Инженерный расчет системы отопления на основе принципа теплового насоса для жилого многоэтажного дома

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В Российской федерации создана и внедряется нормативная база по энергосбережению, основными элементами которой являются:

1. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”;

2. Федеральный закон от 27.07.2010 № 190-ФЗ (ред. от 29.12.2014) “О теплоснабжении” (с изм. и доп., вступ. в силу с 03.03.2015);

3. Постановление Правительства РФ от 31.12.2009 № 1225 (ред. от 22.07.2013) “О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности”;

Настоящие нормативные акты содержат важнейшие термины для развития энергетики, такие как:

а) показатель энергоэффективности - абсолютная или удельная величина потребления или потери энергоресурсов для производства единицы продукции;

б) потенциал энергосбережения - это показатель сохранения подводимой к системе энергии (энергоресурсов), способность эффективно ее расходовать с минимальными потерями.

По прогнозам Мирового Энергетического комитета (МИРЭК), к 2020 г. в развитых странах мира теплоснабжение будет осуществляться на 80% с помощью тепловых насосов.

Тепловой насос - агрегат, который использует тепло, рассеянное в окружающей среде: в земле, воде, воздухе (его специалисты называют низко-потенциальным теплом.) По оценках ученых, затратив 1 кВт электроэнергии в приводе насоса, (компрессора) можно получить 4-7 кВт тепловой энергии.

Тепловые насосы применяют, чтобы отапливать дома, готовить горячую воду, охлаждать или осушать воздух в комнатах, вентилировать помещения.

Принцип действия современного геотермального теплового насоса основан на сборе тепла из почвы или воды, и передаче в систему отопления здания. То есть тепловой насос может отобрать тепло у любого предмета - земли, грунта, водоема. Здание, например летом, нужно охлаждать (кондиционировать), то происходит обратный процесс - тепло забирается из здания и сбрасывается в землю (водоем). Тот же тепловой насос может работать зимой на отопление, а летом на охлаждение здания.

Таким образом, тепловой насос может нагревать воду для горячего бытового водоснабжения, кондиционировать помещение, то есть комплекс оборудования теплового насоса может выполнить все функции по теплоснабжению жилого здания.

В данной работе предлагается выполнить исследования и инженерный расчет системы отопления на основе принципа теплового насоса для жилого многоэтажного дома в рамках муниципального образования “город Вологда”.

1. Исходные данные для проектирования

Краткая характеристика объекта проектирования:

1. Объект строительства - 9 этажное здание;

2. Район строительства - г. Вологда;

3. Ориентация главного фасада - Ю;

4. Основной материал ограждающей конструкции - железобетон;

5. Климатологические данные района строительства:

- климатологические характеристики района строительства установлены согласно п. 5.10 СП 124.13330.2012, таблица 6*, - средняя температура наиболее холодной пятидневки ;

- средняя температура отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха : ;

- продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха :

- расчетная скорость ветра (максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь): .

2. Литературно-патентный обзор

2.1 История развития технологии теплового насоса

Принцип теплового насоса вытекает из работ Карно и описания цикла Карно, опубликованного в его диссертации в 1824 г. В 1852 г. лорд Кельвин, сэр Уильям Томсон (Sir William Thomson, Lord Kelvin) (1824-1907) разработал концепцию работы теплового насоса, открыл совместно с Джеймсом Прескоттом Джоулем (James Prescott Joule) (1818-1889) эффект охлаждения газа при адиабатическом расширении.

“Эффект Джоуля-Томсона” - изменение температуры газа в результате медленного протекания под действием постоянного перепада давления сквозь дроссель - местное препятствие потоку газа (капилляр, вентиль или пористую перегородку, расположенную в трубе на пути потока). Течение газа сквозь дроссель (дросселирование) должно происходить без теплообмена газа с окружающей средой, т.е. адиабатически. Опытным путем было установлено, что при медленном стационарном адиабатическом протекании газа через пористую перегородку его температура изменяется. Также лорд Кельвин развил термодинамическую теорию термодинамических явлений и предсказал явление переноса тепла электрическим током («термоэлектрический эффект Томсона»). Он и предложил первую практическую теплонасосную систему в 1852 г. Она была названа умножителем тепла и показывала, как можно холодильную машину эффективно использовать для целей отопления. В обосновании своего предложения Томсон указывал, что ограниченность энергетических ресурсов не позволит непрерывно сжигать топливо в печах для отопления и что его умножитель тепла будет потреблять меньше топлива, чем обычные печи.

Патент на технологию тепловых насосов был выдан в 1912 году в Швейцарии. Дальнейшее своё развитие теплонасосные установки получили только в 20-х и 30-х годах ХХ века, когда в Англии была создана первая установка, предназначенная для отопления и горячего водоснабжения с использованием тепла окружающего воздуха. После этого начались работы в США, приведшие к созданию нескольких демонстрационных установок.

Работа В. А. Михельсона, датированная 1920 г., до сих пор не потеряла своей актуальности. Автор, в частности, пишет: “Теперь условия изменились. Дешевизне минерального топлива, по-видимому, наступил конец. Острый топливный кризис не есть явление местное и временное, но явление общее и длительное, обусловленное глубокими физическими, экономическими и социальными причинами. Поэтому теперь отпадает и второе затруднение, так как нельзя жалеть никаких затрат и усилий для облегчения и преодоления этого кризиса”.

В собрании сочинений В. А. Михельсона представлены два детально разработанных проекта: “Проект двухэтажного жилого дома, динамически отапливаемого из артезианского колодца” и “Проект четырехэтажной гостиницы, динамически отапливаемой из аккумулятора солнечной теплоты, расположенного под самим зданием”. К сожалению, эти проекты не были претворены в жизнь. И дальнейшие работы в СССР по ТНУ имели в основном обзорный и расчетно-теоретический характер.

Одной из старейших ТН систем можно считать здание Объединённой штаб-квартиры освещения в New Haven, штат Connecticut, которая работает, начиная с 1930 года. Первая крупная теплонасосная установка в Европе была введена в действие в Цюрихе в 1938-1939 гг. В ней использовались тепло речной воды, ротационный компрессор и хладагент. Она обеспечивала отопление ратуши водой с температурой 60°С при мощности 175кВт. Имелась система аккумулирования тепла с электронагревателем для покрытия пиковой нагрузки. В летние месяцы установка работала на охлаждение. В период с 1939 по 1945 года было создано ещё 9 подобных установок, с целью сокращения потребления угля в стране. Некоторые из них успешно проработали более 30 лет.

