Эксплуатация автоматизированной системы отопления помещения и горячего водоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РТ

ГАОУ СПО «Бугульминский машиностроительный техникум»

Курсовой проект

Пояснительная записка

КП.МДК03.01.220703.025.000.ПЗ

Эксплуатация автоматизированной системы отопления помещения и горячего водоснабжения (ГВС)

Выполнил Фатыхова А.И.

Руководитель проекта Миронова А.А.

Содержание

Введение

1.1 Анализ объекта

1.2 Описание процесса, где используется объект

1.3 Условия эксплуатации, возможные внешние повреждения, помехи, человеческий фактор

2. Выбор узла, элемента (элементов) автоматики (автоматизации) системы автоматического управления

2.1 Перечень приборов, средств автоматизации, агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП

2.2 Эксплуатация элементов автоматических устройств систем управления

3. Обслуживание устройства

3.1 Хранение и транспортирование

3.2 Производство приемки оборудования (приборов, средств автоматизации, щитов, пультов, агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП), изделий и материалов от заказчика и ген. подрядчика

3.3 Монтаж установки (станка, устройства, оборудования)

3.4 Место монтажа установки (станка, устройства, изделия)

4. Расчетная часть

4.1 Экономическая эффективность эксплуатации котла

4.2 Расчет потребления ресурсов при использовании котла

4.3 Расчет потребления ресурсов при использовании проточного водонагревателя и общего отопления

5. Выполнение мероприятий по охране труда и противопожарной безопасности

6. Описание схем автоматизации

6.1 Описание принципиальной (электрической) схемы

6.2 Описание функциональной (структурной) схемы

Заключение

Список литературы

Введение

На сегодняшний день в жизни людей существуют различные блага, которые поддерживают жизнеобеспечение. К таким благам-потребностям можно отнести: электрическая и тепловая энергия и услуги теплоснабжения - отопление, вентиляция и горячее водоснабжение.

В последние годы, когда наблюдается сокращение запасов топлива и его удорожание, вопрос энергосбережения является наиболее актуальным и энергосберегающая политика, разрабатываемая в Российской Федерации, в том числе и в Республике Татарстан, направлена на повышение эффективности использования энергетических ресурсов. В первую очередь это может быть достигнуто за счет оптимизации технологических процессов и использования современного оборудования.

В данном курсовом проекте рассматривается эксплуатация автоматизированного отопления помещения и горячего водоснабжения (ГВС).

Преимущества автоматизации отопительных систем:

Отопление помещения применяется по индивидуальному графику;

Управление интенсивностью отопления объекта в ночное время позволяет экономить топливо;

При автоматизации отопительных систем обогреваются все части помещения, причем с возможностью различного отопления в разных его частях;

Данный вид теплоснабжения позволяет автоматизировать систему подачи горячей воды в здание;

КПД 95%-100%;

Быстрый нагрев помещения;

При выходе из строя контура ГВС устройство может эксплуатироваться в режиме отопления, что актуально в холодное время года;

Экономическая эффективность по сравнению с общим отоплением и водоснабжением с использованием проточного водонагревателя.

Целями курсового проекта являются:

систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по профессиональному модулю «Эксплуатация систем автоматизации»;

углубление навыков ведения самостоятельной исследовательской работы;

широкое использование различных источников информации (техническая литература и документация по технологическим процессам и объектам и т.д.);

изучение и практическое использование современных методов аналитической и проектной работы в области монтажа, наладки и эксплуатации систем автоматизации.

1. Описание устройства

1.1 Анализ объекта

автоматика подрядчик водонагреватель отопление

В данном курсовом проекте я рассматриваю двухконтурный котел отопления и ГВС Chaffoteaux Alixia 24 FF. Для начала, хотелось бы пояснить что такое двухконтурные котлы-это котлы, способные обеспечивать и отопление, и нагрев горячей воды для нужд ГВС. Нагрев контура ГВС осуществляется в проточном теплообменнике или во встроенном емкостном водонагревателе косвенного нагрева.

В режиме отопления осуществляется нагрев теплоносителя, находящегося внутри теплообменника. В его качестве выступает обычная вода. В зависимости от того, насколько горячей она должна быть на выходе и производится подогрев - от 35 до 80є С.

Режим отопления запускается термостатом, реагирующим на изменение температуры в помещении. При ее снижении он передает сигнал на запуск насоса, который создает разрежение в обратном трубопроводе. Данный процесс приводит к тому, что нагретая в теплообменнике вода поступает в систему отопления, при этом учитывается давление, если оно более 0,45 бар, то происходит замыкание контактов реле и розжиг горелки, которым управляет микропроцессор.

