Теплові втрати гуртожитку у холодний період року
Площа будинку дорівнює 3200м2. Розміри будівлі Абуд=18 м, Bбуд=32 м. Висота стелі Hбуд=2,5 м. Будівля нараховує 152 вікна (nвікон=152), розмірами Hвікна=1,5 м, Lвікна=2 м, та двері, розмірами Hдвері=2,1 м, Lдвері=1 м.
м – периметр будинку.
м2 – площа бокової поверхні будинку.
м2 – площа поверхні вікон.
м2 – площа поверхні дверей.
Тоді площа поверхонь стін будівлі буде дорівнювати:
| (3.1) |
м2.
Термічний опір стін гуртожитку.
Параметри конструктивних матеріалів наведені у таблиці 3.1 (λ - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності (вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006); δ - товщина шару матеріалу).
Таблиця 3.1
| Матеріал | λ, Вт/м∙К | δ, мм |
| Штукатурка цементна | 0,900 | 50 |
| Силікатна цегла | 0,76 | 500 |
| Цементно-вапняний розчин | 0,87 | 10 |
де 
- розрахунковий коефіцієнт теплопровідності (вибираємо за
ДБН В.2.6-31:2006); 
- товщина шару матеріалу.
Розрахунок термічного опору складових стіни
 
| (3.2) |
м2∙К/Вт;
м2∙К/Вт;
м2∙К/Вт.
Знаходимо температуру зовнішнього повітря (вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006) tн= –23 °С.
Вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006 температуру внутрішнього повітря у будинку та нормативний перепад між температурою внутрішньої поверхні стін та повітрям tв=18 °С, D tн=6 °С.
м2∙К/Вт - коефіцієнт віддачі на внутрішній поверхні огородження, вибираємо згідно ДБН В.2.6-31:2006.
Розрахунок дійсного термічного опру стін
| (3.3) |
м2∙К/Вт,
де 
- дійсний термічний опір стін;
n – коефіцієнт, який приймається в залежності від положення зовнішньої поверхні огороджувальних конструкцій по відношенню к повітрю; для стін приймаємо n=1.
Коефіцієнт віддачі на зовнішні поверхні огородження.
м2∙К/Вт,
де V=2,5 м/с мінімальна з швидкостей вітру по румбам.
Знаходимо 
| (3.4) |
м2∙К/Вт ,
де - термічний опір стін.
Необхідно, щоб дійсний термічний опір огородження був більшим за отриманий термічний опір. Ця умова виконується.
.
Тепловтрати через стіни будівлі
- витрати теплоти крізь стіни
| (3.5) |
кВт,
Розрахуємо втрати теплоти крізь двері.
м2∙К/Вт.
| (3.6) |
кВт,
де 
- витрати теплоти крізь двері.
За умовами ДБН В.2.6-31:2006 приймаємо термічний опір дверей, який дорівнює 0,6 помножене на дійсний термічний опір багатошарового огородження.
Тепловтрати крізь вікна.
Вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006 термічний опір вікон з подвійним склом у дерев'яній рамі і розраховуємо втрати теплоти крізь вікна.
Розрахуємо втрати теплоти крізь вікна.
| (3.7) |
кВт,
де 
- витрати теплоти крізь вікна.
Розрахуємо втрати теплоти крізь підлогу.
| (3.9) |
кВт,
де 
- витрати теплоти крізь підлогу.
Тепловтрати крізь покрівлю будівлі.
Теплопритоки крізь двері.
Приймаємо такий термічний опір дверей, який дорівнює 0.6 помножене на дійсний термічний опір багатошарового огородження будівлі.
| (3.17) |
кВт,
де 
- теплопритоки крізь двері.
Теплопритоки крізь підлогу.
Нормативна температура ґрунту tг=14 °С. Вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006 нормативний перепад між температурою внутрішньої поверхні підлоги та повітрям D tн=2 °С.
| (3.19) |
м2∙К/Вт,
де 
- дійсний термічний опір підлоги.
.
n=0.4 – коефіцієнт, приймаємий в залежності від положення зовнішньої поверхні огороджувальних конструкцій по відношенню до повітря.
Розрахунок теплонадходжень
Система кліматизації
На рисунку 3.1 зображена принципова схема установки кліматизації з використанням альтернативних джерел енергії, призначеної для цілорічного гарячого водопостачання та опалення гуртожитку Дніпропетровського монтажного технікуму. На рис.3.1 введені такі позначення А1 –А18 сонячний контур, АТН1 - АТН2 – теплові помпи АН1 – електричний нагрівач, Б1 – бак-акумулятор, АТ1 – бак-теплообмінник, АТ2 – бак-теплообмінник з електронагрівачем, АК – розширювальний бак, Н1…Н3 – циркуляційні насоси, ВН1 – ВН37 – вентилі, ВН38 - ВН54 – вентилі з автоматикою, ВН55 – вентиль, ВН56 – вентиль з автоматикою, ВН57 – вентиль, ВН58 – ВН70 – вентилі з автоматикою, ВП – випаровував В1,В2 – вентилятори.