Предложенный Томсоном тепловой насос (рисунок 2.1) использует воздух в качестве рабочего тела. Окружающий воздух засасывается в цилиндр, расширяется и от этого охлаждается, а затем проходит через теплообменник, где нагревается наружным воздухом. После сжатия до атмосферного давления воздух из цилиндра поступает в обогреваемое помещение, будучи нагретым, до температуры выше окружающей.

Рисунок 2.1 - Схема ТН типа Томсона: 1 - окружающая среда; 2 - рабочий цилиндр; 3 - теплообменник; 4 - шатунный механизм; 5 - паровая машина; 6 - расширительный цилиндр; 7 - отапливаемое помещение

Томсон утверждал, что его тепловой насос способен давать необходимое тепло при использовании только 3% энергии, затрачиваемой на прямое отопление.

В СССР историю тепловых насосов следует начинать с работ физика В. А. Михельсона. Он впервые проанализировал возможность применения парокомпрессионных (конденсационных) холодильных машин для теплоснабжения зданий (рисунок 2.2). Он также указал на основные причины, тормозившие в то время применение теплонасосного (динамического) отопления: дешевизну органического топлива, а также сложность и дороговизну оборудования.



Рисунок 2.2 - Схема применения холодильной машины для отопления: 1 - трубопроводы, подключенные к отопительной сети; 2 - котел-конденсатор; 3 - компрессор; 4 - испаритель; 5 - вентиль

Г.Ф. Ундриц провел технико-экономическое сравнение трех отопительных систем: теплонасосной, электрической и обычной (от водогрейных котлов) применительно к трем городам: Ленинграду, Одессе и Баку. В работе дан график распределения зон экономической эффективности указанных систем (рисунок 2.3). Показано, что зона эффективного применения ТНУ расширяется со снижением средней температуры отопительного периода и увеличением его продолжительности.

Рисунок 2.3 - График зон экономической эффективности тепловых насосов, котельных и прямого электроотопления по Г.Ф. Ундрицу

При высоких значениях этой температуры тепловые насосы не рентабельны, вследствие кратковременного периода использования установленной мощности.

Поле графика делится почти горизонтальной линией на две части: верхнюю - зону котельных при дорогостоящей электроэнергии и нижнюю - зону прямого (непосредственного) электроотопления при дешевой электроэнергии. На основе этих результатов Г. Ф. Ундриц сделал вывод о необходимости круглогодичного применения ТНУ в южных районах: зимой - для отопления, летом - для охлаждения.

2.2 Мировая практика применения тепловых насосов

Согласно прогнозам Мирового энергетического комитета (МИРЭК) к 2020 г 75% теплоснабжения (коммунального и производственного) в развитых странах будет осуществляться с помощью тепловых насосов.

На сегодняшний день тепловой насос является наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования. Тепловые насосы получили широкое распространение в США, Канаде, странах Европейского Сообщества, развитых странах Юго-Восточной Азии и Африки. Тепловые насосы (ТН) устанавливаются в общественных зданиях, частных домах и на промышленных объектах.

Например, в США ежегодно производится около 1 млн. тепловых насосов. При строительстве новых общественных зданий используются исключительно тепловые насосы. Эта норма была закреплена Федеральным законодательством США. Геотермальный тепловой насос был установлен даже в широко известном небоскрёбе Нью-Йорка “The Empire State Building”.

В Швеции 50% всего отопления обеспечивают тепловые насосы. В Стокгольме 12% всего отопления города обеспечивается геотермальными тепловыми насосами общей мощностью 320МВт, использующими как источник тепла Балтийское море с температурой воды + 8°С.

В Германии в эксплуатации находятся сотни тысяч теплонасосных установок, которые используются в водяных, а также в воздушных системах отопления и кондиционирования воздуха. Преобладают тепловые насосы с электроприводом. Кроме того, применяют сотни теплонасосных установок большой мощности с приводом от дизельных и газовых двигателей. Источниками теплоты служат воздух (наружный и вытяжной), грунт, вода и др. Крупные теплонасосные установки мощностью от 30 до 150 МВт работают, как правило, в системах централизованного теплоснабжения. Построено несколько десятков абсорбционных тепловых насосов единичной тепловой мощностью до 4 МВт.

В настоящее время в Германии выделяется самая крупная среди развитых стран государственная дотация из бюджета: за 1 кВт тепловой мощности пущенного в эксплуатацию теплового насоса выплачивается до 300 евро, и это при том, что по производству экономичных индивидуальных котлов на жидком и газообразном топливе для централизованного и индивидуального теплоснабжения Германия занимает одно из первых мест в мире.

Структура действующего парка тепловых насосов по тепловым мощностям в разных странах сильно различается. Если для Японии средняя мощность теплового насоса, по-видимому, не превышает 10 кВт, то в Швеции она приближается к 100 кВт.

Тепловая мощность мирового парка тепловых насосов, по минимальной оценке, составляет 250 тыс. МВт, годовая выработка теплоты - 1 млрд. Гкал, что соответствует замещению органического топлива в объеме до 80 млн. т условного топлива. Мировой опыт показывает, что энергетические и экологические проблемы с неизбежностью приводят к необходимости широкого применения тепловых насосов.

Производство тепловых насосов в каждой стране ориентировано в первую очередь на удовлетворение потребностей своего внутреннего рынка. В США, Японии и некоторых других странах наиболее распространены воздухо-воздушные реверсивные теплонасосные установки, предназначенные для отопления и летнего кондиционирования воздуха, в то время как в Европе преобладают водо-водяные и водо-воздушные.

В Швеции и других Скандинавских странах наличие дешевой электроэнергии и широкое использование систем централизованного теплоснабжения привели к развитию крупных теплонасосных установок. В Нидерландах, Дании и других странах этого региона наиболее доступным видом топлива является газ, и поэтому быстро развиваются тепловые насосы с приводом от газового двигателя и абсорбционные.

В США в настоящее время эксплуатируют миллионы теплонасосных установок и из них более половины в жилищно-коммунальном секторе. Более всего распространены реверсивные воздухо-воздушные теплонасосные установки с электроприводом для круглогодичного кондиционирования воздуха в помещениях. Выпускают тепловые установки более 50 фирм, 30% вновь строящихся домов типа коттеджей оснащают теплонасосными установками.

В Швеции с начала 80-х годов 20-го века развитие теплонасосных установок происходит очень интенсивно. В этой стране характерно использование крупных установок тепловой мощностью более 30 МВт. Источником низкопотенциальной теплоты служат в основном очищенные сточные воды, морская вода и сбросная вода промышленных предприятий. Среди этих теплонасосных установок наиболее крупные расположены в городах Мальме (40 МВт), Упсала (39 МВт) и Эребру (42 МВт).