Далее котел начинает работать на минимальной мощности, постепенно увеличивая ее до максимальной. Если на каком-то этапе произойдет нагрев теплоносителя до заданной температуры, аппарат переходит в режим модуляции. В случае, когда на начальном этапе мощность оказывается высокой, электроника отключает горелку и допускает ее очередной розжиг только через 3 минуты.

Камера сгорания - это металлическая емкость, покрытая слоем теплоизоляционного материала, над которой располагается медный теплообменник. При этом горелка располагается в нижней ее части. Она зажигается автоматически в момент когда нужен подогрев воды. Вместе с ней включается и насос, используемый для принудительной циркуляции теплоносителя по трубопроводу системы.

При достижении заданных параметров происходит автоматическое уменьшение подачи газа и переход аппарата в режим ожидания. При последующем понижении температуры с термодатчика поступает сигнал на клапан, который открывается и пропускает топливо в большем объеме, что приводит к розжигу горелки.

Для предотвращения попадания воды во второй контур используется трехходовой клапан. Подогретый теплоноситель подается в систему отопления из котла через подающую линию, а возвращается через обратную.

Так как вода в первом теплообменнике движется по замкнутому контуру, то она практически не образует налета. Во втором - происходит подача жидкости из трубопровода которая имеет большое количество примесей, что может привести к поломке устройства. При выходе из строя контура ГВС устройство может эксплуатироваться в режиме отопления, что актуально в холодное время года.

Работа устройства в режиме ГВС

В теплое время года, когда отсутствует необходимость обогрева помещения, котел может быть включен на летний режим. В этом случае будет функционировать только контур ГВС.

Принцип работы газового двухконтурного котла в этом режиме следующий: трехходовой клапан перекрывает линию отопления, и теплоноситель из первичного теплообменника подается во вторичный.

Проходя через него, холодная вода нагревается и попадает в контур ГВС. Данный процесс запускается при помощи реле давления, которое замыкается при расходе воды, превышающем 2,5 литра.

Сначала автоматически подается команда на розжиг горелки, а затем открывается газовый клапан и постепенно мощность увеличивается до максимальной. Аппарат работает в заданном режиме, пока не произойдет нагрев воды, а потом переходит на этап плавного регулирования.

Причем горелка настраивается автоматически на расходуемое количество жидкости. Ее выключение происходит при превышении температуры на 5є С, а включение - при понижении на 1є С.

При эксплуатации в данном режиме контур отопления отключается и тепло от горелки передается неподвижному теплоносителю, а через него в контур ГВС.

Рисунок 1 - Общий вид

1. Выпускной коллектор дымовых газов, 2. Реле давления дымовых газов, 3. Конденсатосборник, 4. Первичный теплообменник, 5. Термостат перегрева, 6. Датчик температуры подающего трубопровода системы отопления, 7. Горелка 8. Электрод розжига 9. Газовый клапан 10. Устройство розжига 12. Предохранительный клапан 3 бар 13. Вторичный теплообменник 14. Пульт управления 15. Сливной вентиль 16. Кран заполнения системы отопления 17. Фильтр отопительного контура 18. Реле протока ГВС 19. Циркуляционный насос с воздухоотделителем 20. Трехходовой электроклапан 21. Датчик температуры обратного трубопровода системы отопления 22. Электрод контроля пламени 23. Камера сгорания 24. Расширительный бак 25. Вентилятор 26. Штуцер для отбора проб дымовых газов

1.2 Описание процесса, где используется объект

Двухконтурные котлы удобны в применении тем, что имеют небольшой размер, а значит, являются идеальным решением в тех случаях, когда необходимо проектирование системы отопления квартиры или маленького дома, в котором негде оборудовать котельную.

Котлы Chaffoteaux Alixia 24 FF - это двухконтурные котлы с закрытой камерой сгорания, с раздельными теплообменниками из меди и нержавеющей стали предназначенные для организации отопления и горячего водоснабжения помещений площадью до 240 кв. м., идеально подходят для поквартирного отопления. Он отличается высокой экономичностью - «ТРИ ЗВЕЗДЫ» согласно требованиям стандарта EN 92/42.

Напольные или настенные газовые конденсационные котлы применяются для радиаторного отопления или организации системы теплого пола. Для радиаторного отопления для подающей линии принимается расчетная зимняя температура - 70 °С, для обратной линии - 50 °С. Главным фактором при создании условий для конденсации является температура воды в обратной линии. Важно, чтобы она была значительно ниже температуры точки росы. При расчетной зимней температуре - 20 °С t° обратной воды достигает температуры точки росы. Таким образом, конденсационный газовый котел будет работать весь год в режиме конденсации.



