Разработка системы централизованного теплоснабжения многоквартирного жилого дома в городе Череповеце

Система теплоснабжения является очень важным фактором в обеспечении пригодных условий проживания, а именно создания внутреннего микроклимата, обеспечивающего комфорт в холодное время года. Расчет системы отопления жилого здания состоит из определения теплового режима здания, проектирования и гидравлического расчета системы, определения сметной стоимости монтажных работ и используемых материалов.

Определение теплового режима включает в себя теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, определение тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции, на нагрев инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещение, а также определение тепловых поступлений от различных бытовых источников.

Проектирование системы состоит из тепло-гидравлического расчета системы отопления. Который включает в себя расчет тепловой нагрузки системы отопления, расчета циркуляционного напора в системе отопления, гидравлического расчета, а также расчета нагревательных приборов, то есть определения необходимого количества секций радиатора.

Целью данной работы является разработка системы теплоснабжения многоквартирного жилого дома в г. Череповце.

1. Исходные данные

2.1.1 Исходные данные

Материал стены - кладка толщиной 680 мм из керамического утолщенного рядового пустотелого кирпича с уширенным швом толщиной 50 мм, заполненным утеплителем из экструзионного пенополистирола “Пеноплэкс” с облицовкой кирпичом силикатным утолщенным лицевым и теплоизолирующей штукатуркой “Родипор”.

2.1.2 Параметры для расчета

Температура внутри помещения tint=+21oC;

Температура наружная text=-32;

Относительная влажность 55%.

2.1.3 Требуемое сопротивление теплопередаче:

Минимальное допустимое сопротивление теплопередачи по формуле (2.1) [1]:

где Rreq=3,4462 м2 оС/Вт - нормируемое сопротивление теплопередаче, определяемое по таблице 4 [1] в зависимости от градусосуток Dd района строительства. Dd находим по формуле:

где tint - температура внутреннего воздуха, оС;

th t - средняя температура наружного воздуха, оС;

Zht - продолжительность отопительного периода, сутки.

Вычислим по формуле (2.1) численное значение:

2.1.4 Расчет многослойной ограждающей конструкции произведем согласно р.9.1 [3]

Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rk м2оС/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев

Где R1, R2, …, Rn - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции, м2оС/Вт.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций Rk, м2оС/Вт, однородного слоя многослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле (2.4)

где д - толщина слоя, м;

л - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(моС).

Приведенное сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции следует осуществлять по формуле:

где - соответственно площадь i-го участка характерной части ограждающей конструкции, м2, и его приведенное сопротивление теплопередаче м2оС/Вт;

А - общая площадь конструкции, равная сумме площадей отдельных участков, м2;

m - число участков ограждающей конструкции с различными приведенными сопротивлением теплопередаче.

Допускаемое приведенное сопротивление характерного i-го участка ограждающей конструкции Roг определяют через следующим выражением

Приведенное термическое сопротивление определяется следующим образом:

а) плоскостями, параллельными направлению теплового потока.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции RaT, м2оС/Вт, определяется по формуле (2.7) применительно к термическому сопротивлению, где термическое сопротивление отдельных однородных участков конструкций определяется по формуле (2.4) для многослойных участков.

б) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока.

Термическое сопротивление однородных слоев определяется по выражению (2.4), для неоднородных слоев по формуле (2.5) и термическое сопротивление ограждающей конструкции RТ - как сумма термических сопротивлений отдельных однородных и неоднородных слоев.

Приведенное термическое сопротивление Rкг ограждающей конструкции следует определять по формуле (2.8).

2.1.4.1 Расчет параллельно направлению теплового потока

2.1.4.2 Расчет перпендикулярно направлению теплового потока

Участок 1-1

Участок 2-2

Участок 3-3

Участок 4-4

Участок 5-5

Участок 6-6

бint=8.7 согласно таблице 7 [1]

бext=23 согласно таблице 8 [2]

- условие выполняется.