Наиболее мощная (320 МВт) Стокгольмская установка, использующая в качестве ИНТ воду Балтийского моря. Эта установка, расположенная на причаленных к берегу баржах, охлаждает зимой морскую воду до 4 - 2 °С. Себестоимость теплоты от этой установки на 20% ниже себестоимости теплоты от котельных. Количество теплоты, вырабатываемой теплонасосными установками в Швеции, уже составляет около 50% требуемой.

Пионером в области создания и внедрения тепловых насосов являлся институт ВНИИхолодмаш бывшего СССР. В 1986-1989 гг. институтом был разработан ряд парокомпрессионных тепловых насосов теплопроизводительностьюот 17 кВт до 11,5 МВт двенадцати типоразмеров, типа “вода-вода” (в том числе морская вода в качестве ИНТ для тепловых насосов теплопроизводительностью 300... 1000 кВт), “вода-воздух” (тепловые насосы на 45 и 65 кВт). Большая часть тепловых насосов этого ряда прошла стадию изготовления и испытания опытных образцов на пяти заводах холодильного машиностроения. Четыре типоразмера выпускались серийно (тепловые насосы теплопроизводительностью 14; 100; 300; 8500 кВт). Общий их выпуск с 1987 г. и почти до 1992 г. может быть оценен в 3000 единиц. Тепловая мощность действующего парка этих тепловых насосов оценивается в 40 МВт.

Примером может служить созданный в этот период тепловой насос мощностью 5 МВт на базе центробежного компрессора для теплонасосной установки целлюлозно-бумажного комбината ПО “Светогорск” (Карелия). Эта установка общей тепловой мощностью 27 МВт утилизировала теплоту сбросной воды с температурой 30...35°С охлаждающей системы технологических аппаратов в цехах и повышала до 75...80°С потенциал сбросной воды, которая использовалась в системе теплоснабжения целлюлозно-бумажного комбината и г. Светогорска.

Хорошо зарекомендовали себя холодильно-нагревательные машины типа ТХУ для молочных ферм, которые утилизировали теплоту охлаждаемого молока для технологических нужд.

В этот период институтом был разработан целый ряд принципиально новых тепловых насосов - абсорбционных, компрессионно-ресорбционных, компрессионных, работающих на бутане и воде в качестве рабочего вещества и др.

Последующий период по известным причинам характеризовался спадом спроса на такое новое энергетическое оборудование, каким являются тепловые насосы. Многие освоенные машины и новые разработки оказались невостребованными.

Однако в последние годы картина стала меняться. Возникли реальные экономические стимулы для энергосбережения. Это связано с ростом цен на энергоносители, а также с изменениями в соотношениях тарифов на электроэнергию и различные виды топлива. Во многих случаях на первый план выступают требования экологической чистоты систем теплоснабжения. В частности, это относится к элитным индивидуальным домам. Появились новые специализированные фирмы в Москве, Новосибирске, Нижнем Новгороде и других городах, проектирующие теплонасосные установки и выпускающие только тепловые насосы. Усилиями этих фирм к настоящему времени дополнительно введен в эксплуатацию парк тепловых насосов общей тепловой мощностью около 50 МВт.

В настоящее время в Минпромэнерго РФ реализуется программа “Развитие нетрадиционной энергетики России до 2015 года”. Она включает раздел по развитию теплонасосных установок.

В основу программы положены реальные проекты, которые осуществляются в этот период.

Большинство из примерно 30 крупных проектов предусматривают использование теплонасосных установок для жилищно-коммунального сектора, в том числе в системе централизованного теплоснабжения.

Ряд работ будет выполняться в рамках региональных программ энергосбережения и замены традиционных систем теплоснабжения теплонасосными установками (Новосибирская обл., Нижегородская обл., Норильск, Нюренгри, Якутия, Дивногорск, Красноярский край). Среднегодовой ввод тепловых мощностей составит около 100 МВт.

При этих условиях выработка теплоты всеми работающими тепловыми насосами в 2010 г. составила 2,2 млн. Гкал, а замещение органического топлива - 160 тыс. т условного топлива. К 2010 г. расширены производственные мощности для выпуска тепловых насосов тепловой мощностью до 100 кВт в количестве до 10 тыс. в год (суммарная тепловая мощность годового выпуска 300 МВт). Таким образом, в России наметился прорыв в распространении теплонасосных установок.

Что касается тепловых насосов большой тепловой мощности (от 500 кВт до 40 МВт), то после 2010 г. предполагался ежегодный ввод тепловых мощностей в среднем 280 МВт, а после 2015г. - до 800 МВт. Это связывали с тем, что в данный период планировалось широкое применение тепловых насосов в системах централизованного теплоснабжения. Вместе с тем, реальная экономическая ситуация не позволила реализовать эту программу полностью.

2.3 Принцип работы и схемы тепловых насосов в инженерной практике

Для поддержания оптимальной температуры воздуха внутри помещения независимо от температуры окружающей среды предназначена система отопления. Это комплекс элементов, которые получают, транспортируют и передают ко всем помещениям определённое количество тепла. Различают теплоносители: первичный - передаёт тепло от системы получения энергии к тепловому носителю; вторичный - передаёт теплоту помещению посредством отопительных приборов (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Общий принцип действия теплового насоса

Система отопления дома - одно из важных и необходимых условий устройства зданий. Включает 3 элемента:

- источник тепловой энергии;

- коммуникации (теплопроводы);

- отопительные приборы (радиаторы).

Самое главное достижение в использовании насосного оборудования - это возможность полностью исключить необходимость использования твёрдого топлива, газа и других покупаемых источников теплоты. В Европе владельцы своих домов стремятся к обустройству системы отопления, работающей за счёт природной энергии посредством тепловых насосов. Для отечественного рынка установка таких систем - новинка. Тепловые насосы могут быть частью интегрированных систем, обогревающих и охлаждающих помещения. Модифицируются ТН (тепловых насосов) в зависимости от источника энергии (вода, земля, воздух).

Тепловой насос - это холодильная машина “наоборот”, в которой который переносит тепло изнутри наружу. Такая система включает в себя несколько компонентов:

- тепловой насос;

- оборудование забора (геотермальные зонды, коллекторы);

- систему распределения тепла (радиаторы, тёплый пол, стены).

Тепловой насос состоит из следующих элементов:

- испарителя;

- конденсатора;

- расширительного клапана (расширительного вентиля, понижающего давление за счёт разжижения газа); компрессора (который сжижает газ и повышает давление).

Чтобы проще понять весь процесс, будем исходить от простого к сложному. Сначала представим замкнутый контур с газом, приводимым в движение компрессором. Добавив расширительный клапан, в системе будет образовано две области: с повышенным и пониженным давлением. Сжимаемый газ нагревается, а при снижении давления - охлаждается. Причём наиболее высокая температура газа отмечается сразу при выходе из компрессора, а самая низкая температура газа в системе - в точке выхода из расширительного клапана. Добавив в систему два теплообменника, с одной стороны нагретый газ через теплообменник-конденсатор будет часть тепла отдавать потребителю, с другой - уже охлаждённый посредством теплообменника-испарителя будет поглощать тепло от внешнего источника.