1.3 Условия эксплуатации, возможные внешние повреждения, помехи, человеческий фактор

Безопасность и работоспособность котла обеспечиваются только при условии его ввода в эксплуатацию специалистом, имеющим квалификацию в соответствии с действующими нормами и правилами. При соответствующем использовании котла внешние повреждения исключены. Возникающие проблемы или помехи отображаются на панели управления с помощью световой индикации. Повреждения виной которым является человеческий фактор, так же практически исключены. Ремонт и техническое обслуживание котла должны производиться только квалифицированным специалистом, выполнять данные действия самостоятельно запрещено. Перед внешней очисткой котла нужно выключить его и установить внешний двухполосный выключатель в положение «OFF» (Выкл)

Чистку следует проводить с помощью ткани смоченной в мыльной воде. Нельзя использовать агрессивные моющие средства, инсектициды(химические препараты для уничтожения вредных насекомых) или другие токсичные вещества.

Нельзя использовать и хранить легковоспламеняющиеся вещества в помещении, в котором установлен котел.

Котёл отличается высоким комфортом подачи горячей воды, благодаря использованию в системе управления контуром ГВС двух датчиков температуры и расходомера, чем достигается высокая стабильность температуры при изменении объёма расхода воды. Так же устройство оснащено датчиком загазованности с автоматическим перекрытием и стабилизатора напряжения электрической цепи, что позволяет избежать вывода из работоспособного состояния при резких и высокоамплитудных колебаниях электрического напряжения, датчиком контроля тяги.

Данный котел имеет следующие технические особенности:

Высокопроизводительный контур ГВС;

Наличие системы самодиагностики;

Защита котла от замерзания;

Антиблокировочная система насоса (включение насоса каждые нерабочие 24 часа на несколько секунд);

Наличие ионизационного контроля пламени горелки;

Наличие предохранительного клапана в контуре отопления;

Оборудован датчиком контроля тяги;

Простой и удобный доступ через переднюю панель ко всему внутреннему оборудованию для его обслуживания.



2. Выбор узла, элемента (элементов) автоматики (автоматизации) системы автоматического управления

2.1 Перечень приборов, средств автоматизации, агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП

Котёл отличается высоким комфортом подачи горячей воды, благодаря использованию в системе управления контуром ГВС двух датчиков тем-

пературы и расходомера, чем достигается высокая стабильность температуры при изменении объёма расхода воды. Так же устройство оснащено датчиком загазованности с автоматическим перекрытием и стабилизатора напряжения электрической цепи, что позволяет избежать вывода из работоспособного состояния при резких и высокоамплитудных колебаниях электрического напряжения, датчиком контроля тяги.

Данный котел имеет следующие технические особенности:

Высокопроизводительный контур ГВС;

Наличие системы самодиагностики;

Защита котла от замерзания;

Антиблокировочная система насоса (включение насоса каждые нерабочие 24 часа на несколько секунд);

Наличие ионизационного контроля пламени горелки;

Наличие предохранительного клапана в контуре отопления;

Оборудован датчиком контроля тяги;

Простой и удобный доступ через переднюю панель ко всему внутреннему оборудованию для его обслуживания.

2.2 Эксплуатация элементов автоматических устройств систем управления

Эксплуатация котла осуществляется с помощью панели управления, которая непосредственно расположена на лицевой нижней части котла.

Рисунок 2 - Панель управления

Условные обозначения: 1. Светодиодный индикатор температуры и аварийной сигнализации 2. Светодиодный индикатор рабочего режима ВКЛ./ВЫКЛ. (зеленого цвета). 3. Кнопка ВКЛ./ВЫКЛ. 4. Регулятор температуры системы отопления и переключатель режимов «ЛЕТО/ЗИМА» 5. Регулятор температуры ГВС 6. Манометр 7. Кнопка перезапуска/режим «Трубочист» 8. Индикация неполадок: желтый цвет -- аномалия системы дымоудаления красный цвет -- аварийная блокировка котла 9. Индикатор наличия факела (желтый цвет)

Панель управления позволяет нам выполнить следующие действия:

Контроль перебоев стабильной работы котла;

Контроль параметров работы котла;

Изменение параметров работы котла;

Устранение ошибок эксплуатации

Включение и отключение котла

Контроль и чистка дымохов

2.3 Анализ климатических условий, в котором находится технологическое оборудование (содержание влаги, пыли, наличие агрессивной среды, пожароопасных и взрывоопасных зон)

В непосредственной близости от котла не должны находиться легковоспламеняющиеся вещества. Помещение, в котором устанавливается котел, а также все системы, к которым он подключается, должны соответствовать действующим нормам и правилам, а также требованиям производителя.

Если в помещении, в котором установлен котел, присутствует пыль и/или агрессивные газы, то котел должен быть полностью защищен от воздействия этого воздуха.

