Современные системы отопления в России

- возможность запуска и останова каждого насоса кнопками в режиме ручного управления прямым пуском от сети;

- выдача на диспетчерский пульт сигналов о режимах работы станции (по требованию заказчика).

Для функционирования станции требуется установка следующих датчиков:

- датчик давления аналоговый типа КРТ-9-1.0 или аналогичный 4-20 мА, 10 кгс/см (бар) - устанавливается в напорном (выходном) трубопроводе группы насосных агрегатов. Для насосов циркуляции , работающих по перепаду давления, устанавливается два одинаковых датчика давления;

- датчик-реле перепада давления типа ДЕМ-202-1 - устанавливается по 1 шт. на каждый насосный агрегат таким образом, чтобы датчик устойчиво срабатывал при включении этого насосного агрегата и не срабатывал при включении любого другого насосного агрегата группы.

- электроконтактный манометр ЭКМ - устанавливается в напорном (выходном) трубопроводе группы насосных агрегатов, служит для обеспечения управления подключением и отключением основного и дополнительного насосов.

Принцип работы станции заключается в поддержании заданного значения давления на выходе группы насосных агрегатов, производимый с помощью изменения частоты вращения регулируемого насоса в зависимости от текущего значения давления на выходе. Изменение частоты вращения производится изменением частоты и величины подводимого к электродвигателю насоса напряжения с помощью преобразователя частоты. Величина уставки давления задается с помощью цифрового задатчика давления, установленного на лицевой панели станции. Максимальная величина уставки задатчика равна 100 % от максимальной величины давления, получаемого от датчика, и, при использовании датчика с диапазоном давлений 0 - 10 бар равна 10 бар (~100 м. вод. ст.).

Применение станции управления позволяет:

- существенно повысить экономичность работы ЦТП за счет возможности работы всех насосных агрегатов в регулируемом режиме;

- уменьшить капитальные затраты за счет уменьшения числа преобразователей частоты, входящих в состав ЦТП;

- значительно облегчить процесс задания и изменения режимов работы преобразователя частоты и насосных агрегатов;

- повысить надежность работы группы насосных агрегатов за счет циклического подключения каждого насоса к преобразователю частоты, что обеспечивает равномерную загрузку насосных агрегатов.

Рабочей жидкостью гидросистемы стенда является специально подготовленная вода (водный раствор дистиллированной воды с теплоносителем АВТ-30 на основе глицерина. Соотношение объемов «вода- глицерин» 5:1). Такой выбор обусловлен первоначально неудачным использованием предварительно необработанной водопроводной воды. Такое использование, как показала практика, не позволяет избежать биологических процессов образования отложений на стенках трубопроводной системы даже при использовании замкнутых систем водоснабжения.

Общий вид гидравлической части стенда представлен на рисунке 5.5.

Характеристики гидравлической системы следующие:

- рабочий расход жидкости : от 0 до 10 л/ сек;

- рабочий напор в системе: от 0 до 4 атм;

- потребляемая мощность насосов: до 430 Вт каждого ;

- длина контура холодного водоснабжения - 7,1 м;

- длина верхнего контура горячего водоснабжения - 6,7 м;

- длина нижнего контура горячего водоснабжения - 6,2 м.

Рисунок 5.5 - Общий вид гидравлической части стенда

Схема гидравлическая принципиальная лабораторного стенда представлена на рисунке 5.6.

Гидравлическая система-имитатор магистрали горячего и холодного водоснабжения состоит из:

- заливной горловины;

- гибкого прозрачного трубопровода;

- шаровых кранов (К1-К15);

- воздухоотводчиков (КВ1 и КВ2), для удаления воздуха из системы;

- трёхходовых кранов (ТК1-ТК4), служащих для изменения потоков воды с имитацией различных режимов работы стенда;

- фильтров грубой и тонкой очистки (Ф1 и Ф2 соответственно);

- электроконтактных манометров (ЭКМ1- ЭКМ3);

- расходомеров (Р1 и Р2), установленных на ХВС и ГВС;

датчика давления аналогово типа (ДД);

- датчиков температуры (Т1 и Т2) типа ИС- 203 В;

- реле перепада давления (РПД), для измерения разности давления на входе и выходе насосов;

- регулятора расхода (РР), для имитации расхода воды потребителями;

- манометров и термометров, совмещённых в одном приборе (МТ1-МТ2);

- гидроаккумулятора (ГАМ);

- нагревателя (ВН), для нагрева жидкости в системе ГВС.

Далее производится описание полученных результатов по выполненной программе исследований.

6. Практическая часть дипломной работы

6.1 Порядок включения стенда

Включение производить только после разрешения руководителя, проводящего занятия. Проверить все соединения на наличие течи визуальным осмотром.

1. Убедиться, открыв ключом блок станции управления СУ-ЧЭ-22, что автоматические выключатели QF3 и QF4 находятся во включенном состоянии (вверх);

2. Убедиться по схеме гидравлической принципиальной, что следующие органы управления трубопроводной магистралью находятся в следующих положениях:

- краны К3, К4; К8, К9- полностью открыты ( рукоятки кранов направлены вдоль трубопроводов);

- краны К6, К7- открыты (открыты байпасные магистрали);

- кран К11 полностью открыт (рукоятка вдоль трубопровода).

3. Секционным выключателем QS1, расположенным в ЩЭ1, подаем напряжение на станцию управления СУ-ЧЭ-22А;

4. С помощью автоматического выключателя QF1 подаем напряжение на водонагреватель, а QF2 - на систему управления подсветкой трубопроводов стенда.

Станции СУ-ЧЭ-22А имеют два различных исполнения по входам для управления включением и отключением станции:

5.1. Прямой пуск основного насоса от сети:

Установить переключатель SA1на передней панели станции в положение «Ручной», при этом переключатель SA3 должен быть в положении 1, нажать кнопку «Пуск». Работа насоса должна сигнализироваться лампой HL1 зеленого цвета.

При включении второго насоса от сети необходимо проделать те же манипуляции, при этом переключатель SA3 переместить в положение 2.