Эта модель обладает функциями теплового насоса. Полноценный вид ТН представляет собой после подключения к источнику низкотемпературного тепла (геотермальным зондам) и системе отопления (радиаторам, тёплым полам и стенам) В промежуточном контуре циркулирует охлаждающая жидкость (хладагент), температура кипения которого чуть выше -5 °С. В одной части цикла он представляет собой жидкость, а в другой - газ (используется фреон). Первоначально фреон находится в жидком состоянии. По мере нагревания его температура поднимается. Нагреваясь, фреон превращается в газ с температурой около пяти градусов. Далее по цепи газ поступает в компрессор, сжимающий его.

В результате на выходе выделяется максимально возможное для установки количество тепла (от +35 до +60-65°С). После горячий газ поступает в конденсатор, где происходит передача тепла от теплоносителя контурам системы обогрева помещения. Отдав большую часть тепловой энергии, газообразный фреон поступает в расширительный клапан. Проходя через этот вентиль, резко падает давление и температура, значения которых в точке выхода из клапана имеют наименьшие значения в цикле.

В таком инженерном решении, как тепловой насос, представлена удивительная возможность получать тепло из неиссякаемых основных природных источников и быть независимым от покупаемых энергоносителей.

Солнце нагревает воздух, воду, землю. В любое время года практически повсюду эти источники обладают низкопотенциальным теплом. Так тепловые насосы бывают следующих категорий: грунтовые (грунт-вода); водные (вода-вода); воздушные (воздух-вода).

Схема приведена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - ТН по принципу “грунт-вода”

Известно, что ниже точки замерзания, почва имеет стабильно положительную температуру (+4-6 °С). Здесь разработаны два принципа получения тепла для отопления посредством: горизонтального контура; вертикального коллектора требуется в зависимости от типа грунта: площадь от 200 м2 и более; котлован глубиной от 1,2 до 2 м. Слишком глубоко земля не накапливает тепло, и нет необходимости копать траншеи глубже. Полиэтиленовые трубы укладываются в зависимости от участка горизонтальной змейкой (петлей, улиткой) в траншеи, заполняются антифризом (незамерзающей жидкостью), опрессовываются, закапываются. Общая длина контура ориентировочно рассчитывается как 5 м. п. трубы на 1 м2 площади отапливаемого дома. Возможно использование спиральной укладки, что немного экономит площадь.

Недостатки грунтовых насосов: тепловые насосы для отопления требует больших площадей; больших материальных затрат; нет функции пассивного охлаждения; снижение температуры к концу отопительного сезона; уменьшение теплоотдачи в зависимости от длины трубопровода; усадка грунта не менее одного года; запрещены посадки растений с развитой корневой системой; нежелательны постройки на занимаемой территории.

Достоинства: такой способ считается максимально эффективным. В среднем, отдача с 1 м2 варьируется от 30 до 65-75 Вт в любых условиях окружающей среды.

При отсутствии возможности занимать довольно большую территорию под укладку труб, стоит рассмотреть вариант с использованием вертикальных контуров (зондов), предполагается бурение нескольких скважин глубиной от 20 метров. На таком расстоянии от поверхности земля начинает нагреваться и имеет температуру от 8-10° С и больше.

Вариант устройства системы с грунтовым тепловым насосом для отопления сооружения характеризуется:

- значительными подготовительными и организационно-техническими работами;

- наибольшими капитальными вложениями; большой занимаемой площадью (при бурении нескольких скважин, минимальное расстояние между ними не должно превышать 8 метров);

- таким недостатком, как постепенное снижение теплоотдачи с течением времени при большой глубине скважин; погонной теплоотдачей 50-60 Вт.

Существует технология бурения скважин, называемая “кластерное бурение”, не требующая таких больших площадей. Отличие в том, что под скважину отводится до 4 м2, размещена она может быть и под домом. Геотермальные тепловые насосы предусматривают использование труб:

а) полимерных;

б) коррозионно-стойких металлических.

Второй вариант более дорогой, но здесь выше показатели теплоотдачи с 1 м. п. за одинаковый отрезок времени, а также есть возможность уменьшить глубину скважин. Срок эксплуатации таких ТН (тепловых насосов) - 50-70 лет.

В холодное время года вода имеет температуру +5-7 ° С. Принцип работы таких ТН основан на использовании открытых скважин, подготовленных для забора и сброса грунтовых вод. Схема приведена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - ТН по схеме “вода-вода”

На практике применяются два способа:

а) полимерные трубы, утяжелённые грузом, укладываются на дно водоёма; производительность примерно 30 Вт с 1 п.м.; такой способ относительно проще в выполнении, но требует большой длины контура;

б) использование скважины-колодца, из которой энергия поступает в отопительную систему, и скважины для отвода остывшей воды.

Преимущества выбора системы отопления тепловым насосом:

- низкое энергопотребление (характеризуется теплоотдачей 3-7 кВт на 1 кВт затраченного электричества);

- автономность (нет необходимости подавать топливо и прокладывать тепловые коммуникации);

- универсальность (сочетание функций отопления и охлаждения);

- безопасность (не взрывоопасна, не выделяет СО2);

- надёжностью - управляется автоматикой и проста в обслуживании;

- долговечностью - срок службы прибора 20-70 лет;

- комфортностью - бесшумна, не бывает скачков температуры и влажности;

- экологичность.

Выбор в пользу установки теплового насоса при отсутствии рядом газопровода - это наиболее оптимальное решение.

Вместе с тем инженерные изыскания и расчёты по проектированию дома должны предусматривать:

- устройство тёплых полов и стен;

- использование теплоизоляционных материалов в строительстве ограждающих конструкций;

- выбор типа теплового насоса в комплексе даст максимальный эффект от эксплуатации дома.

Процесс работы насоса состоит из нескольких этапов:

1. Незамерзающая смесь подается в коллектор. Происходит поглощение тепловой энергии и транспортировка ее к насосу.

2. В испарителе энергия передается фреону, где он нагревается до 8 °C, закипает и превращается в пар.

3. При увеличении давления в компрессоре повышается температура. Она может достигать 70 °C.

4. Внутридомовая система отопления получает тепловую энергию через конденсатор. Фреон мгновенно охлаждается и переходит в жидкое состояние, отдавая при этом оставшееся тепло. Затем он идет обратно в коллектор. Так завершается цикл. Далее работа повторяется по тому же принципу.