Нельзя использовать и хранить легковоспламеняющиеся вещества в помещении, в котором установлен котел.

Котел должен устанавливаться на капитальной, не подверженной вибрации стене.

Котел не должен быть размещен над конфорками кухонной плиты, над печами и, вообще, над любыми источниками жиросодержащих паров, поскольку засорения жирами, может привести к сбоям в работе котла.

Для того чтобы обеспечить нормальную работу котла, место его установки должно выдерживать максимальную рабочую температуру и быть обустроено таким образом, чтобы котел не подвергался прямому воздействию атмосферных явлений.



3. Обслуживание устройства

3.1 Хранение и транспортирование

Требования по хранению и транспортированию котлов изложены в ГОСТ 10617-83: Котлы отопительные теплопроизводительностью от 0,1 до 3, 15 МВт ТУ

На каждой чугунной секции котла должны быть отлиты товарный знак предприятия-изготовителя и последние две цифры года выпуска. Маркировка должна размещаться на поверхности, не обращенной в топку.

На загрузочной дверце или другом видном месте каждого котла должна быть прикреплена табличка, выполненная по ГОСТ 12971, или отлита надпись, которые должны содержать следующие данные:

товарный знак предприятия-изготовителя;

условное обозначение типоразмера котла;

год выпуска;

государственный Знак качества, присвоенный в установленном

порядке (для котлов, аттестованных по высшей категории качества).

Место, размеры и способы нанесения маркировки должны обеспечивать ее четкость и сохранность.

Все обработанные поверхности деталей и сборочных единиц, кроме стыкующихся ребер котельных секций и отверстий под крепежные детали, не имеющих резьбы, должны быть подвергнуты временной антикоррозионной защите по ГОСТ 9.014.

Срок действия консервации -- 12 мес. На открытые фланцевые и штуцерные соединения пакетов секций котлов и транспортных блоков должны быть установлены заглушки.

Арматура, топливосжигающие устройства, контрольно-измерительные приборы, приборы автоматики, а также мелкие и хрупкие узлы и комплектующие изделия должны быть упакованы в деревянные ящики по ГОСТ 2991: Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия или ГОСТ 10198: Ящики деревянные для грузов массой св. 200 до 20000 кг. Общие технические условия и закреплены в них. Крепление должно исключать возможность механического повреждения при транспортировании и хранении.

Конкретные данные об упаковке котлов и комплектующих изделий, масса и габаритные размеры грузовых мест должны быть указаны в технических условиях на конкретные котлы.

3.2 Производство приемки оборудования (приборов, средств автоматизации, щитов, пультов, агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП), изделий и материалов от заказчика и ген. подрядчика

Приемка в эксплуатацию объектов систем газоснабжения оформляется актом приемки, который является основанием для присоединения объекта к действующей системе газоснабжения, ввода его в эксплуатацию и принятия на контроль местными органами Госгортехнадзора.

К моменту приемки объектов газового хозяйства должна быть закончена разработка инструкций, технологических схем, плана ликвидации возможных аварий, подготовка и проверка знаний обслуживающего персонала и специалистов, а также должен быть издан приказ о назначении лиц, ответственных за газовое хозяйство.

Приемка в эксплуатацию незаконченных строительством объектов, а также подземных стальных газопроводов и резервуаров,. не обеспеченных электрохимической защитой, не допускается.

На каждый газопровод и ГРП (ГРУ) составляется паспорт, в которой указываются основные характеристики газопровода и ГРП (ГРУ), а в процессе эксплуатации заносятся сведения о всех работах по ремонту.

Перед испытанием той или иной системы необходимо осмотреть ее внешний вид. Трубопровод, прокладываемый в соответствии с проектом, не должен иметь смятых отводов, перекосов в резьбах, неплотного прилегания контргаек к муфтам и укороченных сгонов, вызывающих течи, а также искривления отдельных участков.

Газовые приборы должны быть исправными в действии, не иметь повреждений эмали и деталей. При этом необходимо, чтобы все краны легко открывались и закрывались.

После внешнего осмотра все трубопроводы испытывают на прочность и плотность. На прочность газопроводы испытывает организация, производившая монтаж системы. При этом результаты испытания оформляют актом.

Газопроводы низкого давления испытывают на прочность воздухом давлением 1 кгс/см2 для выявления дефектных мест: в жилых домах, общественных и коммунально-бытовых объектах - на участке от отключающего устройства на вводе в здание или лестничную клетку до кранов на опусках к приборам (испытывают при отключенных приборах)

Если в здании предусмотрена установка газовых счетчиков, то испытание производят без них, а на этот период газопровод соединяют (перемычкой вместо счетчика). Чтобы температура воздуха в помещении и газопроводе стала одинаковой, испытания начинают по истечении 3 ч после подъема давления. Дефектные места обнаруживают с помощью нанесения мыльной эмульсии на стыки, резьбовые и фланцевые соединения, арматуру и др. После исправления выявленных дефектов газопроводы испытывают на плотность.

