Утепление гражданского здания
Изучение и сравнительная характеристика различных систем отопления и вариантов сохранения тепла. Выявление преимуществ и недостатков найденных вариантов. Разработка плана по проведению эксперимента. Оценка правильности выбора, а также его обоснование.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.04.2019 |
Размер файла | 18,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Утепление гражданского здания
В настоящее время основные источники энергии являются не возобновляемыми. Топливо при использовании переходит в энергию, которая в дальнейшем используется в различных сферах деятельности. Но с каждым годом на бытовые нужды расходуется все больше и больше электроэнергии, природного газа, тепла и воды. А между тем, многие месторождения в обжитых местах уже исчерпаны, а новые приходится искать в труднодоступных районах.
Целью моей работы является нахождение экономичного способа сохранения тепла в доме.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучение различных систем отопления и вариантов сохранения тепла
2. Выявление преимуществ и недостатков найденных вариантов
3. Разработка плана по проведению эксперимента
4. Оценка правильности выбора
Как говорилось во вступлении, топливо при переработке переходит в энергию, которая в дальнейшем используется в различных сферах деятельности. Рассмотрим тепловой вид энергии на примере отопления. Отапливаться дома могут различными способами: газом, дровами, углем и т.д. Могут быть использованы печки, водяное отопление. Все зависит от дома. Некоторые вешают под окна конвекторы. В условиях Европейской части России, с конца апреля по начало октября, солнечный коллектор может решить проблему теплой воды.
Из всех отопительных систем радиаторные водяные системы являются наиболее распространенными, особенно в жилых и общественных зданиях.
Главное преимущество радиаторных отопительных систем - относительная невысокая стоимость системы.
К минусам можно отнести работу этих систем по определенному отопительному сезону.
Если дом имеет централизованное теплоснабжение, то сроки устанавливают уполномоченные органы (как правило, муниципалитеты). При этом начало отопительного периода устанавливается при среднесуточной температуре за окном ниже +8 градусов в течение пяти суток подряд. Конец - когда среднесуточная температура поднимается выше +8 в течение пяти суток подряд.
С каждым днем люди стараются придумать более эффективный и в то же время экономичный способ отопления своих домов. Например, в Германии сейчас действует такая система отопления: в частных домах -- свои котельные, в многоквартирных домах -- отдельное газовое оборудование, которое греет воду для батарей. Также на всех батареях установлены вентили с термостатами, ими регулируют температуру в помещении. В гостиной, где семья проводит много времени, отопление включают посильнее, а в туалете -- на самый минимум.
К преимуществам использования термостатов можно отнести экономию тепла в помещении и сбережение материальных средств на обогрев дома.
К недостаткам -- необходимость в постоянном отслеживании температуры воздуха. А также при использовании таких батарей нужно учитывать возможность быстрого появления плесени и грибков из-за частой смены температуры.
В Европе одним из основных трендов в развитии жилищного строительства становится создание пассивных домов.
Основные их преимущества -- минимальные затраты на отопление и здоровый микроклимат.
Пассивные дома -- это достаточно новый стандарт для жилых строений. Благодаря утеплению и герметизации оболочки здания затраты на отопление в нем ничтожно малы и нет нужды в привычных системах отопления. Тема пассивных домов популярна сегодня в Германии и Австрии. За десятилетие там построено более 16 тыс. таких домов, причем в последние три-четыре года объемы растут очень быстрыми темпами. Требования к эффективности зданий в Германии постоянно ужесточаются, все чаще можно услышать, что через несколько лет пассивные дома могут стать обязательным общегерманским стандартом. Другие дома строить не будут вовсе.
Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения тепловых потерь здания.
Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей: не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции -- внутренняя и внешняя. Это позволяет не выпускать тепло из дома. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах тепловые потери через ограждающие поверхности в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.
Теплоизоляция -- это один из наиболее экономичных и эффективных вариантов сохранения тепла.
Теплоизоляция (Тепловая изоляция) -- это элементы конструкции, уменьшающие процесс теплопередачи и выполняющие роль основного термического сопротивления в конструкции. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.
Различают три вида утепления стен: наружное, внутреннее, и изоляция, выполненная внутри стены.
По технологии необходимо утеплять стены дома снаружи - это будет наиболее правильным вариантом. Внутреннее утепление применяется только тогда, когда невозможно по каким-либо причинам выполнить внешнее. Утеплитель, находящийся снаружи возьмет на себя при морозах отрицательную температуру, не дав ей достигнуть стен дома. Поэтому температура стен и температура внутри дома будут схожими.
