв=80433·0,9·0,85·4·191=47044938,8 Вт·год.

Таблиця4.5 показники теплонадходжень будинку

теплон...


Подобные документы

  • Характеристика "Центрального гірничо-збагачувального комбінату" (м. Кривий Ріг). Розрахунок електричного навантаження на шинах 0,4 кВ і 6 кВ. Вибір кількості та місця розташування підстанцій. Автоматизація та телемеханізація систем електропостачання.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2014

  • Розрахунок електричних навантажень методом упорядкованих діаграм. Визначення сумарного навантаження по цеху в цілому. Вибір числа, потужності та розташування цехових трансформаторних підстанцій. Розрахунок навантаження однофазних електроприймачів.

    курсовая работа [390,6 K], добавлен 19.05.2014

  • Визначення навантаження на вводах в приміщеннях і по об’єктах в цілому. Розрахунок допустимих витрат напруги. Вибір кількості та потужності силових трансформаторів. Розрахунок струмів однофазного короткого замикання. Вибір вимикача навантаження.

    дипломная работа [150,2 K], добавлен 07.06.2014

  • Розрахунок системи електропостачання: визначення розрахункового навантаження комунально-побутових, промислових споживачів Потужність трансформаторів. Визначення річних втрат електричної енергії, компенсація реактивної потужності підстанції 35/10 кВ.

    курсовая работа [971,3 K], добавлен 22.12.2013

  • Визначення електричних навантажень. Компенсація реактивної потужності. Вибір числа і потужності трансформаторів, типу підстанцій і їх місцезнаходження. Вибір живильних і розподільчих мереж високої напруги. Розрахунок заземлення і релейного захисту.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.09.2014

  • Коротка характеристика цеху, опис електроприймачів та головних джерел живлення. Розрахунок навантажень методом розрахункових коефіцієнтів, освітлювальних установок, сумарного електричного навантаження всього цеху. Електропостачання мікрорайону міста.

    курсовая работа [328,1 K], добавлен 27.05.2013

  • Розрахунок силових навантажень. Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії. Визначення доцільності компенсації реактивної потужності. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.

    курсовая работа [876,8 K], добавлен 19.12.2014

  • Характеристика мікрорайону: визначення споживачів, вибір енергоносіїв. Вибір типу та кількості трансформаторних підстанцій. Розрахунок навантажень, мереж 0,38 кВ та 10 кВ. Впровадження автоматизованих систем комерційного обліку в котеджному містечку.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 02.07.2011

  • Визначення розрахункового навантаження заводу середнього машинобудування механічного цеху. Техніко-економічне обґрунтування вибору схеми зовнішнього електропостачання підприємства, схема цехової мережі. Розрахунок компенсації реактивної потужності.

    курсовая работа [199,6 K], добавлен 20.01.2011

  • Вибір оптимальної схеми цехової силової мережі, розрахунок електричних навантажень, вибір кількості та потужності трансформаторів цехової підстанції. Вибір перерізу провідників напругою понад і до 1 кВ, розрахунок струмів короткого замикання і заземлення.

    курсовая работа [844,7 K], добавлен 12.03.2015

  • Характеристика електрообладнання об’єкта, розрахунок параметрів електричного освітлення. Вибір схеми електропостачання та його обґрунтування, розрахунок навантажень. Вибір числа і типу силових трансформаторів. Параметри зони захисту від блискавки.

    курсовая работа [66,4 K], добавлен 17.02.2014

  • Огляд сучасного стану енергетики України. Розробка системи електропостачання підприємства. Розрахунок графіків електричних навантажень цехів. Вибір компенсуючих пристроїв, трансформаторів. Розрахунок струмів короткого замикання. Вибір живлячих мереж.

    курсовая работа [470,0 K], добавлен 14.11.2014

  • Розрахунок навантаження в процесі пуску асинхронних двигунів. Поняття потужності дизель-генератора. Правила проектування систем аварійного електропостачання атомних станцій. Механізми східчастого прийому навантаження. Вибір вимикачів і роз'єднувачів.

    контрольная работа [87,7 K], добавлен 25.12.2010

  • Обґрунтування роду струму й напруги, схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання трансформаторної підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Визначення числа й потужності цехових трансформаторів і підстанції. Вибір марки й перетину кабелів.

    курсовая работа [490,9 K], добавлен 23.11.2010

  • Опис технологічного процесу підприємства. Розрахунок електричних навантажень та схеми електропостачання цеху, вибір трансформаторних підстанцій. Багатоваріантний аналіз типів і конструкцій теплообмінників. Розрахунок теплової ізоляції водонагрівача.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 19.11.2013

  • Розрахунок розгалуженої лінії електропередачі 10кВ, повного електричного навантаження на шинах. Вибір потужності трансформатора та запобіжників. Вибір кількості та номінальної потужності силових трансформаторів, електричної апаратури розподільника.

    курсовая работа [251,1 K], добавлен 11.11.2014

  • Визначення розрахункового навантаження будинків. Розроблення схеми внутрішньоквартального електропостачання електричної мережі, електричних навантажень на шинах низької напруги. Вибір кількості, коефіцієнтів завантаження та потужності трансформаторів.

    дипломная работа [4,8 M], добавлен 07.02.2012

  • Споживання та покриття потреби в активній потужності. Вибір схеми та номінальної напруги мережі. Баланс реактивної потужності. Перевірка проводів за нагріванням. Післяаварійний режим та режим максимальних навантажень. Регулювання напруги трансформаторів.

    курсовая работа [204,2 K], добавлен 30.01.2014

  • Розрахунок електричних навантажень. Визначення потужності та кількості трансформаторів знижувальних підстанцій. Перевірка електричної мережі на коливання напруги під час пуску електродвигунів. Вибір плавких запобіжників, автоматів та перерізу проводів.

    методичка [456,9 K], добавлен 10.11.2008

  • Розробка схеми електропостачання приготувального цеху: вибір розташування джерел світла, розрахунок навантаження фаз щита освітлення, потужності електродвигунів, пуско-регулюючої апаратури, струмопроводів, силових шаф, їх встановлення та експлуатація.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 25.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.