При испытании газопроводов на плотность оформляют акт, подписанный монтажной и эксплуатационной организациями. Газопроводы жилых зданий испытывают на плотность воздухом давлением 400 мм вод. ст. с установленными счетчиками и подключенными газовыми приборами. При отсутствии в квартирах счетчиков газопроводы испытывают давлением 500 мм вод. ст. Газопровод считают выдержавшим испытание на плотность, если падение давления в нем в течение 5 мин не превышает 20 мм вод. ст.

Если у тепловых агрегатов имеются приборы автоматики, то газопроводы испытывают на прочность до запорного устройства, установленного на опуске от газопровода к агрегату.

Приборы автоматики испытывают только на плотность совместно с газопроводом рабочим давлением, но не менее 500 мм вод. ст.

Систему газоснабжения, смонтированную и испытанную на прочность и плотность, предъявляет монтажная организация приемочной комиссии в составе: заказчика (председатель комиссии), монтажно-строительной организации, эксплуатационной организации (Горгаз и др.) и Госгортехнадзора при приемке газового оборудования промышленных и коммунальных предприятий и на объектах, предусмотренных правилами техники безопасности Госгортехнадзора. Для сдачи-приемки системы газоснабжения не менее чем за три дня приемочную комиссию оповещают о дне и месте сбора.

Если система газопровода была смонтирована и принята комиссией, но не была введена в эксплуатацию в течение шести месяцев, то при вводе ее в эксплуатацию необходимо повторно испытать газопроводы на плотность и проверить состояние дымоотводящих и вентиляционных систем, комплектность и исправность газового оборудования, арматуры, контрольно-измерительных приборов и защитно-предохранительных устройств.

В жилых домах до присоединения внутреннего газопровода к вводу монтажная организация производит контрольную опрессовку газопровода на плотность. Пуск газа в газовую сеть осуществляет эксплуатационная организация в присутствии представителя монтажной организации в порядке, установленном правилами Госгортехнадзора. Пуск газа работниками монтажных организаций запрещается.

3.3 Монтаж установки (станка, устройства, оборудования)

Монтаж котла производится по нескольким направлениям:

Промывка контура отопления

Гидравлическое/газовое соединение;

Подсоединение дымохода

Подключение к трубопроводу

Подключение к электрической сети

Для легкого доступа к котлу при техническом обслуживании следует обеспечить соответствующие минимально допустимые расстояния (свободное пространство) от корпуса котла до близлежащих предметов и поверхностей.

Рисунок 3 - Минимальные расстояния при монтаже

Устанавливать котел следует в соответствии с действующими нормами и правилами, а также в соответствии с требованиями производителя.

При установке обязательно использовать уровень, котел должен находиться в строго горизонтальном положении.

Далее производится гидравлическое/газовое соединение, промывка контура отопления.

Монтаж котла производится на закрепленный на стене кронштейн, строго по уровню.

Далее присоединяется дренажная трубка к выходу предохранительного клапана так, чтобы можно было визуально убедиться в работоспособности предохранительного клапана. В противном случае может быть причинен вред людям, домашним животным и имуществу.

После этого производится монтаж дымохода.

Следующим шагом будет подключение к электрической сети. Питание 230 В + земляное соединение.

Соединение осуществляется при помощи кабеля, предоставленного вместе с котлом, который соединяется с главной платой внутри панели управления.

После этого производится подсоединение термостата помещения. Оно осуществляется внутри коробки, расположенной под панелью управления.

- отсоединяем котел от электропитания

- поворачиваем панель управления

- открываем коробку отверткой

Рисунок 5 - Монтаж термостата

- подсоединяем провода термостата помещения, удаляя перемычку S.

- закрываем окошко, панель корпуса с инструментами и передний кожух.

Рисунок 6 - Перемычка

Далее заполняется контур отопления и подается газ.

Последним шагом будет включение электропитания.

3.4 Место монтажа установки (станка, устройства, изделия)

Требования к расположению котла:

Не устанавливать котел над кухонными варочными панелями, духовыми шкафами и, в целом, над какими-либо источниками жирных паров, которые могут нарушить исправную работу котла по причине возможного засорения;

Стена и крепления должны быть рассчитаны на вес котла (приблизительно 45 кг);

Для исправной работы котла необходимо выбрать подходящее место для его монтажа в соответствии с предельной рабочей температурой и защитить место монтажа от прямого воздействия атмосферных осадков.

Где нельзя устанавливать газовое бытовое оборудование

В кухнях или других помещениях, которые расположены в подвале, не имеют естественного освещения.