Рисунок 3.1
Пропонується, з метою підвищення надійності системи у цілому, використовувати як енергію сонячного випромінювання та теплоту навколишнього повітря, а також електроенергію з центральної мережі електропостачання.
Схема функціонує наступним чином: при достатньому рівні інтенсивності сонячного випромінювання блок керування вмикає циркуляційний насос Н1 контуру сонячних колекторів, елементами якого є А1 – А18, теплообмінник Т1, вентилі ВН1 – ВН57; теплоносій (антифриз) циркулює в системі. Насос Н1 має вбудований регулятор, який змінює витрату теплоносія у залежності від температури теплоносія в А1 – А18, Б1, АТ1. У залежності від пори року, часу доби та погодних умов теплоносій поля сонячних колекторів нагріватеться в А1 – А18 до певної температури. Положення вентилів ВН1...ВН57 та витрата теплоносія в контурі регулюється таким чином, щоб забезпечити перепад, не менший 5 К, між температурою теплоносія з сонячного контуру на вході в теплообмінник баку АТ1 та температурою теплоносія в АТ1 (так звана умова 1).
До контуру накопичення енергії входять бак-акумулятор Б1, бак-теплообмінник АТ1, розширювальний бак АК1, реверсивний насос Н2. Нагрітий у сонячному контурі теплоносій, проходячи через теплообмінник Т1 баку АТ1, віддає тепло теплоносію контуру накопичення енергії. Циркуляція відбувається до тих пір, доки виконується так звана умова 1. Якщо ж ні, то блок керування вимикає насос Н1 та закриває вентиль ВН56 для запобігання рециркуляції теплоносія.
Для зменшення інерційності системи кліматизації бак-теплообмінник АТ1 має невеликий об’єм і накопичує незначну кількість теплової енергії. Для довгострокового збереження значних обсягів теплової енергії передбачений бак-акумулятор Б1. У разі, коли теплова енергія, що надходить від А1 – А18, не споживається (або споживається не повністю) і температура теплоносія контуру накопичення у баці-теплообміннику АТ1 підвищується до такого рівня, що значно знижується ефективність перетворення енергії сонячного випромінювання в А1 – А18, а також температура теплоносія в АТ1 перевищує температуру теплоносія в Б1, вмикається реверсивний насос Н2. Він перекачує теплоносій з нижніх, більш холодних шарів Б1, в нижню частину АТ1, витісняючи з нього нагрітий теплоносій у верхню частину Б1. Примусова циркуляція реверсивним насосом Н2 теплоносія в системі „Б1 – АТ1” може відбуватися і у зворотному напрямку. Це відбувається в тих випадках, коли споживання теплової енергії є, а її надходження від А1 – А18 або недостатнє, або ж зовсім відсутнє. Б1 та АТ1 можуть бути окремими добре теплоізольованими баками, або ж для зменшення теплових втрат АТ1 може бути розташований всередині Б1, в зоні більш теплих шарів теплоносія. Бак Б1 (при необхідності зберігання значних обсягів теплоносія, більше 5000 літрів, конструктивно може складатися з декількох послідовно з’єднаних добре ізольованих баків меншого об’єму.
У баці-теплообміннику АТ1, окрім теплообмінника сонячного контуру Т1, знаходяться випарник Т3 теплових помп АТН1, АТН2 та теплообмінник Т2 системи гарячого водопостачання. Теплові помпи АТН1, АТН2 призначені для підвищення температури теплоносія в баці-теплообміннику АТ2 (через теплообмінник-конденсатор Т4) до рівня, достатнього для нагрівання води в системі гарячого водопостачання та теплоносія системи опалення.
В АТ2 вмонтований електричний нагрівач АН1 на випадок, коли надходження енергії від А1 – А18 недостатнє, а температура теплоносія в контурі накопичення енергії зменшується до рівня, при якому використання теплових помп АТН1, АТН2 стає недоцільним.
Нагрівання води для системи гарячого водопостачання може відбуватися в АТ2 або АТ1 у залежності від температури теплоносія в останньому.
Для запобігання механічних ушкоджень контуру накопичення енергії передбачений розширювальний бак АК1, який дозволяє підтримувати сталий тиск при нагріванні або охолодженні теплоносія.