При выполненной внутренней теплоизоляции стены, как правило, начинают промерзать. В местах соприкосновения внутреннего утеплителя со стенами начинает образовываться конденсат. Следовательно, в этих местах начнет скапливаться влага, ведущая к появлению сырости, а затем - плесени и грибка, которые не только негативно влияют на здоровье жильцов, но и уменьшают, к тому же, срок службы материала, из которого изготовлены данные стены.
Наружное утепление фасадов решает следующие важные задачи:
• Сохранение и аккумулирование внутри помещений тепла.
• Существенное понижение затрат на отопление здания.
• Улучшение звуковой изоляции.
• Удаление почти всех препятствий, мешающих выведению образующегося на фасадных стенах конденсата. Это служит отличной профилактикой грибка, плесени, а также солевого налета, образующегося со стороны наружных стен не утепленного здания
• Сохранение эксплуатационных характеристик здания, что позволяет намного увеличить его долговечность.
В таблице представлена теплопроводность различных строительных и теплоизоляционных материалов с их коэффициентом теплопроводности.
отопление здание гражданский
№ |
Материал |
К-т теплопроводности Вт/м*К |
|||
1. |
Гипс строительный |
0,35 |
|||
2. |
Пенобетон |
0,3 |
|||
3. |
Мипора (жесткий пенопласт) |
0,085 |
|||
4. |
Стекловата |
0,05 |
|||
5. |
Вата минеральная легкая |
0,045 |
|||
6. |
Гернитовый шнур |
0,044 |
|||
7. |
Вилатермовые трубки |
0,04 |
|||
8. |
Пенопласт ПС-4 |
0,04 |
|||
9. |
Пенополистирол ПС-Б |
0,04 |
|||
10. |
Ипорка (вспененная смола) |
0,038 |
|||
11. |
Пеностекло |
0,037 |
|||
12. |
Пробковые листы легкие |
0,035 |
|||
13. |
Каучук вспененный |
0,03 |
|||
14. |
Полиэтилен вспененный |
0,029 |
|||
15. |
Пенополиуретановые панели |
0,025 |
В качестве эксперимента я предлагаю проверить характеристики теплоизоляционных материалов. Целью эксперимента является наглядное сравнение теплопроводности различных материалов. Для проведения измерений:
1. Построим прототип комнаты (уменьшенный). Основные стены сделаем из ПВХ панелей, перегородку -- из картона.
2. Проведем 2 эксперимента:
На половину перегородки прикрепим теплоизоляционный материал - пенополиэтилен. А на второй половине картона вырежем «окошко» и закроем его фольгой. Потом в образовавшуюся комнату поместим 2 сосуда с кипятком. Далее всю конструкцию накроем крышкой из пенополиэтилена. Спустя некоторое время в «комнате» температура повысится. Чтобы лучше увидеть распределение температуры исследуемой поверхности мы воспользуемся тепловизором.
На перегородку прикрепим утеплитель - пенополистирол. Затем проделаем те же действия, что и в 1 эксперименте. После снятия крышки измерим температуру внутри «комнаты».
3. Сравним полученные температуры и узнаем какой материал является наиболее эффективным.
В заключение я хотела бы сравнить характеристики трех разных домов:
1. Дом, построенный в 1990х годах
2. Пассивный дом
3. Дом, построенный в настоящее время (СП 50.13330.2012)
Дом 1990 годов R (мІСє/Вт) |
Дом 2013 года R (мІСє/Вт) |
Пассивный дом R (мІСє/Вт) |
||
Стены |
1,15 |
3,15 |
6,7 |
|
Окна и балконные двери |
0,20 |
0,55 |
1,5 |
|
Теплый чердак |
1,5 |
4,7 |
5,2 |
|
Технические подполья |
1,9 |
4,1 |
6,5 |
Если рассмотреть жилые дома, построенные до 1991 года, то нужно сказать, что эти дома требуется утеплить приблизительно в 3 раза для того, чтобы они стали соответствовать современным нормам. Также, если сравнить современный дом и пассивный, то видна большая разница в их сопротивлении: примерно 1,5-2 раза.
Тепловые потери в жилом здании в основном зависят от разницы температур: в доме и на улице (чем разница больше, тем потери выше) и теплозащитных свойств ограждающих конструкций.
В заключение я хочу отметить, что достигла поставленной цели и нашла экономичный и в тоже время эффективный способ сохранения тепла в доме. Использование теплоизоляционных материалов с высоким сопротивлением поможет препятствовать «утечке» тепла.