5.2. Пуск основного насоса от преобразователя частоты:

Задатчик давления на выходе насосной станции установить равным «5» набором значения на передней панели рабочей станции. Установить переключатель SA1 в положение «Автомат», при этом переключатель SA3 должен быть в положении 1. Пуск насоса Н1 произойдет с выдержкой времени 3- 6 секунд. Работа насоса должна сигнализироваться лампой HL1.

При включении второго насоса Н2 от сети необходимо проделать те же манипуляции, при этом переключатель SA3 переместить в положении 2.

6. Отключение стенда произвести в следующем порядке:.

- отключить кнопкой «Стоп» насос Н1 или Н2 при работе насоса в режиме «Ручной»;

- перевести переключатель S3 в нейтральное (среднее) положение при работе насоса Н1 или Н2 в режиме «Автомат»;

- Отключить секционный автоматический выключатель QS1, при этом двигатели насосов должны остановиться, а все сигнальные лампы - погаснуть.

6.2 Программа испытаний

1. Опыт №1: «Основной режим работы» (нагревание и охлаждение производится при работе основного насоса Н1).

1.1. Включить стенд в режиме «Автомат», «Насос 1», при этом регулирующие органы должны быть установлены в следующем положении: К4, К5, К9, К11, К12 - открыты, К3, К6, К7, К8, К10 - закрыты, ТК2 - «ручка вниз», ТК3 - «ручка вверх», ТК4 - «ручка вправо» (Иначе говоря - циркуляция по основному контуру горячего водоснабжения). После запуска насоса установить краном К9 рабочее давление по манометру ЭКМ1- 0,5 атм.

1.2. Включить водонагреватель ВН в положение «max», регулятором мощности на передней панели водонагревателя ( по часовой стрелке вправо до упора при этом мощность нагревателя составит около 1,6 кВт)

1.3. Подключить кабель от прибора ИС-203 к компьютеру (ноутбуку). Кабель черного цвета находится в ящике станции управления в свернутом положениии. Включить ноутбук и на «рабочем столе» компьютера запустить ярлык «Dispanter 201». Войти в основной интерфейс программы, где найти соответствующий виртуальный USB-порт (COM 2).

1.4. Начать запись нового файла, установив в настройках интервал записи - 1 минута. Порядок работы с прибором ИС-203 описан выше в разделе 4.

1.5. Контролировать процесс роста температуры вручную периодически нажимая на клавишу на передней панели прибора.

1.6. Записать показания приборов ЭКМ 1, показания счетчика расхода жидкости Р1, а так же напряжение на преобразователе частоты U(В), ток протекающий через обмотку статора насоса I(А), частоту f(Гц), нажимая последовательно кнопку «SET» на передней панели преобразователя частоты.

1.7. Прекратить процесс нагрева при температуре 45±1 єС, отключить ВН, установив регулятор температуры в положение «min».

1.8. Контролировать процесс спада температуры, последовательно нажимая кнопку на датчике ИС-203В. При достижении температуры 30 ±1 єС стенд отключить.

1.9. Сохранить файл с показаниями термодатчиков на «рабочем столе» компьютера, создав специальную папку.

2. Опыт №2: «Нагревание с использованием теплового аккумулятора» (нагревание производится с помощью основного насоса Н1, а охлаждение с помощью циркуляционного насоса Н3, при этом после переключения на циркуляционный насос теплоноситель циркулирует через водонагреватель).

2.1. Повторить пункты 1.1-1.7 до достижения температуры 45±1 єС.

2.2. Отключить насос Н1.

2.3. Регулирующие органы перевести в следующие положения: ТК2 - «ручка вверх», ТК4 - «ручка вниз»; при этом К14 и К15 - открыть; К12 и К13 - закрыть ( рукоятки кранов направлены поперек трубопроводов).

2.4. Включить циркуляционный насос Н3 в положение «III» в режиме максимальной мощности насоса и продолжить запись температурного графика. (Включение насоса Н3 осуществляется включением автоматического выключателя QF29 в ВРЩ лаборатории 119).

2.5. Измерить ток, протекающий через насос Н3 токовыми клещами, которые получить у преподавателя, ведущего занятия.

2.6. Расход воды записать по показаниям расходомера Р2 , давление по МТ1.

2.7. Повторить пункты 1.8-1.9.

3. Опыт №3: «Нагревание без использования теплового аккумулятора» (нагревание производится с помощью основного насоса Н1, а охлаждение с помощью циркуляционного насоса Н3, при этом после переключения циркуляция осуществляется минуя водонагреватель по байпасной магистрали).

3.1. Повторить пункты 1.1-1.7 до достижения температуры 45±1 єС.

3.2. Отключить насос Н1.

3.3. Регулирующие органы перевести в следующие положения: ТК2 - «ручка вверх», ТК3 - «ручка вниз», ТК4 - «ручка вниз»; при этом К14 и К15 - открыты; К10, К12 и К13 - закрыты.

3.4. Включить циркуляционный насос Н3 , как описано в пунктах 2.4-2.5 и продолжить запись температурного графика.

3.5. Расход воды записать по показаниям расходомера Р2 , давление по МТ1.

3.6. Повторить пункты 1.8-1.9.

4. Опыт №4: «Работа с подмешивающим контуром» (нагревание производится с помощью основного насоса Н1, а охлаждение с помощью насосов Н1 и Н3, при этом, посредством трёхходовых кранов смоделирована система ГВС со смешиванием температур. Фактически, этим реализован макет гидроэлеватора).

4.1. Повторить пункты 1.1-1.7 до достижения температуры 45±1 єС.

4.2. Регулирующие органы перевести в следующие положения: ТК2 - «ручка влево», ТК4 - «ручка вниз»; при этом К14 и К15 - открыты; К10 и К13 - закрыты.

4.3. Не отключая насос Н1, включить циркуляционный насос Н3 в режиме максимальной скорости, как описано в пунктах 2.4-2.5.

4.4. Расход воды записать по показаниям расходомеров Р1 и Р2 давление по МТ1 и ЭКМ 1.