Вентилятор В1 вмикається та подає потік повітря з системи вентиляції гуртожитку на випаровувач ВП. Теплоносій циркулює в системі так: через вентиль ВН59 у бак-теплообмінник АТ1, далі через ВН61 прямує до теплової помпи АТН1 або через ВН65 до АТН2 та потрапляє у бак-теплообмінник АТ2 та повертається через вентиль ВН60 до випаровувача.
Вентилятор В2 вмикається коли теплого потоку повітря з вентиляції недостатньо, та забирає потік гарячого повітря з навколишнього середовища
У теплий період року охолодження гуртожитку буде приводитись наступним чином – за допомогою вентиляторів В1 та В2 холодні потоки повітря с випаровувача ВП забираються і подаються до системи вентиляції гуртожитку, тим самим охолоджуючи повітря у приміщеннях.
Х 780 х 1267
Загальна маса
кг
кг
дБ(А)
Вентилятор серії MSF HP 2
| Продуктивність, куб.м / год | : 2550 |
| Потужність, кВт | : 1.5 |
| Швидкість обертання крильчатки об/хв | : 2800 |
| Габарити, мм | : 540х560х755 |
| Рівень шуму, дБ | : 75 |
Електричні вентилятори серії MSF виготовляються з металевих емальованих листів і оснащені вхідним і вихідним фланцями. Вентилятори приводяться в рух асинхронними електродвигунами в алюмінієвому корпусі і в іскробезпечному виконанні. Відповідають міжнародним вимогам виробник TROMMELBERG.
Мідний трубопровід
Тепловий насос, бак теплообмінник і поле сонячних колекторів, зєднаннї між собою трассою мідних труб, для підвищення коефіцієнта теплопровідності та легкості і простоти монтажу.
3.16 Зведена таблиця основного та допоміжного обладнання
| № | Обладнання | Марка | Шт. |
| 1 | Бак-акомулятор | АРГУС-СЕРВИС 5 м. куб. | 1 |
| 2 | Бак-теплообмінник | Євротерм BTA-1 (400л) | 2 |
| 3 | Циркуляційний насос | Grundfos TP | 1 |
| 4 | Насос для теплопостачання | Grundfos серії 100 | 2 |
| 5 | Вентилятор | MSF HP 2 | 2 |
| 6 | Мідний трубопровід | - | - |
4 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
Стіна з одного боку (одиниця: мм) (Рисунок 4.2)
(Рисунок 4.2)
Стіни з двох сторін (одиниця: мм) (Рисунок 4.3)
(Рисунок 4.3)
Стіни з трьох сторін (одиниця: мм) (Рисунок 4.4)
(Рисунок 4.4)
Схема монтажу зовнішнього агрегату (Рисунок 4.5)
(Рисунок 4.5)
1. Оберніть ізоляційну трубку обробною стрічкою знизу доверху.
2. Кришка для технічного обслуговування.
3. Кришка запірного клапана.
4. 250 мм від стіни. Залиште місце для обслуговування труб і
електрики.
5. При наявності небезпеки падіння або перевороту агрегату закріпіть його анкерними болтами, дротом або іншими засобами.
6. Відстань від зовнішньої сторони кришки запірного клапана
7. Якщо в місці установки відсутній хороший дренаж,
розмістіть агрегат на блочних підставах. Відрегулюйте висоту опор агрегату так, щоб агрегат стояв рівно. В іншому випадку можливе протікання або скупчення води.
Монтаж зовнішнього агрегату
Переконуємося в міцності і горизонтальності поверхні, на якій буде встановлено агрегат, щоб запобігти зайві шуми і вібрації. Готуємо 4 комплекти анкерних болтів M8 або M10, гайки і шайби. Надійно закріплюємо агрегат за допомогою анкерних болтів у відповідності зі схемою підстави. Рекомендується угвинтити анкерні болти таким чином, щоб 20 мм їх довжини залишилося над поверхнею підстави.(Рисунок 4.6)
Рисунок 4.6
KP 44, Подвійні реле тиску
Здвоєне реле тиску типу KP 44 виробництва компанії Danfoss призначено для використання спільно з насосом для регулювання подачі води і захисту насоса від сухого ходу. Воно поєднує в собі функції реле тиску і пристрої, контролюючого витрата. Розташований ліворуч напірний сільфон регулює тиск насоса. Розташований праворуч сільфон відключає насос при занадто низькому тиску на всасе. Таким чином забезпечується захист насоса від сухого ходу і, отже, пошкодження підшипників.