2.1.5 Расчет температурного перепада

Расчетный температурный перепад ?t0 ?, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ?tn ?, установленных в таблице 5 [1], и определяется по формуле:

, что не превышает нормируемый температурный перепад.

2.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

2.2.1 Исходные данные

Материал перекрытия - сборные железобетонные плиты с утеплителем из пенополистирола ПСБ-С-50.

Район строительства - г.Череповец.

2.2.2 Параметры для расчета

Температура внутри помещения tint=+21oC;

Температура наружная text=-32;

Относительная влажность 55%.

2.2.3 Требуемое сопротивление теплопередаче

Нормируемое сопротивление теплопередаче, определяется по таблице 4 [1] согласно градусосуток Dd, определяемых согласно формуле (2.2).

Тогда нормируемое сопротивление теплопередаче будет равно:

2.2.4 Фактическое сопротивление теплопередаче многослойной конструкции

Конструкция чердачного перекрытия:

1 слой - утеплитель пенополистирол ПСБ-С-50 толщина 210 мм, лБ1=0,05 Вт/ м оС;

2 слой - железобетонная плита толщиной 220 мм,

Rпр=0,152 м2 оС/Вт - приведенное сопротивление железобетонной пустотной плиты.

Термическое сопротивление первого слоя определяется формулой (2.4), тогда сопротивление слоя будет равно:

Термическое сопротивление ограждающей конструкции определяем по выражению (2.3):

Фактическое сопротивление теплопередаче находим по формуле :

где бint - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, который равен 8,7 Вт/(м2°С) согласно таблице 7 [1];

бext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций, который равен 12 Вт/(м2°С) согласно таблице 8 [2].

Тогда фактическое сопротивление теплопередаче будет равно:

условие выполняется.

2.2.5 Расчет температурного перепада

Расчетный температурный перепад ?t0 ?, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ?tn ?, установленных в таблице 5 [1], и определяется по формуле (2.9), тогда температурный перепад будет равен:

, что не превышает нормируемый температурный перепад.

2.2.6 Температура внутренней поверхности стены

Температура внутренней поверхности стен должна быть не ниже точки рос и определяется по формуле:

где td - точка росы td=11,62 0С (приложение Р [2]);

- условие выполняется.

Требования тепловой защиты выполнены, так как требования показателей «а», «б» и «в» пункта 5.1 [1] соблюдаются.

2.3 Теплотехнический расчет наружной стены подвала

2.3.1 Исходные данные

Материал стены - бетонные блоки толщиной 600 мм с утеплителем из экструзионного пенополистирола “Пеноплекс”.

Район строительства - г. Череповец.

2.3.2 Параметры для расчета

Температура подвала tподвв=+2оС

Температура наружная text=-32;

Относительная влажность 55%.

2.3.3 Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, Roнорм, (мІ·°С)/Вт, следует определять по формуле

где Roтр - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче, определяемое по таблице 4 [1] в зависимости от градусо-суток.

mр - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (2.12) принимается равным 1.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле:

где tот, zот - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, определяемых согласно п.5.2 [1] и табл.3.1*[3].

Базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче, определяется по формуле:

где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, для конкретного пункта;

a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий.

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче части стены, расположенной выше уровня грунта в соответствии с приложением Е [1]:

2.3.4 Приведенное сопротивление теплопередаче стены подвала выше уровня земли

Конструкция наружной стены:

1 слой - блоки толщиной 600 мм, лБ1=1,86 Вт/м·оС;

2 слой - утеплитель экструзионный пенополистирол “Пеноплэкс” толщиной 50 мм, лБ2=0,032 Вт/м·оС;

3 слой - штукатурка толщиной 30 мм, лБ3= 0,93 Вт/м·оС.

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания определяется в соответствии с п. 5 [5] по формуле :

где lj,nk - геометрические характеристики элементов;

шj, чk - удельные потери теплоты через элементы;

R0усл - осредненное по площади условное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания либо выделенной ограждающей конструкции, м2·°С/Вт.