Практическая значимость работы заключается в том, что результаты данного исследования могут стать основанием для разработки комплекса мероприятий по сбережению тепла и привлечению общественности к решению этой проблемы.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Порядок и критерии выбора генераторов, его обоснование. Выбор двух вариантов схем на проектируемой электростанции. Подбор блочных трансформаторов, оценка их основных преимуществ и недостатков. Технико-экономическое сравнение вариантов схем станции.
курсовая работа [516,5 K], добавлен 09.04.2011Обзор различных вариантов запуска двигателя, оценка их преимуществ и недостатков, эффективность. Расчет параметров преобразования электрической энергии и силовой и слаботочной части схемы. Выбор информационного обеспечения и его обоснование, расчет.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.11.2011Выявление 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 21.11.2010Анализ и теоретическое обоснование принципов выбора систем напряжений распределительных электрических сетей. Статистический анализ загрузки линий напряжением. Формирование существующей схемы сетей. Выбор критерия оптимальности различных вариантов.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 14.02.2015Порядок выбора силовых трансформаторов. Ряд вариантов номинальных мощностей трансформаторов. Температурный режим. Технико-экономическое сравнение вариантов трансформаторов. Подсчёт затрат. Издержки, связанные с амортизацией и обслуживанием оборудования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.03.2016Обоснование схем и компоновка систем отопления, гидравлический расчет. Определение основных параметров основного циркуляционного кольца. Тепловой расчет поверхности отопительных приборов. Число элементов в секционном приборе, поправочные коэффициенты.
контрольная работа [134,1 K], добавлен 01.07.2014История и перспективы развития атомной электроэнергетики. Основные типы атомных электростанций (АЭС), анализ их преимуществ и недостатков, а также особенности выбора для них реактора. Характеристика атомного комплекса РФ и действующих АЭС в частности.
курсовая работа [701,2 K], добавлен 02.11.2009Составление и обоснование схемы и вариантов номинальных напряжений сети. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств. Выбор типа и мощности трансформаторов понижающих подстанций. Технико-экономический расчет вариантов электрических схем.
контрольная работа [157,6 K], добавлен 19.10.2013Определение расхода тепловой мощности на отопление здания в течение отопительного периода. Выбор и компоновка системы отопления. Обоснование выбора расчетных параметров воздуха. Аэродинамический расчет вентиляционных систем и подбор оборудования.
курсовая работа [943,3 K], добавлен 05.02.2010Выбор генераторов и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Выбор блочных трансформаторов, числа и мощности автотрансформаторов связи и собственных нужд. Расчёт вариантов структурной схемы, выбор параметров её трансформаторов.
курсовая работа [393,3 K], добавлен 18.11.2012Тепловая 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 07.11.2014Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов. Выбор сечений линий электропередач для различных вариантов схемы развития. Экономическое сравнение вариантов электрической сети. Исследование аварийных и послеаварийных режимов электрической сети.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.12.2014Анализ различных вариантов развития сети. Выбор номинального напряжения сети, определение сечения линий электропередачи, выбор трансформаторов на понижающих подстанциях. Расчет установившихся режимов сети для двух наиболее экономичных вариантов развития.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.08.2014Обоснование двух вариантов схемы проектируемой подстанции, силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей, конструкции ОРУ-220 кВ, заземляющего устройства, схемы и трансформаторов собственных нужд.
курсовая работа [342,4 K], добавлен 17.04.2015Обоснование необходимости расширения электростанции, выбора площадки строительства. Разработка вариантов схем выдачи мощности и выбор основного электрооборудования станции. Выбор токов короткого замыкания, релейной защиты, автоматики и КИП электростанции.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 12.05.2015Определение 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 20.03.2017Фоконы как вторичные концентраторы, условия и обоснование их применения в гелиотехнике для использования в технологических процессах. Возникающие при их использовании проблемы и направления их разрешения, оценка главных преимуществ и недостатков.
статья [148,8 K], добавлен 07.10.2014Синтез и классификация нанокластеров и нанокластерных структур, их сущность и направления практического применения. Свойства изолированных и кластерных наносистем, их сравнительная характеристика, оценка преимуществ и недостатков, методы получения.
реферат [39,3 K], добавлен 08.06.2015Теплотехнический 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 09.01.2013Предварительная оценка развития сети 110 кВ промышленного района. Уточнение баланса реактивной мощности. Выбор и проверка трансформаторов. Анализ вариантов развития сети. Технико-экономическое сравнение вариантов. Защитные меры по электробезопасности.
дипломная работа [701,3 K], добавлен 03.07.2015