Наиболее эффективно тепловой насос функционирует при наличии в доме теплых полов. Тепло распределяется по всей площади пола равномерно. При этом отсутствуют зоны перегрева. Теплоноситель в системе редко нагревается больше 35 °C, а отопление путем нагрева полов считается наиболее комфортным при 33 °C. Это меньше на 2 °C чем при отоплении радиаторами. Отсюда возникает экономия до 18% в год от всего отопительного бюджета. Кроме того, считается, что отопление на уровне пола наиболее комфортно для проживания человека.

2.4 Выводы по обзору

Выводы по литературно-патентному обзору:

1. Необходимость использования более эффективных энергетических установок доказывается современными явлениями, такими как:

- рост цен на энергоносители;

- неэффективное использование топлива на величину потерь;

- увеличение выбросов при традиционных источниках теплоты, задачи Правительства РФ в части улучшения экологической обстановки в регионах страны.

2. Использование тепловых насосов экономически эффективно:

- из 1 кВт затраченной электроэнергии получается от 3 до 7 кВт тепловой энергии;

- работа насоса не нуждается в подаче органического топлива, поэтому нет необходимости прокладывать тепловые коммуникации.

3. Схема теплового насоса универсальна: в одном устройстве сочетаются одновременно системы нагрева воды, отопления и охлаждения;

4. Конструкция тепловых насосов является безопасной: в отличие от котлов, которые могут воспламениться или взорваться, тепловой насос не содержит деталей, температура которых может привести к пожару.

5. Проект системы отопления с применением теплового насоса обладает высокой надежностью: работой насоса управляет автоматика, обслуживание не требует специального обучения, прибор может прослужить от 20 до 50 лет, функционирование насоса не сопровождается колебанием температуры и влажности, его работа практически бесшумна.

6. Все виды систем тепловых насосов не выделяют вредных веществ, т.е. это самый экологически чистый способ отопления.

3. Технологическая часть

3.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Для обеспечения в отапливаемом помещении условий теплового комфорта и оптимизации мощности системы отопления, ограждающие конструкции должны иметь термическое сопротивление не менее значения, нормируемых.

Рассчитывается требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций м2С/Вт, исходя из условий энергосбережения.

Значения требуемых приведенных сопротивлений ограждающих конструкций принимаем в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

Величину градусо-суток, в течение отопительного периода следует вычислять по формуле:

єС•сут, (3.1)

- средняя температура отопительного периода, С;

- продолжительность отопительного периода, сут.

єС•сут.

В зависимости от градусо-суток подбирается требуемая величина сопротивлений ограждающих конструкций:

- наружных стен ;

- покрытий и перекрытий над проездами ;

- перекрытий чердачных, над холодными подпольями и подвалами ;

- окон (принимаем к установке двухкамерный стеклопакет из обычного стекла с межпластиковым расстояние 2 мм в деревянных (ПВХ) переплетах .);

- входная дверь ;

- стен здания.

Определяется необходимая толщина изоляционного слоя по формуле:

(3.2)

где - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт /м2 С;

- коэффициент теплотехнической неоднородности ограждающих конструкций;

- толщина соответственно конструктивных слоев ограждения и теплоизоляционного слоя, м;

- коэффициенты теплопроводности соответственно конструктивных слоев ограждения и теплоизоляционного слоя, определяются для соответствующих условий эксплуатации, Вт/м2С;

- требуемое приведенное сопротивление воздушной прослойки, .

После этого рассчитывается фактическое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции по формуле:

(3.3)

Слой 1 - железобетон, толщиной .

Слой 2 - утеплитель - пенополиуретан, толщиной .

Слой 3 - железобетон, толщиной .

; ; ; .

Коэффициент теплопроводности конструкционных слоев по условиям эксплуатации «Б» (из условий зоны влажности и влажностного режима помещений):

;

.

Слой 1 - цементно-песчаный раствор, толщиной .

Слой 2 - утеплитель - пенополиуретан, толщиной .

Слой 3 - железобетонная многопустотная плита, толщиной .

; ; ; .

Коэффициент теплопроводности конструкционных слоев по условиям эксплуатации «Б» (из условий зоны влажности и влажностного режима помещений):

;

;

.

Слой 1 - цементно-песчаный раствор, толщиной .

Слой 2 - утеплитель - пенополиуретан, толщиной .

Слой 3 - железобетонная многопустотная плита, толщиной .

; ; ; .

Термическое сопротивление одинарной двери Rдв=0,43м2С/Вт. Принимаем одну деревянную дверь, а другую железную с утеплителем (ППУ) с тамбуром между ними.

;

.

3.2 Определение тепловой мощности системы отопления

Расчетную мощность системы отопления (, Вт) определяют из уравнения теплового баланса помещений:

Вт, (3.4)

где - теплопотери теплопередачей через ограждающие конструкции здания, Вт; - расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха через неплотности в наружных ограждениях, Вт; - бытовые тепловыделения, Вт. Согласно [4] основные потери теплоты теплопередачей и добавочные потери теплоты следует определять по формуле:

 (3.5)

- расчетная площадь ограждающей конструкции, м2; - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.

Добавочные теплопотери принимают на ориентацию ограждений по сторонам горизонта:

- для ограждений обращенных на север (С); восток (В); северо-восток (СВ) и северо-запад (СЗ) - в размере 0,1;

- юго-восток (ЮВ) и запад (З) - 0,05;

- в угловых помещениях дополнительно по 0,05 на каждое ограждение, если одно из ограждений обращено на С, В, СВ, СЗ и по 0,1 в других случаях (т.е. ЮВ и З).

В жилых помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через все ограждения, обращенные на любую из сторон света в размере 0,13.

Добавка к потерям через наружные двери (на врывание наружного воздуха), не оборудованные воздушными завесами при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза в размере:

0,27H - для двойных дверей с тамбуром между ними;

При определении теплопотерь расчетный коэффициент теплопередачи окон определяется как разность между их действительным значением и коэффициентом теплопередачи стен, так как площадь окон не вычитается из площади стен при определении потерь теплоты через них.

3.3 Расчет потерь на нагревание воздуха при инфильтрации

В жилых и общественных зданиях с естественной вытяжной вентиляцией (без компенсации подогретым притоком) расход теплоты на инфильтрацию определяется двумя путями [4]:

- вычисляется расход теплоты на подогрев инфильтрующегося воздуха, обеспечивающего нормативный воздухообмен, т.е. равного расходу удаляемого вытяжного воздуха;

- рассчитывается расход теплоты из условия нагревания инфильтрующегося через наружные ограждения воздуха при отсутствии вентиляции.

За расчетное принимается большее из полученных значений.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха при нормативном воздухообмене определяется:

(3.6)

- расход удаленного воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым потоком.