Рисунок 2 - Конструкция наружной стены

централизованный теплоснабжение дом

Плоский элемент 1 - фундаментные стеновые блоки толщиной 600 мм с утеплителем из экструзионного пенополистирола “Пеноплэкс” толщиной 50 мм с облицовкой штукатуркой по сетке толщиной 30 мм.

Линейный элемент 1 - примыкание оконного блока к стене.

Геометрические характеристики теплозащитных элементов:

Расчетная площадь фрагмента стены здания - 15,01 м2.

Суммарная площадь проемов на фрагменте: 0,91 Ч 1,87=1,7 м2.

Площадь фрагмента стены для расчета R0пр: А = 15,01-1,7=13,3 м2.

Общая длина откосов L1=5,56м. Длина откосов на 1 м2 площади фрагмента : l1=5,56/13,3=0,418м-1.

Расчет удельных тепловых потерь элементов:

Приведенное сопротивление характерного участка ограждающей конструкции R0г определяется по формуле:

Термическое сопротивление однородных слоев определяется по формуле (2.4).

Тогда приведенное сопротивление характерного участка ограждающей конструкции R0г будет равно:

Коэффициент теплопередачи однородной i-й части фрагмента теплозащитной оболочки здания будет определяться по выражению:

Тогда по выражению 2.17 коэффициент теплопередачи будет равен:

Термическое сопротивление слоя утеплителя: .

Теплопроводность основания: л0 = 1,86 Вт/ м2·°С.

Соответствующие удельные потери теплоты: ш1=0,042 Вт/ м·°С.

В соответствии с п. Е.6 приложения Е [1] полученные результаты сводятся в таблицу 1:

Таблица 2.1 - Результаты расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче:

- условие выполняется.

2.3.5 Расчет температурного перепада

Расчетный температурный перепад ?t0 ?, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ?tn ?, установленных в таблице 5 [1], и определяется по формуле (2.9), тогда температурный перепад будет равен:

, что не превышает нормируемый температурный перепад.

2.3.6 Температура внутренней поверхности стен

Температура внутренней поверхности стен должна быть не ниже точки рос и определяется по формуле (2.11) и будет равна:

- условие выполняется.

Требования тепловой защиты здания выполнены, так как требования показателей «а», «б» и «в» п.5.1 [1] соблюдаются.

2.4 Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

2.4.1 Исходные данные

Материал перекрытия - железобетонная плита с утеплителем из экструзионного пенополистирола “Пеноплэкс”.

Район строительства - г. Череповец.

2.4.2 Параметры для расчета

Температура внутри помещения tв=+21 оС;

Температура подвала tподвв= +2 оС;

Температура наружная tн=-32 оС;

Относительная влажность 55 %.

2.4.3 Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле (2.13).

Базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче, определяется по формуле (2.14).

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче определять по формуле (2.12):

2.4.4 Приведенное сопротивление теплопередаче многослойной конструкции

Конструкция перекрытия:

1 слой - утеплитель экструзионный пенополистирол “Пеноплэкс” толщиной 50 мм, лБ1=0,032 Вт/м·оС;

2 слой - железобетонная плита толщин 220 мм, Rпр = 0,152 м2·оС/Вт.

Термические сопротивления слоев определяется по выражению (2.4):

Термическое сопротивление находится по формуле (2.3):

Приведенное сопротивление теплопередаче по выражению (2.6):

- условие выполняется

2.4.5 Расчет температурного перепада

Расчетный температурный перепад ?t0 ?, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ?tn ?, установленных в таблице 5 [1], и определяется по формуле (2.9), тогда температурный перепад будет равен:

, что не превышает нормируемый температурный перепад.

2.4.6 Температура внутренней поверхности стены

Температура внутренней поверхности стен должна быть не ниже точки рос и определяется по выражению (2.11) и будет равна:

Требования тепловой защиты здания выполнены, так как требования показателей «а», «б» и «в» п.5.1 [1] соблюдаются.

3. Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций здания

3.1 Общие утверждения

Создавая проект системы отопления жилого дома, первоочередно необходимо найти мощность, которая компенсирует тепловые потери через ограждающие конструкции здания. Для этого проектирование начинается с расчета тепловых потерь всех ограждающих конструкций.

Мы определяем тепловые потери, как сумму тепловых потерь через отдельные ограждающие конструкции или их части [6]. Разница между температурой наружного и внутреннего воздуха зависит от основных и дополнительных потерь тепла, вычислить их по формуле:

где k - коэффициент теплопроводности наружного ограждения, Вт/(м20С);

F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;

tвн - расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;

в - добавочные потери теплоты, определяемые по [6];

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [1].

3.2 Вычисление расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений

Сквозь не плотности наружных ограждений в помещение поступает холодный воздух. Частично происходит нагрев воздуха за счет остывания помещения и уходит в систему вентиляции.

Подробно разработанный расчет тепловых потерь на нагрев инфильтрующегося воздуха принято по [6]. По формулам (3.2) и (3.3) определяется расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха:

где - количество инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещение сквозь не плотности наружных ограждающих конструкций, кг/ч определяется по формуле (3.4);

- коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха в ограждении встречным тепловым потоком, равный 1,0;

- расчетная температура внутреннего воздуха 0С;

- расчетная температура наружного воздуха, 0С;

- удельная теплоемкость воздуха равна 1,49 кДж/(кг0С).

где - разность давлений воздуха на наружную и внутреннюю поверхности, Па, окон, наружных и балконных дверей на расчетном этаже, рассчитывается по формуле (3.5):

- площадь окон и балконных дверей;

- сопротивление воздухопроницанию, (м2чПа)/кг, окон, балконных дверей.

где H - высота здания м;

h - расчетная высота м от уровня земли до верха окон балконных дверей;

- соответственно удельный вес Н/м3, при температуре наружного и внутреннего воздуха, найдем по формуле (3.6):

где - скорость ветра, м/с, принимается по параметрам Б [1];

- плотность наружного воздуха, кг/м3, принимается по [5];

- аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, ;

- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания [5];

- условно постоянное давление воздуха в здании, Па, принимаемое при практических расчетах для жилых зданий с естественной вентиляцией .

Расход теплоты по расчету по формулам (3.2) и (3.3) на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых при естественной вытяжной вентиляции, принимается равным большей из полученных величин.

3.3 Тепловые потери помещений

Из формулы (3.7) теплового баланса определяются теплопотери для жилого здания:

где - основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт;

- теплопотери на инфильтрацию, Вт;

- бытовые тепловыделения, Вт.

4. Проектирование системы отопления

4.1 Подбор системы отопления

Выбор вида системы отопления осуществляется в соответствии с СП 60.13330.2012 [7].

В разработке проекта будет проектирована однотрубная тупиковая с нижней разводкой.

Однотрубная обвязка функционирует по предельно простому принципу: вода циркулирует по замкнутой системе от нагревательного устройства к отопительным радиаторам. В данном случае оборудование объединено одним контуром. Все технические узлы последовательно соединены общим стояком.

Выбор обусловлен рядом преимуществ такой системы отопления:

- монтаж менее трудоемкий;

- более экономичная по расходу материалов и имеет меньшую стоимость;

- возможность подключения к системе отопления тех или иных дополнительных устройств;

- в зданиях от 3 - 12 этажей включительно вертикальные однотрубные системы обладают лучшей тепловой и гидравлической устойчивостью, чем двухтрубные;

- есть возможность регулировать подачу теплоносителя в каждый из радиаторов системы, позволяющая поддерживать в каждом отдельном помещении необходимую температуру.

4.2 Проектирование системы

При конструировании системы отопления необходимо гарантировать расчетную температуру и одинаковый нагрев воздуха помещений, гидравлическую и тепловую стойкость, взрывопожарную безопасность и легкость очистки и ремонта. [6].