4.5. Повторить пункты 1.8-1.9.

5. Результаты физических экспериментов.

Для каждого из опытов №1-4 программы необходимо произвести расчет:

5.1. Потребляемой мощности из сети насосами Н1 и Н3.

5.2. КПД системы по потреблению электроэнергии.

5.3. Постоянную времени нагрева для опыта №1.

5.4. Постоянную времени охлаждения для опытов №1-4.

6.3 Обработка полученных данных

Для каждого из пунктов 1 - 4 составим таблицу с полученными данными (таблицы 6.3.1 - 6.3.4 соответственно).

Таблица 6.3.1 - Основной режим работы

Насос	Параметр
	Частота Гц	Ток I, А	Напряжение U, В	Напор м	Расход Q, л/мин
Н1	50	0,7	380	10,7	22

Таблица 6.3.2 - Нагревание с использованием теплового аккумулятора

Насос	Параметр
	Частота Гц	Ток I, А	Напряжение U, В	Напор м	Расход Q, л/мин
Н3	50	0,4	220	8,4	14

Таблица 6.3.3 - Нагревание без использованием теплового аккумулятора

Насос	Параметр
	Частота Гц	Ток I, А	Напряжение U, В	Напор м	Расход Q, л/мин
Н3	50	0,35	220	10,5	18

Таблица 6.3.4 - Работа с подмешивающим контуром

Насос	Параметр
	Частота Гц	Ток I, А	Напряжение U, В	Напор м	Расход Q, л/мин
Н1	50	0,7	380	14,4	15
Н3	50	0,3	220	14,4	11

Мощность, потребляемая двигателем насоса из сети (для трехфазного двигателя):

где показание линейного напряжения питания,

фазный ток, снятые с преобразователя частоты.

Мощность, потребляемая двигателем насоса из сети (для однофазного двигателя):



где - показание фазного напряжения питания,

I - фазный ток, измеренный токовыми клещами.

Номинальный момент М_ном (Н·м) на валу двигателя можно определить по формуле:

(6.3.3)

Вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя можно по формуле:

. (6.3.4)

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя - характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую:

где з - коэффициент полезного действия электродвигателя,

P₁ - подведенная мощность (электрическая), Вт,

P₂ - полезная мощность (механическая), Вт

Частота вращения щ (рад/с) определяется выражением:



где n - частота вращения электродвигателя, об/мин.

Подставляя полученные данные (таблицы 6.3.1 - 6.3.4) в формулы (6.3.1-6.3.4) получим данные сведенные в таблицу 6.3.5.

Таблица 6.3.5 - Данные расчетов

опыт	параметр
	M	щ	P1	P2	зэлектр
1. H1	1,22	301,44	460,7	367,75	0,798
2. H3	0,209	252,24	88	52,71	0,598
3. H3	0,209	252,24	77	52,71	0,684
4. H1	1,22	301,44	460,7	367,75	0,798
4. H3	0,209	218,23	66	52,71	0,798

Величину Т, имеющую размерность времени, называют постоянной времени нагревания (охолождения). Постоянные времени охлаждения и нагревания будем определять графическим методом, по полученным графикам температуры. Сущность графического метода заключается в следующем: ставим произвольную точку на кривой нагрева (рис. 3), проводим касательную к кривой нагрева, затем через ту же точку проводим вертикаль, а отрезок асимптоты, заключенный между касательной и вертикалью, в масштабе оси абсцисс равен Т.

Графики с необходимыми построениями приведены на рисунках 6.3.1 - 6.3.4 соответственно.

Время постоянных нагрева Т_нагр и охлаждения Т_охл определяем по графикам.



Рисунок 6.3.1 - Температурный график основного режима работы

Рисунок 6.3.2 - Температурный график с использованием теплового аккумулятора

Рисунок 6.3.3 - Температурный график без использованием теплового аккумулятора



Рисунок 6.3.4 - Температурный график с подмешивающим контуром

Постоянная времени нагревания по полученным данным:

- для 1 опыта - 22 минуты.

Постоянная времени охлаждения по полученным данным:

- для 1 опыта - 76 минут;

- для 2 опыта - 121 минута;

- для 3 опыта - 18 минут;

- для 4 опыта - 119 минут.

По результам исследования и полученным данным можно сделать следующие выводы:

1. Рассмотрение процессов охлаждения водо-гликолеврй смеси на физической модели (стенеде) позволяет изучить процессы протекающие в реальной отопительной системе.

2. Постоянная времени охлаждения свидетельствует о возможности применения циркуляционных насосов вместо основных в тепловых узлах зданий в нерабочий период суток.

3. Нагревание оохолождение отопительной системы здания связано с соотношением между объемом теплоносителя и площадью поверхности охлаждения трубопровода.

4. Наиболее энергоемкий из процессов является процесс с подмешивающим конткром (4 опыт), потребляемая мощность (суммарная насосов Н1 и Н3) - 526,7 Вт. Наименее энергоемким - охлаждение с использованием циркуляционого насоса всесто сетевого (основного), потребляемая мощность для 2 и 3 опытов соответственно 88 и 77 Вт. Нельзя не отметить, что постоянная времени охлаждения для 2 и 4 опытов - одинаковая, а потребляемая электрическая мощность отличается в 6 раз.

5. Реальные условия теплоотдачи здания могу не учитываться при автоматизации тепловых пунктов с переменным графиком подачи теплоносителя, т.к. в данном случае используется обратная связь по температуре теплоносителя в обратном трубопроводе без датчиков давления и расхода в подающих и обратных магистаралях.

7. Результаты апробации физической модели в условиях реального предприятия

В этом разделе мы остановимся только на функциях узла регулирования и его характеристиках. Начнем с принципиальной гидравлической схемы узла регулирования расхода теплоносителя. Назначение элементов схемы (рисунок 7.1) - следующие:

Рисунок 7.1 - Регулируемый тепловой узел здания с установкой циркуляционных насосов в системе отопления

1 - отключающая арматура. Ранее устанавливали задвижки. Сейчас применяют специальные шаровые краны JIP либо поворотные заслонки.