Для зданий:

, м3/ч, (3.7)

- удельный нормативный расход, м3/ч на 1 м2 площади пола помещения; - площадь пола жилых комнат квартиры и кухни, м2; - удельная теплоемкость воздуха; - плотность наружнего воздуха, кг/м3.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха при отсутствии вентиляции:

(3.8)

- коэффициент учета влияния встречного потока в конструкциях [4], равный 0,7 - для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами; 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами; 1,0 - для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов и стеклопакетов; - расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через окна и балконные двери.

Расход воздуха через окна и балконные двери, определяется:

, м3/ч, (3.9)

- площади окон и балконных дверей, м2;

При отсутствии данных о сертифицированных значениях фактического сопротивления воздухопроницанию окон и балконных дверей допускается определять расход воздуха через них по формуле [3]:

(3.10)

3.4 Расчет бытовых тепловыделений

В жилых зданиях тепловой поток, Вт, поступающий в помещение от электрических приборов, освещения, людей и др. источников, допускается определять по формуле:

Вт, (3.11)

- площадь пола отапливаемого помещения, м2 (жилых комнат и кухни).

3.5 Выбор и обоснование решения системы отопления

Выбор принципиального схемного решения для объекта проектирования осуществляется исходя из конструкционных особенностей здания и тепловой нагрузки на систему отопления.

Принимаем однотрубную систему отопления, так как двухтрубная система отопления имеет сложную гидравлическую увязку при этажности более 5-и этажей. Так как здание не имеет чердачного перекрытия, принимаем к установке однотрубную систему отопления с нижней разводкой магистралей и тупиковым движением теплоносителя.

К установке принимаем радиатор стальной панельного типа РСГ-2 - однорядный.

Приборные узлы выполняем с замыкающим участком с установкой на нижней подводке трехходового крана, для регулирования мощности непосредственно у потребителя.

Выпуск воздуха осуществляем при помощи воздухоотводчиков (кран Маевского), установленных перед прибором на последнем этаже на стояках с транзитным ходом.

Уклон магистралей принимаем на подающих магистралях от воздухоотводчиков, для облегчения выхода воздуха.

Для отопление лестничной клетки принимаем отдельный стояк с проточным приборным узлом.

Выбор количества секций отопительного приборов приведена в таблице 3.1.

Для отопления лестничной клетки предусмотрен отдельный стояк с проточным приборным узлом. Отопительный прибор - трубы отопительные чугунные ребристые. К установке принят 2 последовательно соединенные трубы отопительные чугунные ребристые (ТР-1,5) с .

Таблица 3.1 - Тепловой расчет отопительных приборов

№ Помещения	Теплопотери помещения , Вт	Тип прибора
101	1200	РГС2-1-6
201-801	1118	РГС2-1-6
901	1286	РГС2-1-6
102	1310	РГС2-1-7
202-802	1279	РГС2-1-6
902	1488	РГС2-1-7
103	1064	РГС2-1-5
203-803	857	РГС2-1-3
903	1003	РГС2-1-4
104	1061	РГС2-1-4
204-804	855	РГС2-1-2
904	1003	РГС2-1-34
105	1310	РГС2-1-7
205-805	1279	РГС2-1-6
905	1489	РГС2-1-9
106	1269	РГС2-1-5
206-806	1123	РГС2-1-4
906	1291	РГС2-1-6
107	1533	РГС2-1-9
207-807	1358	РГС2-1-8
907	1541	РГС2-1-9
108	1524	РГС2-1-9
208-808	1512	РГС2-1-9
908	1711	РГС2-1-9
109	992	РГС2-1-4
209-809	777	РГС2-1-2
909	951	РГС2-1-3
110	1251	РГС2-1-6
210-810	1096	РГС2-1-5
910	1278	РГС2-1-6
111	1143	РГС2-1-5
211-811	1007	РГС2-1-4
911	1166	РГС2-1-5
112	999	РГС2-1-3
212-812	785	РГС2-1-2
912	965	РГС2-1-3
113	1524	РГС2-1-9
213-813	1512	РГС2-1-9
913	1711	РГС2-1-9
114	1544	РГС2-1-9
214-814	1368	РГС2-1-7
914	1552	РГС2-1-9

3.6 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

Расчет производим по формуле:

,

где c - удельная теплоемкость воды, с = 4190Дж/(кг·єС);

- плотность воды, = 1000 кг/мі;

- средняя в сутки норма расхода горячей воды на единицу измерения потребителя, мі/(сутки. ед), принимаемый по [1];

- количество единиц измерения потребителя (180 человек );

- температура горячей воды в точке водоразбора, єС;

- температура холодной воды в отопительный период, єС;

- время потребления горячей воды в течение суток, с/сут.

= 1.2·4190·1000·0.12·180(60 - 5) /12·3600 =138270 Вт.

3.7 Расчет теплотехнических характеристик теплового насоса

Для данного здания выбираем тепловой насос марки ТН-110. Приведем характеристики:

Минимальная выходная тепловая мощность (кВт) - 150;

Коэффициент выработки - 4;

Потребляемая мощность (кВт) - 50;

Рабочая температура воды (0С) -70;

Уровень звуковой мощности (дБа) - 55;

Расход сетевой воды при внутреннем перепаде давлений м3\ч - 6;

Расход рассола при внутреннем перепаде давлений м3\ч - 16;

Хладоген, общий вес загрузки - R134a.;

Габаритные размеры (м)

Длина - 3,9

Ширина - 1,5

Высота - 2,1

Произведем его расчет результаты запишем в таблицу 3.3.

- теплопроизводительность,

- температура теплоотдатчика (конденсата) на входе в испаритель,

- температура теплоотдатчика (конденсата) на выходе из испарителя,

- температура теплоприемника на входе в конденсатор,

- температура теплоприемника на выходе из конденсатора,

- разность температур между греющей и охлаждающей средой в испарителе,

- в конденсаторе,

- в охладителе.

В реальных циклах тепловых насосов на вход в компрессор должен подаваться пар без примеси жидкости. Поэтому пар перед компрессором должен быть несколько перегретым и точка 1 должна находится не на линии насыщения, а правее ее.

Потери давления из-за трения в соединительных трубопроводах между конденсатором и дросселем вызывают частичное испарение фреона. Если на вход дросселя поступает парожидкостная смесь, эффективность его работы снижается. Поэтому жидкость после конденсатора дополнительно переохлаждают так, чтобы точка 3 находилась не на линии насыщения, а левее ее. Это также улучшает работу теплового насоса, так как снижает долю пара, поступающего в испаритель, что приводит к меньшему расходу фреона в цикле (таблица 3.2).