Конструирование необходимо начать с расстановки стояков и отопительных приборов. Стояки устанавливаем на расстоянии 150±50 мм от откосов оконных проемов, а длину подводок к приборам принимаем 400 мм [8].

Для исключения переохлаждения и конденсации влаги на внутренних поверхностях стен, в угловых помещениях стояки прокладываем в наружных углах. На лестничных клетках и в лифтовых холлах отопительные приборы присоединяем к отдельным стоякам системы отопления.

Тепловой пункт, где находится узел ввода тепловой сети, размещаем в подвале. Систему отопления нужно создать с тупиковой разводкой магистралей. В подвале прокладываем магистральные трубопроводы системы отопления с нижней разводкой.

При определении расположения магистралей руководствуемся тем, что необходим свободный доступ к ним для осмотра, ремонта или замены, а также уклон в сторону спускных кранов равный 0,002.

Арматура на стояках предназначена для полного отключения отдельных стояков, если требуется проводить ремонты и другие работы во время отопительного сезона. Арматура на магистралях необходима для отключения отдельных частей системы отопления.

5. Гидравлический расчет системы отопления

5.1 Общие положения

Система отопления выполняет функцию распределения теплоносителя через нагревательные устройства, представляя собой однотрубную вертикальную систему с нижней разводкой.

Гидравлический расчет проводится на основе законов гидравлики.

Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузки и расчетного циркуляционного давления.

Задачей гидравлического расчета системы является выбор оптимальных участков трубы для прохождения заданного количества воды на участках.

Участком называют трубу постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый контур циркуляции воды через теплогенератор, составляют циркуляционное кольцо системы.

Гидравлический расчет выполняют по пространственной схеме системы отопления, вычерчиваемой в аксонометрической проекции. На схеме выявляются циркуляционные кольца, делятся на участки и наносят тепловые нагрузки.

5.2 Параметры теплоносителя

В отопительной приборах применяют высокотемпературную воду, которая под воздействием избыточного давления не вскипает в трубопроводах. Двигаясь по элементам и приборам системы отопления, горячая вода охлаждается, а затем возвращается в тепло-источник для последующего подогрева. Температурный перепад между горячей и охлажденной водой (дtс = tг - tо), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.

Вид и параметры теплоносителя надо выбирать обосновываясь предельно допустимыми температурами поверхности нагревательных приборов.

В выпускном квалификационном проекте используется отопительный график для отопления жилых зданий 90-70 оС, средняя температура воды в нагревательных приборах равна 80 оС. Исходя из графика принимаем дtс =90-70=20 оС.

Указанная средняя температура горячей воды, циркулирующей через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха.

5.3 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

Расчетная тепловая нагрузка прибора в помещении определяется по тепловым потерям помещения , но должна быть несколько выше, так как приборы устанавливаются у наружных стен или под окнами и, нагревая ограждения, увеличивают действительные значения . Поэтому действительное значение нагрузки прибора определяется следующим выражением [9]:

где - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты, равный для радиаторов биметаллических секционного типа 1,04 при размещении у наружной стены;

- коэффициент, учитывающий некоторое увеличение теплового потока радиаторов, равный 1,02 для радиаторов Elsotherm BM 500x80.

Расчетная тепловая нагрузка стояка определяется по формуле (5.2):

где - сумма расчетных нагрузок нагревательных приборов, присоединенных к данному стояку, Вт.

Расчетные тепловые мощности приборов и расчетные тепловые нагрузки стояков проставляются на аксонометрической схеме ветвей системы отопления. По ним находится расход воды в отдельных стояках, , и в системе, . Расход теплоносителя определяется по выражению (5.3), исходя из уравнения теплового баланса.

где - расчетная тепловая нагрузка стояка, Вт/ч;

с - удельная массовая теплоемкость воды, равная 1,163, Вт/(кг0С).

