Знаходимо температуру ґрунту (ДБН В.2.6-31:2006) tг=14( ° С).
Вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006 нормативний перепад між температурою внутрішньої поверхні підлоги та повітрям D tн=2( ° С).
(3.43) |
м2∙К/Вт,
де - потрібний термічний опір підлоги.
.
n=0.4 – коефіцієнт, приймаємий в залежності від положення зовнішньої поверхні огороджувальних конструкцій по відношенню к повітрю.
Розрахунок теплопритоків крізь підлогу
(3.44) |
кВт,
де - теплопритоки крізь підлогу.
Розрахунок теплопритоків крізь покрівлю
Знаходимо температуру покрівлі (ДБН В.2.6-31:2006) tпокр=18( ° С).
Вибираємо за ДБН В.2.6-31:2006 нормативний перепад між температурою внутрішньої поверхні покрівлі та повітрям D tн=4( ° С).
(3.45) |
м2∙К/Вт
- потрібний термічний опір покрівлі
n=1 – коефіцієнт, приймаємий в залежності від положення зовнішньої поверхні огороджувальних конструкцій по відношенню к повітрю.
Розрахунок теплопритоків крізь покрівлю
(3.46) |
кВт,
де - теплопритоки крізь покрівлю.
Розрахунок теплонадходжень від людей
(Вт) – теплонадходження від однієї людини;
- кількість людей у будинку.
(3.47) |
кВт,
де - теплонадходження від людей.
Розрахунок теплонадходжень від освітлювального обладнання
(3.48) |
кВт.
Розрахунок сумарних теплових надходжень
кВт
Розрахунок тепловтрат через систему вентиляції гуртожитку в холодний період року
Тепловтрати через систему вентиляції гуртожитку розраховуються за наступною формулою:
Qвент=Vбуд ρпов·спов·Δt·ξ, | (3.49) |
де Qвент – тепловтрати через систему вентиляції, Вт;
спов - питома теплоємність повітря 1000, Дж/(кг·К);
Δt - нормативний перепад температур;
ξ - кратність повітряобміну;
ρпов- питома густина повітря, кг/м3;
В холодний період року
Qвент=12947,2·1,25·1000·41·0,3= 199 кВт.
В теплий період року
Qвент=12947,2·1,25·1000·15·0,3= 73кВт.
До таблиць 3.7 та 3.8 зведено кількісні показники тепловтрат та теплопритоків будівлі в теплий та холодний періоди року до та після проведення термомдернізації.
Таблиця. 3.7 – Теплопритоки до та після модернізації у теплий період року
| Теплий період року | |||
до модернізації | після модернізації | |||
R0 (м2∙К/Вт) | Q (кВт) | R0 (м2∙К/Вт) | Q (кВт) | |
Qстін | 0,882 | 28 | 3,08 | 8 |
Qдвер | - | 0,5 | - | 0,5 |
Qвікон | 0,45 | 16,7 | 0,51 | 9,8 |
Qпідл | 0,814 | -1,88 | 0,8144 | -1,8 |
Qпокр | 0,47 | 11,205 | 5,05 | 1,1 |
Qлюдей | - | 31,5 | - | 31,5 |
Qосвіт | - | 3,24 | - | 3,24 |
Qзагальна | - | 90 | - | 52 |
Таблиця 3.8 – Тепловтрати до та після модернізації у холодний період року
| Холодний період року | |||
до модернізації | після модернізації | |||
R0 (м2∙К/Вт) | Q (кВт) | R0 (м2∙К/Вт) | Q (кВт) | |
Qстін | 0,8827 | 104,2 | 3,08 | 27,6 |
Qдвер | - | 1,7 | - | 1,7 |
Qвікон | 0,3 | 62,3 | 0,51 | 36,7 |
Qпідл | 0,8144 | 3,3 | 0,8144 | 3,3 |
Qпокр | 0,477 | 38,7 | 5,05 | 3,6 |
Qлюдей | - | 31,5 | - | 31,5 |
Qосвіт | - | 9,72 | - | 9,72 |
Qзагальна | - | 168 | - | 48 |
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.
Дата: 2018-09-13, просмотров: 564.