Переохлаждение жидкости и перегрев пара совмещают в дополнительном промежуточном теплообменнике, где горячий фреон после конденсатора нагревает холодный фреон после испарителя.

Если горячий теплоноситель вырабатывается для водоснабжения, то есть поступает на вход намного холодней, чем выходит из теплового насоса, переохлаждение жидкости возможно в дополнительном теплообменнике - охладителе, который устанавливается после конденсатора.

Таблица 3.2 - Значения параметров в характерных точках процесса

Точки	1	2	2ґ	3	4	5
	34	105	100	95	59	34
	0,86	3,0	3,0	3,0		0,86
	0,025			0,006
	421	452	448	350	285	285
	1,70	1,72	1,70	1,44	1,28	1,38

Таблица 3.3 - Термодинамический расчет теплового насоса

Расчетная величина	Формула	Значение
Температура испарения		34С
Температура конденсации		95С
КПД компрессора		0,83
Удельная холодопроизводительность		136 кДж/кг
Тепло, отводимое от конденсатора		102 кДж/кг
Тепло, отводимое от охладителя		65 кДж/кг
Массовый расход рабочего агента		16 м3/час=57,6 кг/с
Объемная производительность компрессора		1,44м3/с
Расчетная тепловая нагрузка испарителя		122кВт
Продолжение табл. 3.3.
Расчетная тепловая нагрузка охладителя		59кВт
Удельная работа компрессора		34кДж/кг
Удельный расход электроэнергии на единицу выработанного тепла		0,204
Электрическая мощность компрессора		50кВт
Коэффициент трансформации		4,9
Средняя температура низкотемпературного теплоотдатчика		326К
Средняя температура полученного тепла		348К
Коэффициент работоспособности тепла		0,158
Эксергетический КПД установки		0,775

3.8 Расчет элементов теплового насоса

В качестве испарителя, конденсатора и промежуточного теплообменника выберем теплообменник с U-образными трубами. В кожухотрубчатых аппаратах этой конструкции обеспечивается свободное удлинение труб, что исключает возможность возникновения температурных напряжений.

Произведем тепловой расчет испарителя - U-образного теплообменника горизонтального типа.

Исходные данные к расчету:

- давление греющего конденсата ,

- температура конденсата на входе ,

- температура конденсата на выходе ,

- давление нагреваемого фреона ,

- температура фреона ,

- расход фреона .

Расход греющего конденсата, поступающего в испаритель, из уравнения теплового баланса:

, кг/с; (3.12)

.

Количество теплоты, передаваемое греющим конденсатом в испарителе:

, Вт, (3.13)

получаем .

Требуемая площадь поверхности теплообмена может быть определена из уравнения теплопередачи:

,м2. (3.14)

Значение температурного напора при принятых исходных данных:

,0С. (3.15)

.

Коэффициент теплопередачи примем в первом приближении .

Требуемая площадь поверхности в этом случае:

.

С учетом площади поверхности предварительно принимаются основные размеры испарителя. Приняв шахматное расположение труб ( и ) с коэффициентом заполнения трубной доски и скоростью движения конденсата в трубах , можно определить число параллельных труб по ходу конденсата:

, шт; (3.16)

.

При двухходовом движении воды общее число трубных концов, развальцованных в трубной доске:

Площадь трубной доски, занятая трубами:

, м2, (3.17)

.

Средняя длина труб:

, м; (3.18)

.

Для определения коэффициента теплоотдачи от пара к стенке труб необходимо сначала установить режим движения пленки конденсата.

Значение числа Рейнольдса для пленки конденсата на нижней кромке поверхности:

, (3.19)

где - количество теплоты, передаваемое греющим конденсатом;

- средняя активная длина труб;

- плотность фреона;

- кинематическая вязкость фреона.

.

Поскольку , то средний коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару:

Вт/м2К; (3.20)

Физические параметры конденсата, движущегося внутри труб, принимаются при следующем значении температуры:

,С ; (3.21)

.

Число Рейнольдса в этом случае:

; (3.22)

;

; (3.23)

.

Средний коэффициент теплоотдачи от конденсата к стенке труб:

, Вт/м2К; (3.24)

.

Коэффициент теплопередачи:

теплотехнический насос конденсат

, Вт/м2К; (3.25) .

Погрешность полученного значения составляет 1%, что допустимо.

Определим толщину стенки сварной цилиндрической обечайки горизонтального аппарата, работающего под внутренним давлением.

Исходные данные:

материал обечайки - сталь марки Ст3;

проницаемость материала обечайки в среде (, );

давление фреона ;

внутренний диаметр ;

плотность фреона ;

обечайка без отверстий;

продольный сварной шов ручной стыковой двусторонний ();

поправочный коэффициент .

Расчетное давление в нижней части обечайки с учетом гидростатического давления столба жидкости определяем по формуле:

,МПа; (3.26)

.

Номинальное допускаемое напряжение для стали марки Ст3 находим по графику .

Допускаемое напряжение определяем по формуле:

,МПа; (3.27)

.

Определим отношение определяющих параметров и с учетом коэффициента :

.

Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения определяем по формуле:

,мм; (3.28)

.

Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) .

Суммарную прибавку к номинальной толщине стенки при определяем по формуле:

; (3.29)

.

Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле:

; (3.30)

.

По условию:

,

т.е. требования выполняются.

Допускаемое давление в обечайке определяем по формуле:

,МПа; (3.31)

.

Определим высоту плоской круглой трубной решетки типа II в аппарате испарителя. Исходные данные:

внутренний диаметр ;

давление фреона ;

давление конденсата ;

трубы 16х0,75мм;

число труб на диаметре ;

трубы размещены в решетке и закреплены в ней развальцовкой;

шаг между трубами ;

материал решетки - сталь ();

.

Номинальную расчетную высоту решетки снаружи определяем по формуле, выбрав значения величин по таблице , , :

,м; (3.32)

;

Коэффициент ослабления решетки отверстиями определяем по формуле:

; (3.33)

.

Номинальную расчетную высоту решетки посередине определяем по формуле, выбрав значение величин , и в ней по таблице: , и :

,м; (3.34)

.

С учетом прибавок на коррозию , на округление размеров, а также из конструктивных соображений, принимаем и .

3.9 Расчет характеристик конденсатора

Произведем тепловой расчет конденсатора - U-образного теплообменника горизонтального типа (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Схема теплообмена в конденсаторе

Исходные данные к расчету:

- давление нагреваемой отопительной воды ,

- температура воды на входе ,

- температура воды на выходе ,

- давление греющего фреона ,

- температура фреона на входе в конденсатор ,

- температура фреона на выходе из конденсатора ,

- расход фреона .