5.4 Расчёт циркуляционного напора в системе водяного отопления

Расчет системы отопления начинается с нахождения наиболее протяженной и нагруженной ветви, а в ней выделяют основное циркуляционное кольцо (ОЦК). Для тупиковых систем ОЦК проходит через наиболее удаленный, а при равных длинах, через наиболее нагруженный стояк расчетной ветви. В однотрубных вертикальных системах количество колец равно количеству стояков.

Берем в качестве расчетной ветви первую ветвь, а в качестве ОЦК - кольцо, проходящее через 1 стояк. В нашем случае ОЦК будет представлять собой замкнутый контур: 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-9'-8'-7'-6'-5'-4'-3'-2'-1'-0'.

Для ОЦК вычисляется расчетный циркуляционный напор по формуле (5.4):

где - искусственный напор (давление), создаваемый насосом, Па;

- естественное циркуляционное давление, возникающее в кольце системы вследствие охлаждения воды в нагревательных приборах и трубах циркуляционного кольца, Па;

Искусственное давление, создаваемое насосом, принимаем равным Па.

где - длина основного циркуляционного кольца, м.

- это самая большая часть напора, Па.

Естественный напор рассчитываем по формуле (5.5), взятой для расчета по методике, изложенной в [6]:

где - ускорение свободного падения, м/с2;

- среднее приращение плотности воды при ее охлаждении на 10С, ;

- удельная массовая теплоемкость воды, Вт/(кг0С);

- сумма произведений мощностей нагревательных приборов стояка на вертикальное расстояние

Таким образом, по формуле (5.4) получаем:

Расчетное давление необходимо для создания циркуляции воды в системе отопления, поэтому является очень важной рассчитываемой величиной.

5.5 Расчёт основного циркуляционного кольца (ОЦК) по удельным линейным потерям давления

При расчете по этому способу линейные (на трение) и местные потери давления на участке теплопровода , Па, определяются по формуле (5.6):

где - переводной коэффициент, ;

- длинна рассчитываемого участка;

- местные потери давления на участке;

- удельная линейная потеря давления на 1м трубы, Па/м, определяется по расходу воды , кг/ч [9]:

Расходу воды рассчитывается по формуле (5.7):

где - температурный перепад между горячей и охлажденной водой, 0С;

- удельная массовая теплоемкость воды, равная 1,163, Вт/(кг0С).

- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты, равный для биметаллических радиаторов Elsotherm BM 500x80 равняется 1,04 при размещении у наружной стены;

- коэффициент, учитывающий некоторое увеличение теплового потока радиаторов, равный 1,02 для радиаторов Elsotherm BM 500x80.

- необходимая теплоподача теплоносителем в i-е помещение.

Местные потери давления на участке определяются по формуле (5.8):

где - скорость теплоносителя на участке, м/с определяется по[9];

- плотность теплоносителя, кг/м3;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений (КМС). КМС ОЦК представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 _ Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участках ОЦК

Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца представлен в приложение 2.

5.6 Гидравлическая увязка стояков с основным циркуляционным кольцом

7.1 Общие положения

Для того чтобы присоединить систему отопления здания к тепловым сетям необходимо в местах присоединения оборудовать тепловой пункт. В тепловом пункте происходит подготовка теплоносителя, который транспортируется по трубопроводу, для получения возможности использовать его в системе отопления здания. В свою очередь тепловой пункт оснащен специальным оборудованием, таким как запорная и регулирующая арматура.

Тепловые пункты располагают в изолированных помещениях с отдельным входом, чаще всего таким помещением является подвал обслуживаемого здания. Размеры пространства, предназначенного для теплового пункта, определяются в зависимости от габаритов и количества размещенного в них оборудования.

В выпускной квалификационной работе система отопления присоединяется к тепловой сети с температурным графиком 110-70оС.

Контроль параметров системы отопления осуществляется посредством контрольно-измерительных приборов. Точность наблюдений достигается с помощью автоматизации процессов контроля. Необходимо также предусмотреть регистрирующие приборы необходимые для получения данных для дальнейшего их анализа и определения качества работы оборудования.

