Дипломная работа: Разработка теплоснабжения многоквартирного дома

Руководствуясь, полученными мощностями в результате расчета, в каждой из квартир принимаем к установке двухконтурный автоматизированный настенный газовый котел Лемакс Prime V12 мощностью 12 кВт, изготовленного российской фирмой Лемакс.. Идеально подходит для установки в квартирах и индивидуальных домах. Адаптированы к перепадам давления газа.

· Максимальная длина коаксиального дымохода до 4,5 м.

· Большой уровень унификации узлов и компонентов для всей линейки настенных котлов.

· Сплошная тепло-звуко-изоляция для обеспечения акустического комфорта в условиях поквартирного отопления.

· Интуитивно понятное управление.

· Исключительно европейские комплектующие.

· Реализована функция подключения дополнительных периферийных устройств.

· Реализована функция контроля через мобильное утройство.

· Увеличенный объём камеры сгорания обеспечивает полное сгорание газа и увеличивает срок эксплуатации теплообменника.

· Двойной уровень защиты от превышения давления в контуре отопления.

· Работа в системах с высоким гидравлическим сопротивлением.

· Конструктивно защищенные датчики и сенсоры от воздействия коррозии и накипи.

· Расширенный диапазон рабочего напряжения котла.

· Интегрированный трансформатор розжига.

· Двухуровневая защита электронной платы.

· Индикатор давления воды на ЖК-дисплее.

· Независимый теплообменник контура горячего водоснабжения.

· Композитная гидрогруппа.

· Герконовый датчик протока.

Технические характеристики котла представлены в таблице 6.2

Таблица 6.2. - Технические характеристики котлоагрегата Лемакс Prime V12

Особенности серии:

· Отлично подходит для установки в квартирах и частных домах.

· Приспособлены к перепадам давления газа.

· Увеличенный объём камеры сгорания обеспечивает полное сгорание газа и увеличивает срок эксплуатации теплообменника.

· Независимый теплообменник контура горячего водоснабжения.

· Латунная гидравлическая группа.

· Встроенный в плату трансформатор розжига.

· Навесные датчики отопления и ГВС.

· Расширенный диапазон рабочего напряжения котла.

· Эксплуатационная гарантия 2 года.

Нюансы и достоинства котлов Лемакс Prime

· За счет медного теплообменника КПД 92,5%. Для сравнения, у котлов Лемакс Патриот, КПД 87% из-за стального теплообменника.

· Максимальная длина коаксиального дымохода до 5,5 м.

· Требуется турбонасадка для принудительного дымоудаления.

· Латунная гидравлическая группа. Латунь лучше сопротивляется корозии.

7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

7.1 Общие положения

Система водяного отопления состоит из трубопроводов, замкнутых в один контур для циркуляции теплоносителя и отопительных приборов через которые проходит теплоноситель. По трубопроводам теплоноситель распределяется по всей системе отопления, заполняя отопительные приборы, а охлажденный в приборах теплоноситель по обратному трубопроводу возвращается в котел, где снова нагревается до нужной температуры и отправляется в подающий трубопровод. Трубопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение, обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как передача тепла происходит при охлаждении определенного количества нагретого теплоносителя, то требуется выполнить гидравлический расчет системы. Гидравлический расчет выполняется для определения экономичных диаметров теплопроводов, с учетом всех рассчитанных потерь давления и расходов теплоносителя, при этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов.

Для выполнения гидравлического расчета должны составить расчетную чертеж в аксонометрии системы отопления, на котором указываются тепловые нагрузки отопительных приборов, длина и номера участков. Участком называют трубопровод постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый циркуляционный контур теплоносителя через тепловой генератор, составляют циркуляционное кольцо системы.

В данной работе гидравлический расчет выполнен в табличной форме в компьютерной программе Microsoft Office Excel. При выполнении гидравлического расчёта пользовался методикой и справочными материалами, приведёнными в справочнике проектировщика "Внутренние санитарно-технические устройства" часть 1 "Отопление" под редакцией Староверова и Шиллера [17].