3.10 Расчет характеристик охладителя (дросселя)

Произведем тепловой расчет охладителя - U-образного теплообменника горизонтального типа (аналогичный расчету испарителя). В охладителе осуществляется первоначальный нагрев воды теплом уже остывшего фреона после конденсатора.

Рисунок 3.2 - Схема теплообмена в охладителе

Исходные данные к расчету:

- давление нагреваемой отопительной воды ,

- температура воды на входе ,

- температура воды на выходе ,

- давление греющего фреона ,

- температура фреона на входе в конденсатор ,

- температура фреона на выходе из конденсатора ,

- расход фреона .

3.11 Поверочный расчет теплообменного аппарата

В промежуточном теплообменнике отсутствуют процессы испарения и конднесации пара.

В промежуточном теплообменнике теплота от более горячего жидкого фреона передается более холодному перегретому пару фреона. Схема теплообмена в промежуточном теплообменнике - на рис. 3.4. Расчет теплообменника производится аналогично испарителю и представлен в таблицу 3.4.

Рисунок 3.4- Схема теплообмена в промежуточном теплообменнике

Исходные данные к расчету:

давление греющего фреона ,

температура фреона на входе в конденсатор ,

температура фреона на выходе из охладителя ,

температура фреона на входе в испаритель

температура фреона на входе в испаритель

расход фреона .

Таблица 3.4 - Результаты расчета теплообменных аппаратов теплового насоса

Расчетный параметр	Испаритель	Конденсатор	Промежуточный теплообменник	Охладитель
Расход греющего теплоносителя, поступающего в ТМО, кг/с	0,88	0,72	0,7	0,6
Количество теплоты, передаваемое греющим теплоносителем холодному, кВт	122	92	88	60
температурный напор, 0С	11,8	24	22	10
Коэффициент теплопередачи,	2,65	2,0	1,8	1,8
Площадь поверхности теплообмена, м2	3,95	1,91	1,8	1,6
шахматное расположение труб, мм
число параллельных труб по ходу конденсата, шт	14	9	8	6
Число трубных концов, развальцованных в трубной доске, шт	28	18	16	14
Площадь трубной доски, м2	0,012	0,0075	0,006	0,004 ...

Подобные документы

• Расчет систем отопления и вентиляции для жилого дома, расположенного в г. Ярославль

  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания. Учет влажности материалов при расчете теплопередачи. Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов. Гидравлический расчет теплопроводов. Методика расчета вентиляции.
  
  курсовая работа [288,6 K], добавлен 22.11.2014
  

• Расчет теплоснабжения цеха химической очистки воды

  Проектирование системы теплоснабжения с использованием теплового насоса (отопление и горячее водоснабжение). Теплотехнический расчет системы. Расчет системы теплового насоса, теплопередающая поверхность конденсатора и производительность хладагента.
  
  контрольная работа [158,3 K], добавлен 04.03.2012
  

• 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
  

• Отопление и вентиляция многоэтажного жилого дома

  Монтаж стационарной отопительной установки. Гидравлический расчет системы водяного отопления. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ. Расчет естественной вентиляции.
  
  курсовая работа [169,7 K], добавлен 19.12.2010
  

• 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
  

• 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
  

• 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
  

• 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
  

• Разработка системы теплоснабжения административного здания с применением теплового насоса

  Тепловой расчет здания. Расчет теплопотерь через наружные стенки, окна, полы, расположенные на грунте, и двери. Система теплоснабжения с применением теплового насоса. Выбор источника низкопотенциального тепла. Расчет элементов теплонасосной установки.
  
  дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.10.2011
  

• Проектирование системы отопления и вентиляции жилого здания

  Теплотехнический расчет наружной стены, чердачного перекрытия, окна, входной двери. Основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания. Расчет общих теплопотерь и определение мощности системы отопления. Удельная тепловая характеристика здания.
  
  курсовая работа [333,2 K], добавлен 09.01.2013
  

• Тепловой расчет здания

  Климатические характеристики района строительства. Расчетные параметры и показатели воздуха в помещениях. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания. Определение тепловой мощности системы отопления, вычисление необходимых затрат.
  
  курсовая работа [567,1 K], добавлен 21.06.2014
  

• Расчет отопления

  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Трансмиссионные потери тепла помещениями через стены, полы, потолки, окна, двери. Определение удельных расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий. Гидравлический расчет трубопроводов.
  
  курсовая работа [361,0 K], добавлен 21.05.2013
  

• Отопление гражданского здания

  Тепловая потребность на отопление гражданского здания. Конструкция и состав теплового пункта. Расчет кожухотрубного теплообменника, мембранного расширительного бака, грязевика и циркуляционного насоса. Гидравлический расчет труб системы отопления.
  
  курсовая работа [38,9 K], добавлен 07.11.2014
  

• Тепловые насосы

  Понятие теплового насоса, классификация. Источники низкопотенциальной тепловой энергии. Область применения насосов, нагнетателей и компрессоров. Решение проблемы теплового перекоса с помощью циркуляционного насоса. Пассивное и активное кондиционирование.
  
  реферат [669,9 K], добавлен 26.12.2011
  

• Расчет системы отопления и вентиляции типового 3-х этажного жилого дома

  Определение толщины и состава слоев стен. Определение массивности здания и расчетной температуры. Проверка на отсутствие конденсации. Выбор конструкции заполнения световых проемов. Гидравлический расчет системы отопления. Расчет системы вентиляции.
  
  курсовая работа [921,0 K], добавлен 08.03.2015
  

• Использование инфракрасной пленки для отопления помещений

  Традиционные системы отопления, их типы и значение на современном этапе. Преимущества использования инфракрасных отопительных приборов, характер влияния соответствующего излучения на человека. Принцип работы инфракрасной пленки, расчет энергопотребления.
  
  дипломная работа [2,0 M], добавлен 02.06.2015
  

• 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
  

• Отопление жилого здания

  Параметры наружного и внутреннего воздуха. Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Проверка конструкций ограждений на отсутствие конденсации водяных паров. Определение тепловой характеристики здания. Конструирование системы отопления.
  
  курсовая работа [509,3 K], добавлен 05.10.2012
  

• Отопление жилого дома

  Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. Пол над неотапливаемым подвалом. Безчердачное перекрытие. Общие потери теплоты помещением через наружные ограждения. Составление тепловых балансов помещений. Выбор системы отопления.
  
  курсовая работа [130,6 K], добавлен 28.10.2013
  

• Теплоснабжение животноводческого помещения и жилого поселка

  Теплотехнический расчет воздухообмена, мощности систем отопления, калориферов воздушного отопления, систем вентиляции; выбор вентиляторов для приточной вентиляции. Составление и расчет тепловой схемы котельной, расхода теплоты на горячее водоснабжение.
  
  курсовая работа [195,8 K], добавлен 05.10.2010
  

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