Важными факторами при выборе устройств, используемых для автоматизации, является удобство обслуживания установленного оборудования и теплового пункта в целом, а также наименьшие затраты на эксплуатацию и установку.

7.2 Узел учета тепловой энергии

Для учета потребления тепловой энергии у потребителя, в системах теплоснабжения, используют узел учета тепловой энергии.

Такой узел обустраивается в местах перехода эксплуатационной ответственности, чтобы отследить количество теплопоступлений на входе в здание.

При проектировании узла учета тепловой энергии используют соответствующие требования и правила, а именно: "Правила учета тепловой энергии и теплоносителя", СП 41.101.95 "Проектирование тепловых пунктов" и "Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок”.

В разрабатываемом проекте для учета теплоэнергии используется теплосчетчик “КАРАТ 307” в состав, которого входят следующие элементы:

- Тепловычислитель КАРАТ 307;

- Расходомер ультразвуковой КАРАТ-РС ?50;

- Термопреобразователи сопротивления КТПТР-01 с гильзами.

Комплекс измерительный КАРАТ-307 состоит из вычислителя КАРАТ-307 и измерительных преобразователей расхода (жидкости, газа, электрической энергии), температуры и давления (до 6 штук по каждому виду измеряемых параметров).

Принцип действия измерительного комплекса основан на измерении текущих значений температуры и давления теплоносителя, значений массы воды и теплоносителя, значений объ?ма воды, теплоносителя и природного газа, количества потребл?нной тепловой и электрической энергии по сигналам соответствующих ИП, входящих в состав комплекса.

Вычислитель получает и измеряет электрические сигналы от подключ?нных к нему измерительных преобразователей:

_ по количеству электрических импульсов (ИПРВ, ИПРГ, СВЧ);

_ по электрическому сопротивлению (ИПТ, КИПТ);

_ по силе тока (ИПД).

Полученные сигналы преобразуются вычислителем в значения указанных выше параметров, которые отображаются на ЖКИ вычислителя и сохраняются в его отч?тных архивах.

Устройство и работа компонентов комплекса описана в соответствующих разделах эксплуатационной документации этих СИ

Расходомер воды подбирается по номинальному расходу и потерям давления.

Под номинальным расходом воды подразумевается расход, при котором счетчик может работать непрерывно долгое время. Он определяется по формуле (7.1).

где ,- максимальная тепловая нагрузка на отопление и горячее водоснабжение, Вт/ч;

- расчетная температура тепловой сети соответственно в подающем и обратном трубопроводах, 0С;

- температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах соответственно в точке излома, 0С.

По номинальному расходу и потерям давления подбираем ультразвуковой расходомер КАРАТ-РС ?50.

7.3 Автоматизация процесса отопления

Автоматизация технологических процессов выполняет следующие важные функции:

_ регулирование параметров;

_ измерение параметров и их контроль;

_ управление работой оборудования и агрегатов;

_ учет расхода производимых и потребляемых ресурсов.

В дипломном проекте разрабатывается автоматизированный тепловой пункт. Преимуществом такого пункта является то, что он не требует высококвалифицированного обслуживающего персонала, обеспечивает эффективное энергосбережение и комфорт в помещениях, позволяет проводить погодную компенсацию, устанавливать режимы работы в зависимости от времени суток, использовать режимы выходных и праздничных дней. В разработку пункта входит подбор основного оборудования.

Тепловой пункт расположен в подвале обслуживаемого жилого здания и предназначен для отопления двух подъездов.

В тепловом пункте располагаются тепловой узел и водоподогревательная установка для системы горячего водоснабжения.

7.3.1 Регулятор температуры

В качестве регулятора температуры в выпускной квалификационной работе выбран регулятор температуры ECL Comfort 210, он также является контроллером. Он управляет регулирующими клапанами типа VB2 с электроприводами АМV23 и AMV33. Настройка производится в соответствии с информационным ключем А266.

ECL Comfort 210-...