7.2 Расчетные параметры теплоносителя

В отоплении применяют теплоноситель, нагретый до температур близких к температуре кипения, но так как теплоноситель в трубопроводах находится под действием высокого давления, он не вскипает. Циркулирующая в нагревательных приборах горячая вода, охлаждается, а затем возвращается в теплоисточник для последующего подогрева. Температурный перепад между горячей и охлажденной водой (дt_с= t_г - t_о), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления. Выбор вида и параметров теплоносителя надо обосновывать предельно допустимыми температурами поверхности отопительных приборов. В данной работе температурный перепад принят дt_с =80 - 60 = 20^оС. В водяных системах отопления жилых зданий при температурном графике 80-60 ^оС средняя температура теплоносителя в отопительных приборах равна 70 ^оС. Указанная средняя температура теплоносителя, циркулирующий через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха.

7.3 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

Согласно [10] расходы теплоносителя по участкам определим по формуле (7.1):

Где Q - тепловая нагрузка участка, Вт;

t_г - расчетные температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления, равная 80 °С;

t_о - расчетные температуры воды в обратном трубопроводе системы отопления, равная 60 °С;

с - удельная теплоемкость воды, равная 4,187кДж/(кг·0С);

в₁ - поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь сверх расчетной, принимаемых к установке отопительных приборов, согласно [6] в₁=1,045;

в₂ - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен; согласно [6] при установке у наружной стены секционного радиатора или конвектора - в₁=1,02.

7.4 Метод удельных потерь на трение

При известных расходах воды на отдельных участках можно подобрать диаметры трубопроводов и вычислить потери давления на этих участках.

Потери давления на отдельном участке по методу удельных потерь давления на трение вычисляется по формулам согласно [11]:

гдеRl_уч - потери давления на трение, Па;

R - удельные потери давления на трение, Па/м;

Z - потери давления в местных сопротивлениях участка, Па;

l - длина участка, м;

- коэффициент трения;

d_в - внутренний диаметр трубопровода;

w - скорость воды на участке, м/с;

- плотность воды, кг/м³;

Уо_уч - сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на участке, ведомость коэффициентов местных сопротивлений представлена в приложении Г.

Скорость воды найдем из уравнения неразрывности согласно [12]:

Коэффициент трения для турбулентного режима движения воды зависит от критерия Рейнольдса (Re) и относительной эквивалентной шероховатости труб, вычисляется по экспериментальной формуле согласно [12]:

гдеk_э- абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода, для пластиковых труб 0,02 мм;

н- коэффициент кинематической вязкости, для пластиковых труб м²/с.

Расчет представим в приложении 6. (таблица П.6.1, таблица П.6.2, таблица П.6.3)

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОКВАРТИРНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

8.1 Исходные данные для расчета

Спроектирована система поквартирного отопления и горячего водоснабжения с использованием двухконтурного автоматизированного газового котла Лемакс Prime V12 мощностью 12 кВт отечественной фирмой Лемакс. Разводка внутри квартиры выполняется трубами из сшитого полипропилена немецкой марки Wefatherm. Для расчета используются следующие исходные данные:

C_к= 35 200 руб. - стоимость индивидуального газового настенного котла;

С_т= 110 руб. - стоимость одного погонного метра трубы (D=25*3,5 мм);

Т_т = 1900 руб./Гкал, - тариф на тепловую энергию при центральном теплоснабжении;

Тг= 4,64 руб/м³, 645 руб/Гкал, - тариф на газ, при использовании поквартирного теплоснабжения;

Тв= 35,0 руб/м³, - тариф на воду;

T_ээ= 3,59 руб/кВт•ч тариф на электрическую энергию;

Q_от=0,3 Гкал/ м²год - норматив на систему отопления квартиры в централизованной системе теплоснабжения;

Q_гв= 1,9 Гкал· чел/год - норматив для теплоты используемой на нужды ГВС в централизованной системе теплоснабжения;

G_цтс=120 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в централизованной системе теплоснабжения;

G_птс= 45 л/сут·чел норматив на потребление воды для ГВC в квартирной системе теплоснабжения;

n = 2 - на сколько градусов снижена температура воздуха в помещении для поддержания требуемых условий.

Данный дом состоит из 2,3-х комнатных квартир. Исходные данные по ним приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Исходные данные для расчета по дому

8.2 Обоснование капитальных затрат

Капитальные вложения при монтаже системы поквартирного теплоснабжения для данного дома представлены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Капитальные вложения при монтаже системы поквартирного теплоснабжения

При поквартирном теплоснабжении и центральном используются одни и те же отопительные приборы, поэтому при расчете экономии в капитальные затраты не включаем стоимость отопительных приборов.