В подвальных или цокольных помещениях домов, в которых газоснабжение осуществляется при участии сжиженного газа.

В коридорах, которые запланированы как места общего пользования.

Газовые плиты и отопительные котлы, газовые водонагреватели и газобаллонные установки устанавливают возле стен или перегородок, которые выполнены из негорючих материалов, расстояние до стены при этом должно составлять не менее 0,6 метра. При настенном креплении следует обратить внимание на рекомендации производителя, которые в обязательном порядке указываются в инструкции.



4. Расчетная часть

4.1 Расчет потребления ресурсов при использовании котла

В данной части курсового проекта я произведу сравнение экономической эффективности использования котла в отношении простого проточного водонагревателя и общего отопления.

При использовании двухконтурного газового котла в помещении 44 кв. м. с двумя потребителями мы будем иметь следующие параметры:

Холодная вода-10 куб.м. оплачивается по тарифу 29,54 руб/куб.м.

В упрощенном варианте теплотехнический расчет затраченной мощности можно выполнить умножив число часов работы на кол-во дней на значение потребляемой мощности.

где Wз - затраченная мощность;

N- число часов работы;

T- количество дней;

W- значение потребляемой мощности.

Потребление газа составляет 100 куб.м. в месяц, а стоимость газа для населения с 1 июля 2013 года составляет 4,61 рубля за куб.м.

В итоге в конце месяца нам нужно будет оплатить за холодное водоснабжение:

где S- сумма оплаты (руб.);

- объем потребленной воды (куб. м.);

- тариф за 1 куб. м. воды (руб./куб.м.).

Электроэнергия оплачивается по тарифу 2,99 руб/кВт. Электроэнергию, потребляемую котлом можно вычислить по следующей формуле:

где W- сумма оплаты (руб.);

- объем потребленной электроэнергии (кВт.);

- тариф за 1 кВт (руб./кВт)

Потребление газа составляет 100 куб.м. в месяц, а стоимость газа для населения с 1 июля 2013 года составляет 4,61 рубля за куб.м.:

где E- сумма оплаты (руб.);

- объем потребленного газа (куб. м.);

- тариф за 1 куб. м. (руб./куб. м.).

В сумме получится:

где F- сумма оплаты (руб.);

- оплаты за холодную воду (руб.);

- сумма оплаты за электроэнергию (руб.);

E- сумма оплаты за газ(руб.)

4.2 Расчет потребления ресурсов при использовании проточного водонагревателя и общего отопления

Расчет мощности электрического проточного водонагревателя можно произвести по следующей формуле:

где W -- мощность (кВт),

V -- объем воды, проходящей через водонагреватель за единицу времени (л/сек),

4,2 -- удельная теплоемкость воды,

t2 -- температура воды на выходе (°С),

t1 -- температура воды на входе (°С).

Таким образом, при пропускной способности проточного электрического водонагревателя 0,06 л\сек для нагрева воды с +10 °С до +40 °С необходимая мощность составит:

Рассчитаем, сколько же приблизительно в месяц обойдется эксплуатация проточного водонагревателя. Расчет сделаем на примере вышеупомянутого помещения, которое потребляет в сутки около 400 л горячей вводы. Средняя производительность проточного водонагревателя мощностью 4,5 кВт/ч - 2 л в минуту. Время, которое понадобится ему, чтобы нагреть необходимые 400 л воды, рассчитаем так:

В данном случае, мощность, потребленную нагревателем можно вычислить следующим образом:

Это суточный расход электроэнергии на нагрев воды до 45°С. В месяц проточный водонагреватель расходует приблизительно 450кВт. Электроэнергия оплачивается по тарифу 2,99 руб/кВт.

Если в многоквартирном доме не установлен общедомовой (коллективный) прибор учета тепловой энергии, также во всех жилых и нежилых помещениях отсутствуют индивидуальные или общие (квартирные) приборы учета на отопление, то в этом случае плата за отопление рассчитывается как произведение норматива потребления отопления, общей площади занимаемого помещения и тарифа, установленного на тепловую энергию по формуле:

где P-плата за отопление, руб.;

S- общая площадь помещения;

N- норматив потребления, установленный для отопления (0,029 Гкал/кв.м. в месяц);

T- тариф на тепловую энергию(1452 руб./Гкал).

Потребление газа составляет 25 куб.м. в месяц, а стоимость газа для населения с 1 июля 2013 года составляет 4,61 рубля за куб.м.