2 - грязевик;

3 - фильтр. По требованиям эксплуатации большинства автоматического оборудования необходимо применять качественный теплоноситель. С такой задачей не справляются традиционные грязевики гравитационного осаждения твердых частичек. Поэтому за грязевиком устанавливают сетчатый фильтр, если он конструктивно не вмонтирован в грязевик. Применение фильтров со встроенными спускными краниками упрощает их прочистку - без изъятия сетки - и опорожнение обслуживаемых узлов и участков в нижних точках, как, например, возле насоса.

Размещение грязевика и фильтра перед насосом защищает от загрязнений, образующихся в системе отопления - ржавчины стальных труб, формовочной массы, которая десятилетиями вымывается из чугунных радиаторов, и т. п.

4 - расходомер. Ультразвуковой расходомер нечувствителен к загрязнениям теплоносителя и по указаниям производителя может быть установлен как на подающем, так и на обратном трубопроводе.

5 - тепловычислитель. Рассчитывает потребление тепловой энергии, основываясь на измерянном расходе расходомером 4 (расходомерами) и разности температур от пары датчиков 6.

6 - датчик температуры

7 - регулятор перепада давления. Защищает теплосеть от гидравлического разрегулирования.

Если отсутствует такая угроза, то применяют клапаны с нормально открытым затвором либо промежуточным расположением затвора при пропадании электричества.

8 - клапан регулятора теплового потока. Изменяет подачу теплоносителя из теплосети для подмешивания с охлажденным теплоносителем из обратного трубопровода, обеспечивая требуемую температуру теплоносителя на входе в систему отопления. Клапан регулируется электроприводом (актуатор), который управляется электронным регулятором ECL.

9 - электронный регулятор (ECL). Управляет температурой теплоносителя на входе в систему отопления по датчику температуры 10. Регулирование осуществляется по запрограммированному температурному графику путем сопоставления с показаниями температуры наружного воздуха от датчика температуры наружного воздуха 11, а также по запрограммированному энергосберегающему режиму - ночному отключению системы отопления, Корректируют управление (дополнительные функции (опции) изображены пунктирными линиями) по температуре теплоносителя в обратном трубопроводе согласно показаниям датчика температуры 12 согласно показаниям датчика температуры внутреннего в в обратном трубопроводе 13. При этом регулирование по указанным датчикам является приоритетным.

10 и 12 - датчик температуры теплоносителя. Аналогичен описанию датчика 6. Датчик 10 необходимо устанавливать в малом циркуляционном кольце - между перемычками с обратным клапаном 22 и с перепускным клапаном 18.

11 - датчик температуры наружного воздуха (ESMT). Представляет собой термометр сопротивления, обеспечивающий изменение сопротивления пропорционально температуре наружного воздуха.

13 - датчик температуры внутреннего воздуха (ESMA10). Представляет собой термометр сопротивления, обеспечивающий изменение сопротивления пропорционально температуре внутреннего воздуха.

14 - регулирующий вентиль системы отопления. Предназначен для наладки системы отопления с ручными балансировочными клапанами на стояках либо на приборных ветках.

15 - предохранительный клапан. Предназначен для защиты системы отопления от возможного превышения избыточного давления над рабочим давлением при несрабатывании автоматических клапанов.При этом если происходит сброс теплоносителя, то - охлажденного. Сброс рекомендуется осуществлять в специальные накопительные емкости. В крайнем случае - в канализацию.

16 - отключающая арматура системы отопления. Предназначена для отключения системы отопления и предотвращения попадания загрязненного теплоносителя при промывке системы в оборудование теплового узла.

17 - спускные (дренажные) краны. Предназначены для опорожнения системы отопления.

18 - перепускной клапан. Обеспечивает циркуляцию теплоносителя по малому циркуляционному кольцу (через себя) в экономичном (ночном) режиме при закрытых терморегуляторах двухтрубной системы отопления с переменным гидравлическим режимом. В этот момент клапан регулятора теплового потока 8 закрывается, т. к. температура в малом циркуляционном кольце будет постоянна и равна требуемому значению.

20 - насосная группа. Осуществляет циркуляцию теплоносителя в системе отопления внутри здания. Используется для организации рециркуляции теплоносителя в здании в ночной период.

22 - обратный клапан. Предотвращает перетекание теплоносителя из подающего трубопровода теплосети в обратный.

23 - регулятор подпора. Если статическое давление в системе отопления превышает давление в обратной магистрали, то возникает вероятность опорожнения системы отопления через обратную магистраль.

При этом возникает возможность организации двух температурных режимов здания: дневного и ночного.

В дневном режиме регулирующие органы имеют следующее положение:

- закрыты: перепускной клапан 18 и обратный клапан 22, регулятор теплового потока 8- в зависимости от температурного режима помещения;

- открыты: отключающая арматура 1 и 16, регулятор подпора 23- в среднем положении, соответствующем температуре перепада теплоносителя.

Уставка контроллера обеспечивает поддержание температуры и давления на выходе теплового узла в заданных пределах.

В ночном режиме регулирующие органы имеют следующее положение:

- закрыты: отключающая арматура 1, регулятор подпора 23, вентиль 19 и регулятор теплового потока 8;

- открыты: перепуской клапан 18 и обратный клапан 22, регулятор температуры 13, установленный в самом отдаленном участке теплосистемы здания проверяется на исправность- наличие сигнала от датчика

В рабочее время (с 8-00 до 16-00) система работает в дневном режиме. В течение времени с 16-00 до 18-00 происходит перекачка горячей воды из системы отопления в бак-теплоакумулятор объемом 10 м³ , после этого подача теплоносителя в отопительную систему здания прекращается.

В нерабочий период смены производится 1-2 подкачки теплоносителя из бака-аккумулятора тепла при падении температуры воды в системе ниже 25^оС, в остальное время- система работает в ночном режиме с постоянной циркуляцией теплоносителя в системе.

Экономия теплоносителя будет состоять из уменьшения его прокачки в нерабочее время и экономии электроэнергии на работу циркуляционного насоса , установленного в составе теплового узла здания.