Широкий діапазон регулювання
Для насосів або компресорів
Малі розміри; економія місця і легкість монтажу
Сверхкороткое час брязкоту контактів: дозволяє звести до мінімуму знос і підвищує надійність
Електричне з'єднання з передньої сторони блоку полегшує монтаж на стійці і сприяє економії місця
Придатний для роботи як на змінному, так і на постійному струмі
Кабельний ввід для кабелів діаметром 6-14 мм
Різьбовий кабельний ввід (стандартні варіанти - Pg 13,5 і 16) полегшує повторний монтаж
Ефективний захист водяних насосів у разі перебоїв в подачі води
Регулятори швидкості обертання вентилятора конденсатора XGE / RGE
Регулятори швидкості обертання вентиляторів широко застосовуються в холодильних установках і системах кондиціонування для зниження шуму вентиляторів конденсатора і підтримки постійного тиску конденсації в різних кліматичних умовах. Регулятори типу XGE надійні, дуже компактні і є ідеальним рішенням для установок з невеликими вентиляторами. Для установок з більш потужними вентиляторами (як однофазними, так і трифазними) найбільш простим і ефективним засобом управління швидкістю обертання вентиляторів конденсатора є регулятори типу RGE.
AMV (E) 10/13
AMV 10/13 приводи з управлінням трьохпозиційним сигналом і AME 10/13 приводи з управлінням аналоговим сигналом. До того ж приводи AMV (E) 13 мають функцію безпеки.
Приводи можуть бути використані для забезпечення закриття клапана при знеструмленні системи. На додаток до основних функцій, таким, як ручне регулювання і індикація положення, приводи мають кінцеві вимикачі, які припиняють їх роботу для того, щоб захистити приводи й клапани від виникнення перевантажень.
6 СПЕЦПИТАННЯ
Види теплових насосів
Залежно від принципу роботи теплові насоси підрозділяються на компресійні і абсорбція. Компресійні теплові насоси завжди приводяться в дію за допомогою механічної енергії (електроенергії), у той час як абсорбційні теплові насоси можуть також використовувати тепло в якості джерела енергії (за допомогою електроенергії або палива).
Залежно від джерела відбору тепла теплові насоси підрозділяються на: геотермальні (використовують тепло землі, наземних чи подземних грунтових вод)
а) замкнутого типа
горизонтальні
Горизонтальний геотермальний тепловий насос
Колектор розміщується кільцями або звивисто в горизонтальних траншеях нижче глибини промерзання грунту (зазвичай від 1,20 м і більше) . Такий спосіб є найбільш економічно ефективним для житлових об'єктів за умови відсутності дефіциту земельної площі під контур.
Вертикальні
Колектор розміщується вертикально в свердловини глибиною до 200 м. Цей спосіб застосовується у випадках, коли площа земельної ділянки не дозволяє розмістити контур горизонтально або існує загроза пошкодження ландшафту.
Водяні
Колектор розміщується звивисто або кільцями у водоймі (озері, ставку, річці) нижче глибини промерзання. Це найбільш дешевий варіант, але є вимоги щодо мінімальної глибині й обсягу води в водоймі для конкретного регіону.
б) Відкритого типу
Подібна система використовує як теплообмінної рідини воду, що циркулює безпосередньо через систему геотермального теплового насоса в рамках відкритого циклу, тобто вода після проходження по системі повертається в землю. Цей варіант можливо реалізувати на практиці лише за наявності достатньої кількості відносно чистої води і за умови, що такий спосіб використання грунтових вод не заборонений законодавством.
Повітряні (джерела відбору тепла являється повітря)
Використовують похідне (вторинне) тепло (наприклад, тепло трубопроводу центрального опалення). Подібний варіант є найбільш доцільним для промислових об'єктів, де є джерела паразитного тепла, яке вимагає утилізації.
По виду теплоносія у вхідномуі вихідному контурах насоси ділять на шість типів:«грунт-вода», «вода-вода», «повітря-вода», «грунт-повітря», «вода-повітря»,«повітря-повітря».
Теплові втрати гуртожитку у холодний період року
Площа будинку дорівнює 3200м2. Розміри будівлі Абуд=18 м, Bбуд=32 м. Висота стелі Hбуд=2,5 м. Будівля нараховує 152 вікна (nвікон=152), розмірами Hвікна=1,5 м, Lвікна=2 м, та двері, розмірами Hдвері=2,1 м, Lдвері=1 м.
м – периметр будинку.
м2 – площа бокової поверхні будинку.
м2 – площа поверхні вікон.
м2 – площа поверхні дверей.
Тоді площа поверхонь стін будівлі буде дорівнювати:
|
| (3.1) |
м2.
Дата: 2018-09-13, просмотров: 575.