Произведем расчет, сколько в итоге в конце месяца нам нужно будет оплатить рублей за холодное водоснабжение:

Оплату за электроэнергию, потребляемую проточным водонагревателем можно рассчитать следующим образом:

Оплату за отопление можно рассчитать по формуле 10:

В связи с тем, что газ используется только на нагрев воды, а это составляет 25% от общего количества потребляемого газа, то расчет будем проводить со значением 25 куб./м.:

В сумме получится:

Как видно из расчетов, при использовании двухконтурного котла на оплату отопления, ГВС и затраченной котлом энергии нужно будет выделить из бюджета 1043 руб., а при таких же затратах ресурсов с использованием проточного водонагревателя и общего отопления на эти нужды пришлось бы выделить 3613 руб.



5. Выполнение мероприятий по охране труда и противопожарной безопасности

Правила пожарной безопасности в РФ (ППБ 01-03), указанные в СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение регламентируют следующие требования пожарной безопасности к газовым приборам:

1. Запрещается пользоваться неисправными газовыми приборами, а также устанавливать (размещать) мебель и другие горючие предметы и материалы на расстоянии от бытовых газовых приборов менее 0,2 м по горизонтали и менее 0,7 м по вертикали (при нависании указанных предметов и материалов над бытовыми газовыми приборами).

2. Трубопроводы, подводящие газ к бытовым и промышленным приборам для его сжигания, на вводимых в эксплуатацию после завершения строительства, капитального ремонта, реконструкции и (или) технического перевооружения объектах, должны быть оборудованы термочувствительными запорными устройствами (клапанами), автоматически перекрывающими газовую магистраль при достижении температуры среды в помещении при пожаре 100°С. Указанные устройства (клапаны) должны устанавливаться в помещении непосредственно перед краном на газовой магистрали.

3. Термочувствительные запорные устройства (клапаны) не устанавливаются на газопроводах, оборудованных электромагнитным клапаном, размещенным за пределами здания и перекрывающим газовую магистраль при срабатывании газового анализатора или автоматической пожарной сигнализации.

Если в помещении запахло газом, необходимо как можно быстрее перекрыть краны и прекратить подачу газа.



6. Описание схем автоматизации

6.1 Описание электрической схемы

На данной электрической схеме присутствуют следующие элементы:

Реле с датчиком, определяющее давление воздуха, которое отслеживает состояние вытяжной системы и, в случае изменения давления за пределы допустимых границ, электроника отключает подачу пламени на газовую горелку, а индикатор внешней панели сигнализирует об ошибке. Это устройство называют релейным датчиком тяги.

Вентилятор - собственно, основной элемент «турбированности» котла, который осуществляет принудительную вытяжную вентиляцию продуктов горения газа, а так же дает возможность прикреплять к котлу довольно длинную вытяжную трубу. Причем прошивкой главного управляющего процессора предусмотрен неотключаемый режим предварительного управления вентиляцией, когда перед воспламенением горелки включается вентилятор. Если с ним возникнут проблемы, котел уйдет в ошибку.

Датчик температуры на выходе основного теплообменника (NTC) - очень важный элемент в электрической схеме любого котла, который контролирует температуру воды, передает данные в виде изменения напряжения на нем электронной плате управления. С помощью этого датчика котел может поддерживать постоянную заданную температуру на выходе, а так же сможет оперативно отключить горелку в случае неисправности отопительного водяного конура или отсутствия минимального давления воды в системе. Данный датчик имеет отрицательную температурную характеристику. При температуре в 0 С градусов его контакты имеют сопротивление 27кОм, а при температуре + 80 С, сопротивление датчика уменьшается до 1,5 кОм. Таким образом, при увеличении температуры воды на выходе теплообменника, на плату поступает большее напряжение управления, которое котел отрабатывает, уменьшая степень горения пламени. Датчик температуры организует обратную связь по температуре воды на выходе.

Пульт управления - основной контролирующий и регулирующий узел работы газового котла. На пульт приходят все напряжения с установленных датчиков, а так же подключены регуляторы температуры, индикатор давления/температуры и кнопки управления котлом.

Датчик температуры воды (NTC), приходящей по «обратке» в основной теплообменник (втекающей воды). Благодаря этому датчику процессор знает, насколько открыть газовую горелку и увеличить подачу газа, чтобы достичь подогрева воды в теплообменнике до заданного уровня.

Газовый генератор- управляется газовым клапаном. Газовый клапан состоит из: основного газового порта, управляющего порта, модулятора давления газа (датчика, фиксирующего давления газа в системе). Газовый клапан - это очень сложное устройство, отъюстированное на заводе изготовителе. Его ремонт и настройка должны осуществляться только опытным и подготовленным специалистом.

Привод трехходового клапана - представляет собой 3-х выводное электромагнитное реле, которое переключает ход протекающей подогретой воды либо в отопительную систему, либо на кран горячей воды. Из-за ее плохого качества 3-х ходовой клапан часто ломается, в результате чего перестает работать отопление или из горячего крана течет холодная вода. Таким образом, происходит реализация и отопления, и подогрев горячей воды с помощью одного контура подогрева (котел одноконтурный).