Экономия теплоносителя для здания корпуса 100 в сутки составит:

Q_тс = [0,86 · 1/R · V_тн · (t_в - t_н) ·16 · Z₀] / 10⁶. (7.1)

Q_тс = 0,86 · 1/0,29 · 2600 · (75 - 25) · 16 · 196 · 10^-4 = 5,23 Гкал.

где: R - нормированное сопротивление наружной поверхности трубопровода (1/ ^о С · Вт);

V_тн - объем прокачки теплоносителя, м³/ сутки;

16 - суточная экономия теплоносителя в часах.

Экономия теплоносителя за отопительный период (196 суток) будет равна:

Q_год = 5,23 · 196 =1025 Гкал. (7.2)

Экономия в затратной части:

З = Q_год · С _уд = 1025 · 1300 = 1 332 604 руб. (7.3)

В таблице 7.1 приведен расчет стоимости затрат на материалы при упомянутой модернизации.

Таблица 7.1 - Стоимость материалов регулируемого теплового узла.

Наименование статей затрат	Тип и количество	Стоимость, руб
Контроллер управления	Comfort |ПЛК-2500 - 1 шт	356 400
Насосы циркуляционные	Danfoss A478 - 2 шт	23 450
Трубопроводная арматура	-	15 400
Бак- гидроаккумулятор	Modus- 10	120 562
Датчики расхода, давления и температуры	Комплект датчиков ПКТ-5 (всего 6 штук)	64 000
Клапан обратный	Danfoss A478 - 1 шт	12 350
Кран перепускной	Danfoss A478- 1 шт	10500
Вычислитель количества теплоты	ВКТ-7 с преобразователем интерфейсов	26 000
Дренажные краны и арматура	-	35000
Фильтры	50 мкм и 5 мкм с сеткой	15000
ИТОГО		678 662

Стоимость работ по монтажу, наладке и испытаниям системы взята 15% от объема материалов - 101 799 руб.

Итого общая стоимость проекта:

З_пр = 1,18 · (101 799·1,44 + 678 662) = 973 379,8 руб (7.4)

Срок окупаемости затрат на модернизацию теплового узла по предварительным подсчетам составит:

Т_окуп = З_ту / З = 973 379,8/1332604 = 0,73 года (7.5)

8. Организационно-экономическая часть

8.1 Расчёт затрат на проведение научно-исследовательской и опытно-конструкторских работ

Трудоемкость научно-исследовательской опытно-конструкторской работы может быть определена экспертным методом, на основе опытно-статистической информации или по нормативности.

Опытно-статистический метод основан на использовании информации о трудоемкости или других видах затрат по ранее выполненным работам-аналогам, откорректированной с учетом новизны и сложности новой НИОКР. Расчет приведен в таблице 8.1 и 8.2.

Таблица 8.1 - Расчет трудоемкости разработки рабочей документации

Наименование чертежей и схем	Кол- во	Фор-мат	Трудоем кость, чел - ч	Поправочные коэффициенты	Трудоемкость с учетом поправочных коэффи-циентов
				К1	К2	К3	Ку	Кпр
1. Экспери- ментальные исследования	2	А1	13.7	1	1.1	1	0,95	1	28,63
2. Электри-ческая схема	3	А1	70.1	1	1	1	0,7	1	147,21
3. Текстовая и конструк-торская документация	100	А4	3.5	-	-	1	-	1	350
Итого	525,84

Таблица 8.2 - Расчет общей трудоемкости ОКР

Наименование работы	Удельный вес, %	Трудоемкость, чел - ч
Разработка рабочей документации	45	525,84
Подготовительные работы	5	58,43
Монтажные работы	25	292,13
Регулировочные, пуско-наладочные работы	10	116,85
Выполнение измерений, обработка результатов работ	15	175,28
Итого	100	1168,53

Число исполнителей может быть определенно по формуле:

R = ; (8.1.1)

гдеТ_НИОКР - общая трудоемкость разработки, чел - ч;

F_d - действительный фонд времени в месяц, ч;

D - директивный срок выполнения разработки, мес.

R = (исполнителя). (8.1.2)

Принимаем R = 3 исполнителя.

Распределение специалистов по должностям, в соответствии с характером выполняемых работ, представлено в таблице 8.3.

Таблица 8.3 - Штатное расписание сотрудников

Должность	Кол-во, чел.	Разряд	Оклад, р.	Дополнительная зар/плата, р	Премия, р	Фонд оплаты, р
1 Ведущий инженер	1	14	15000	3000	6000	24000
2 Инженер 1 категории	1	12	12000	2400	4800	19200
3 Инженер 2 категории	1	11	10000	2000	4000	16000
Итого	3		38000	7400	14800	59200

Основная заработная плата производственного персонала может определяться исходя из трудоемкости темы и средней стоимости человеко-часа. Расчеты сводим в таблицу 8.4 и 8.5.

Таблица 8.4 - Распределение трудоемкости ОКР по исполнителям

Должность	Трудоемкость, %	Трудоемкость, чел-ч
1 Ведущий инженер	30	350,56
2 Инженер 1 категории	40	467,41
3 Инженер 2 категории	30	350,56
ИТОГО	100	1168.53

Таблица 8.5 - Расчет заработной платы исполнителей

Должность	Трудоемкость, чел-ч	Часовая оплата, р	Заработная плата, р
1 Ведущий инженер	350,56	143,71	50379
2 Инженер 1 категории	467,41	114,97	53738
3 Инженер 2 категории	350,56	95,8	33583,6
ИТОГО	1168.53	354,48	137700,6

В таблице 8.6 учитываются затраты на оборудование и материалы необходимые для монтажа стенда.