Циркуляционный насос - производит прокачку воды по отопительной системе. Со временем, из-за старения и качества воды «мокрый» ротор насоса имеет свойство подклинивать, поэтому на его передней части предусмотрен винтовой болт, под которым присутствует сам ротор, который можно провернуть отверткой и осуществить принудительный пуск. Данная заглушка предназначена для спуска воздуха из жидкой роторной камеры. Подклинивание насоса с уходом котла в защиту из-за перегрева теплообменника - второй признак того, что котел и, собственно, сам насос нуждается в чистке и ревизии. Первым признаком является ухудшение обогрева помещения котлом, в результате чего владелец вынужден увеличивать температуру регулятором.

Кроме указанных элементов в процессе розжига особую роль играет генератор искры со специальным трансформатором зажигания. Генератор искры работает совместно с газовым клапаном и является неотъемлемой его частью. Он состоит из: вывода, подсоединенного к электроду розжига, крепление к датчику протока с заземляющим контактом, защищенным гнездом для подключения переменного сетевого напряжения 220 В.

6.2 Описание гидравлической схемы

На гидравлической схеме данного котла изображены:

Первичный теплообменник

Циркуляционный насос с автоматическим воздухоотводчиком

Расширительный бак

Манометр

Газовый клапан

Электроды розжига

Электрод контроля пламени

Датчик температуры воды на подаче в контур

Датчик перегрева

Датчик температуры воды на подаче в контур отопления

Предохранительный клапан

Смеситель

Сливной кран

Электромагнитный клапан

Компенсатор отработанных газов

Коаксиальный дымоход

Теплообменник ГВС

Трехходовый моторный клапан

Термостат продуктов сгорания

При работе контура ГВС вода из циркуляционного насоса проходит через датчик протока попадая в теплообменник ГВС, на выходе из которого получается горячая вода.

При работе контура отопления вода из первичного теплообменника проходит через смеситель попадая в теплообменник ГВС, на выходе из которого идет в расширительный бак, из которого осуществляется отопление.

Рисунок 7- Гидравлическая схема

А. Патрубок подающей линии контура отопления. В. Патрубок подачи в контур ГВС С. Вход газа D. Патрубок подвода холодной воды Е. Патрубок обратной линии контура отопления



Заключение

В ходе работы над курсовым проектом мной были выявлены преимущества эксплуатации двухконтурного газового котла в отношении общего отопления и использования проточного водонагревателя.

Как уже говорилось, вопрос энергосбережения является наиболее актуальным и энергосберегающая политика, разрабатываемая в Российской Федерации, в том числе и в Республике Татарстан, направлена на повышение эффективности использования энергетических ресурсов. Предложенный способ эксплуатации в полной мере помогает сократить энергопотребление

Управление интенсивностью отопления объекта в ночное время позволяет экономить топливо; причем создается возможность различного отопления в разных частях помещения, что особо актуально.

Экономическая эффективность по сравнению с общим отоплением и водоснабжением с использованием проточного водонагревателя довольно таки различна. Использование котла обходится в три раза дешевле, а потребление ресурсов понижается.

Цели, освоенные при выполнении курсового проекта :

*систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по профессиональному модулю «Эксплуатация систем автоматизации»;

*углубление навыков ведения самостоятельной исследовательской работы;

*широкое использование различных источников информации (техническая литература и документация по технологическим процессам и объектам и т.д.);

*изучение и практическое использование современных методов аналитической и проектной работы в области монтажа, наладки и эксплуатации систем автоматизации.



Список литературы

1. Варламова Л.В. Методические указания по оформлению дипломных, курсовых, письменно-экзаменационных работ / Варламова Л.В., Паросова И.А.- Сызрань, 2008- 54 с

2. Варфоломеев Ю.М. Отопление и тепловые сети: Учебник/

3. Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я.. - М.:ИНФРА - М, 2006. - 480с

4. ГОСТ 20548-87: Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью до 100 кВт

5. ГОСТ 7.32-2001 «Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления»

6. Касьянова Г.Ю. Охрана труда. Универсальный справочник/Под ред. Г.Ю. Касьяновой. - М.: АБАК, 2007. - 624с.

7. ПОТ РО- 14000-003-98 Правила по охране труда при производстве котельных работ и металлических конструкций.

8. СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы

9. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб.пособ. для техникумов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 280 с., ил.

10. http://aqua-rmnt.com

11. http://elektronika-muk.ru/praktika/elektricheskaja-shema-kotla.

Размещено на Allbest.ru

...