Таблица 8.6 - Затраты на оборудование и материалы

Наименование и тип	Цена за 1 шт, руб	Кол-во	Цена всего, руб
1	2	3	4
Щит управления
Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК 100	6050	1 шт	6050
Преобразователь частоты Mitsubishi FR-D700	8600	1 шт	8600
Автоматические выключатели ВА47-29М 3Р 2А ИЭК	153	2 шт	306
Приставка для контактора ПКИ-22	89	6 шт	534
ВР0-2 «Теплосфера»	2360	1 шт	2360
Реле промежуточное ABB CR-P230AC2 230 В	194	1 шт	194
Промежуточное реле finder 55.34.8.230.0040 230VAC 7A 4c	236	1 шт	236
Промежуточное реле findertype 40-52 230VAC 8A 4 контакта	202	1 шт	202
Тепловое реле РТИ-1306 1-1,6 А	62	2 шт	124
Преобразователь интерфейсов "Меркурий 221"	2375	1 шт	2375
Блок питания 220/12 В, 50 Вт.	187,4	2 шт.	374,8
Кнопка с фиксацией EMAS, зелёная B100F	145,7	2 шт.	291,4
Кнопка с фиксацией EMAS, красная B100F	145,7	2 шт.	291,4
Лампа сигнальная EMASS140K	79,3	5 шт	396,5
Переключатель с фиксацией 3 положения EMAS	191,5	1 шт	191,5
Корпус ЩМП-2-0 36 УХЛЗ IP31 ИЭК	1287	1 шт	1287
Планка защитного заземления	12,6	1 шт	12,6
Планка нулевого рабочего проводника	14,8	1 шт	14,8
Кабель-канал перфорированный	61,2	2 м	122,4
Основание для стяжек до 4,8мм самоклеящееся ABB	8,91	40 шт	356,4
Бокс навесной пластиковый ЩРН-П-6модулей ИЭК	179,1	1 шт	179,1
Розетка 3P+РЕ ССи-124 ИЭК	116,1	2 шт	232,2
Автоматический выключатель ИЭК ВА47-29 3P C16	122,4	1 шт	122,4
Автоматический выключатель ИЭК ВА47-29 1P C10	42,8	1 шт	42,8
Автоматический выключатель ИЭК ВА47-29 1P C6	40,5	1 шт	40,5
ИТОГО щит управления	19536,8
Стенд-имитатор
Труба гибкая гофрированная d =16мм черная	6,84	25 м	171
Кабель ПВС 3х0,75	14,75	15 м	221,25
Кабель ПВС 5х1	27,4	10 м	274
Кабель ШВВП 2х0,5	5,7	5 м	28,5
Измеритель-регистратор Техноас ИС-203.2	8850	1 шт	8850
Насос EBARA JESX 5 0,43 кВт 380В	5900	2 шт	11800
Корпус для фильтра Atlas	890	1 шт	890
Манометр для фильтра с манометром Rbm	670	1 шт	670
Манометр ДМ2010СгУ2 от 0 до 4 кгс/см2	1600	3 шт	4800
Счётчик воды Бетар СГВ-20	315	2 шт	630
Манометр аксиальный 1/4'EMMETI	296	2 шт	592
Реле перепада давления ДР-ДД-04	1580	1 шт	1580
Трехходовой водяной клапан с приводом Gruner 235 C-024-BOLI250B	14860	1 шт	14860
Водонагреватель ThermexHit H30-O	4190	1 шт	4190
Гидроаккумулятор Джилекс 24л	950	1 шт	950
Клапан для выпуска воздуха FAR-10	475	1 шт	475
Розетка с защитной крышкой 1P+E	79,6	2 шт	159,2
Шланг ПВХ прозрачный d=20 мм	30	30 м	900
Кран 3х-ходовой латунь, «ГАЛЛОП»	105,6	3 шт	316,8
Кран 2х-ходовой латунь, «ГАЛЛОП»	79,8	9 шт	718,2
Тройник латунный «ГАЛЛОП»	34,1	11 шт	375,1
Крестовина латунь, «ГАЛЛОП»	41,5	4 шт	166
Датчик давления BD DMP 330H	7220	1 шт	7220
Хомут двухсекторный с гайкой	50	25 шт	1250
Насос JEMIX WRS 25/6-180	1954	1	1954
Втулка переходная 25/6-3/4	100	8	800
Теплоноситель Глицериновый «Комфортный дом» -30°С	600	5 л	600
Кран трёхходовой шаровой, «Itap»	674	1 шт	674
Кран шаровой, галлоп, ѕ, ВхН	120	4 шт	480
Клапан воздушный автоматический	219	1 шт	219
Фитинг для шланга	51	12 шт	612
Тройник, ѕ,	104	2 шт	208
Ниппель соединительный, латунь	42	2 шт	84
Розетка Schneider с крышкой, IP44	136	1 шт	136
Провод ПВС 3х0,75	9,96	20 м	199
Хомут сантехнический шт ѕ	7	50	350
Хомут червячный ѕ,	12	11	132
Фумлента ТЕВТОН «PTFE»	52	3	156
ИТОГО стенд-имитатор			68691,1
ВСЕГО	88227,9

К специальному оборудованию относят затраты на приобретение и изготовление собственными силами оборудования, приборов, аппаратов и устройств по данной теме. Заносим в таблицу 8.7.

Таблица 8.7 - Затраты на специальное оборудование

Наименование	Кол-во	Цена за еденицу, руб	Сумма, руб
Ноутбук	1	20000	20000
Набор инструментов	2	5000	10000
Лобзик электрический	1	1530	1530
Шуруповерт	1	1940	1940
Паяльник	1	120	120
ИТОГО	6	28590	33590

Результатом проектно-конструкторской работы является научно-техническая продукция, которая является предметом купли-продажи и реализуется по договорным ценам. Цена на изделие рассчитывается прямым счетом и весь расчет производится в таблице 8.8.

Таблица 8.8 - Расчет договорной цены на ОКР

Наименование	Сумма, р
1. Основные материалы	88227,9
2. Зарплата исполнителей	137700,6
3. Единый социальный налог - 30 %	41310,2
4. Спецоборудование	33590,0
5. Накладные расходы - 10 % в т.ч:	30082,9
6. Содержание и управление НИСа - 7 %	21058,0
7. Внебюджетный фонд - 3 %	9024,9
8. Компенсация расходов производственно-технических подразделений, соответствующих выполнению НИР, и рекламная деятельность - 3 %	9927,4
9. Поддержка патентно-лицензионной деятельности - 1%	3309,1
10. Содействие научной работе аспирантов, докторов, студентов (оргвзносы, командировочные расходы) - 1,5 %	4963,7
11. Издательская деятельность - 2 %	6618,2
12. Всего	385812,9
13. Прибыль - 15 %	57871,9
14. НДС - 18 %	69446,3
15. Договорная цена на ОКР	513131,2

Таблица 8.9 - Расчет договорной цены на изделие

Наименование	Сумма, руб
1. Основные материалы	88227,9
2. Спецоборудование	33590,0
3. Зарплата исполнителей	137700,6
4. Единый социальный налог-30%	41310,2
5. Накладные расходы	30082,9
6. Производственная себестоимость	330911,6

Продолжение таблицы 8.9

7. Коммерческие расходы-5%	16545,5
8. Полная себестоимость	347457,1
9. Прибыль-15%	52118,6
10. НДС-18%	62542,3
11. Договорная цена на изделие	462118,0

8.2 Расчет общенаучного и учебно-исследовательского эффекта

Для научных исследований, несущих большой информационный научный потенциал, основными оценочными параметрами могут служить показатели общенаучного и учебно-методического эффекта, рассчитываемые в баллах.

Общенаучный эффект характеризуется приростом новой научно-технической информации, полученной в результате проведения исследования и предназначенной для дальнейшего развития науки.

При проведении НИР и после ее завершения показатель общенаучного эффекта (Э_Н) определяется как:

ЭН=0,6·КИ+0,4·КР, (8.2.1)

где: КИ - показатель ценности научной информации;

КР - показатель уровня распространения информации;

0,6 и 0,4 - весовые коэффициенты показателей.

В связи с тем, что в ходе проделанной работы была получена новая информация, проведено существенное усовершенствование, дополнение и уточнение достигнутых ранее результатов примем КИ=6.

Показатель уровня распространения информации (КР) определяется по формуле:

КР = 0,56·КР1+0,44·КР2, (8.2.2)

где К_Р1 - показатель уровня представления результатов НИР в научных публикациях;

КР2 - показатель уровня результатов НИР на научных конференциях;

0,56 и 0,44 - весовые коэффициенты показателей.

Показатель КР1 рассчитывается как:

КР1=, (8.2.3)

где РОБ - общее количество исполнителей темы, чел (РОБ=5);

НПК - количество к-го вида научных публикаций по материалам НИР (НПК=3);

ВПК - показатель относительной важности вида научных публикаций. Так как по данному исследованию издана статья во внутривузовском издании, то ВПК = 0,5.

Отсюда по формуле (8.2.3) находим: КР1 = .

Показатель КР2 рассчитывается как:

КР2 =, (8.2.4)

где НКК - количество докладов и сообщений к-го вида на научных конференциях по материалам НИР (НКК = 2);

ВКК - показатель относительной важности вида конференций. Так как было два доклада на межвузовской конференции, то ВКК = 1.

Отсюда по формуле (8.2.4): КР2=.

Найдем по формуле (8.2.2): КР=0.56·3+0.44·4=3.44.

Тогда по формуле (8.2.1) находим: ЭН=0.6·6+0.4·3.44=4,976.

При проведении исследования и после его завершения учебно-исследовательский эффект проявляется в различных сторонах учебной и научной деятельности вузов и характеризуется уровнем соответствия НИР профилю подготовки специалистов, повышения качества их подготовки, повышения квалификации преподавателей, совершенствования методики и организации обучения.

Показатель учебно-исследовательского эффекта (ЭУ) определяется как:

ЭУ = 0,41·КК + 0,22·КМ + 0,37·КС, (8.2.5)

где КК - показатель уровня влияния НИР на повышение квалификации преподавателей;

КМ - показатель уровня влияния исследования на совершенствование методики и организации обучения;

КС - показатель уровня влияния НИР на повышение качества подготовки специалистов.

В свою очередь эти показатели определяются следующим образом:

КК = 0,55·КК1 + 0,45·КК2, (8.2.6)

где КК1 - показатель уровня охвата коллектива исполнителей НИР работой над диссертацией;

КК2 - показатель уровня участия преподавателей и аспирантов в данной НИР.

Показатель КК1 рассчитывается как:

КК1 =, (8.2.7)

где РД - количество исполнителей НИР, работающих над диссертациями(РД = 2).

Отсюда по формуле (8.2.7) находим: КК1 = .

Показатель КК2 определяется по формуле:

КК2 = , (8.2.8)

где РПА - количество преподавателей и аспирантов, участвующих в данной НИР (РПА = 2).

Отсюда по формуле (8.2.8) находим: КК2 = .

Тогда по формуле (8.2.7) найдем: КК = 0,55·8 + 0,45·4 = 6,2.

Показатель уровня влияния НИР на совершенствование методик и организации обучения (КМ) рассчитывается как:

КМ = 0,31·КМ1 + 0,48·КМ2 + 0,21·КМ3, (8.2.9)

где КМ1 - показатель уровня использования результатов НИР в публикациях научного назначения;

К

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 

дипломная работа "Современные системы отопления в России" скачать

Подобные документы

• Расчет отопительной системы помещения

  Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления. Подбор приборов к системе отопления основной части здания и для четвертой секции, балансировка системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления двухтрубной поквартирной системы.
  
  курсовая работа [101,6 K], добавлен 23.07.2011
  

• Автоматизация и диспетчеризация систем тепло- и водоснабжения

  Централизованное и децентрализованное теплоснабжение. Автоматизация индивидуальных тепловых пунктов. Температурный график воды в подающем трубопроводе системы отопления. Примерная схема теплового контроля и автоматики теплового пункта потребителя.
  
  реферат [345,3 K], добавлен 26.08.2013
  

• Расчет тепловых схем теплогенерирующих установок

  Разработка отопительно-производственной котельной с паровыми котлами типа ДЕ 16–14 для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического теплоснабжения промышленных предприятий. Тепловые нагрузки потребителей.
  
  курсовая работа [624,0 K], добавлен 09.01.2013
  

• Системы теплоснабжения мясного предприятия в городе Харькове

  Тепловой баланс, характеристика системы теплоснабжения предприятия. Расчет и подбор водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения. Расчет установки по использованию теплоты пароконденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения и отопления.
  
  курсовая работа [194,9 K], добавлен 18.04.2012
  

• Мониторинг экономичности различных видов отопления в жилых помещениях

  Выявление наиболее экономичного вида отопления жилых помещений. Расчет количества теплоты, которое необходимо для отопления. Сравнительный анализ различных систем отопления. Формула для внутренней энергии для идеального газа. Отопление тепловыми сетями.
  
  реферат [53,9 K], добавлен 21.11.2010
  

• Отопление помещений

  Классификация видов отопления помещений в зависимости от преобладающего способа теплопередачи. Особенности конвективной и лучистой систем отопления. Характеристика огневоздушного, водяного, парового, инфракрасного и динамического вида отопления.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.04.2015
  

• Расчет и проектирование систем отопления и вентиляции

  Теплотехнический расчет системы. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции, на инфильтрацию наружного воздуха. Расчет параметров системы отопления здания, основного циркуляционного кольца системы водяного отопления и системы вентиляции.
  
  курсовая работа [151,7 K], добавлен 11.03.2013
  

• Энергоснабжение промышленных предприятий

  Назначение, схема и принцип действия конденсационной электростанции. Схема присоединения системы отопления с подмешивающим насосом на перемычке, достоинство и недостатки схемы. Расчет бойлерной установки для теплоснабжения промышленных предприятий.
  
  контрольная работа [516,6 K], добавлен 04.09.2011
  

• История и философия нововведений в системе отопления

  Система отопления в древние времена. Принципы и механизмы обогрева помещений в древнем Риме. Печное отопление: русская печь, камин, оценка их эффективности, влияние на быт человека. Современные системы отопления: паровое, водяное, а также лучистое.
  
  курсовая работа [173,9 K], добавлен 15.05.2014
  

• Проектирование систем отопления и вентиляции производственного здания

  Теплотехнический расчет наружных стен, пола, расположенного на грунте, световых проёмов, дверей. Определение тепловой мощности системы отопления. Расчет отопительных приборов. Гидравлический расчет системы водяного отопления. Расчет и подбор калорифера.
  
  курсовая работа [422,1 K], добавлен 14.11.2017
  

• Гидравлический расчет однотрубной системы отопления

  Определение диаметров подающих трубопроводов и потерь напора - задача гидравлического расчета. Устройство систем отопления, их инерционность и принципы проектирования. Способы подключения отопительных приборов. Однотрубная система водяного отопления.
  
  реферат [154,9 K], добавлен 22.12.2012
  

• Пути реконструкции и оптимизации систем теплоснабжения

  Элементы и принципы функционирования систем отопления и горячего водоснабжения. Принцип работы теплосчетчика. Регуляторы давления прямого действия. Устройство тепловых пунктов. Регуляторы перепада давлений, работающие без постороннего источника энергии.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.01.2015
  

• Источник теплоснабжения

  Определение тепловой мощности системы отопления. Выбор и обоснование схемного решения системы отопления. Выбор компрессора. Компоновка теплонасосной установки. Предохранительный клапан в контуре теплового насоса. Виброизоляция оборудования установки.
  
  дипломная работа [2,2 M], добавлен 25.12.2015
  

• Проект отопления и вентиляции детского дошкольного учреждения №2 на 175 мест в квартале №2 планировочного района "Академический" Ленинского района г. Екатеринбурга

  Определение коэффициента и сопротивления теплопередаче, ограждающих конструкций, мощности системы отопления. Расчет и организация воздухообмена, параметров систем воздухораспределения. Конструирование систем вентиляции. Автоматизация приточной камеры.
  
  дипломная работа [285,1 K], добавлен 19.09.2014
  

• Проектирование системы отопления многоквартирного трехэтажного жилого дома в селе Никольское Кадуйского района Вологодской области

  Определение сопротивлений теплопередачи наружных ограждающих конструкций. Выбор расчетных параметров теплоносителя. Расчёт циркуляционного напора в системе водяного отопления, площади отопительных приборов. Автоматизация индивидуального теплового пункта.
  
  дипломная работа [264,3 K], добавлен 20.03.2017
  

• Гидравлический расчет системы отопления здания

  Определение тепловых потерь через наружные стены, оконные проемы, крышу, на нагрев инфильтрующегося воздуха. Расчет бытовых теплопоступлений. Вычисление и обоснование количества секций калорифера. Гидравлический расчет системы отопления жилого здания.
  
  курсовая работа [832,7 K], добавлен 20.03.2017
  

• Теплоснабжение коровника на 200 мест с прилегающим поселком

  Расчет воздухообмена для коровника, тепловой мощности системы отопления, требования к ней. Расчет калориферов воздушного отопления, естественной вытяжной вентиляции. Определение тепловой нагрузки котельной. Гидравлический расчет сети теплоснабжения.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2014
  

• Монтаж системы отопления жилого здания

  Технология монтажа систем отопления и работы, проводимые во время монтирования. Техника безопасности и испытания, проводимые для проверки надежности системы нагрева помещения. Составление спецификации элементов конструкции и комплектовочной ведомости.
  
  курсовая работа [30,5 K], добавлен 19.12.2010
  

• Системы теплоснабжения

  Снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей. Характеристика труб, опор, компенсаторов. Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.
  
  реферат [61,4 K], добавлен 07.01.2011
  

• Проектирование системы отопления жилого дома

  Проектирование насосной системы водяного отопления индивидуального жилого дома. Характеристика наружных ограждений. Составление тепловых балансов помещений. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца. Тепловой расчет отопительных приборов.
  
  курсовая работа [210,5 K], добавлен 22.03.2015
  

Другие документы, подобные "Современные системы отопления в России"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам