Система опалення школи, дитячого садка, освітніх закладів – організація та реконструкція з усіма погодженнями. Проектування опалення, вентиляції та водопостачання школи Характеристика опалення у школі

• Що ви отримуєте, замовляючи систему опалення для дитячих та освітніх закладів у компанії "Інтегра Інжиніринг"

Система опалення школи, дитячого садка, коледжу, вузу: комплекс послуг нашої компанії

• розробка проекту внутрішньої системиопалення навчальних закладів;
• тепловий та гідравлічний розрахуноккотельної школи, дитячого садка, ВНЗ;
• реконструкція та модернізація системи опалення;
• монтаж внутрішніх мережта опалювального обладнання;
• підбір та монтаж котлівсистеми опалення дитячих та освітніх закладів;
• розрахунок, підбір та монтаж систем водяна тепла підлога;
• обслуговування та ремонтопалювального та котельного обладнання;
• узгодженняіз наглядовими органами.

Для освітніх установ у районах з розрахунковою температурою зовнішнього повітря –40°С і нижче дозволяється застосовувати воду з добавками, що запобігають її замерзанню (як добавки не слід використовувати шкідливі речовини 1-го та 2-го класів небезпеки за ГОСТ 12.1.005), а в будівлях дитячих дошкільних закладів не допускається використовувати теплоносій із добавками шкідливих речовин 1-4 класів небезпеки.

Проектування та монтаж автономних котелень та системи опалення в школах, дошкільних та освітніх установах

Система опалення школи, дитячого садка та інших дитячих та освітніх закладів (ВНЗ, професійних училищ, коледжів) у містах підключається до центральній системіопалення та гарячого , що запитується від міської ТЕЦ або власної котельні. У сільскої місцевостівикористовують автономну схему, маючи в спеціальному приміщенні власну котельню. У разі газифікованої місцевості котел працює від природного газу, у невеликих шкільних та дошкільних закладах використовуються котли. малої потужності, що працюють на твердому або рідкому паливічи електриці.

При проектуванні внутрішньої системи опалення слід враховувати мікрокліматичні норми до температури повітря в аудиторіях, шкільних класах, їдальнях, спортзалах, плавальних басейнах та інших приміщеннях. Різні по технічним призначеннямЗони будівель повинні мати власні мережі опалення з приладами обліку води та тепла.

Для опалення спортзалів поряд із водяною системою використовується повітряна системаопалення, суміщена з припливною вентиляцієюі працююча від тієї ж котельні. Влаштування водяного підігріву підлоги може бути присутнім у роздягальнях, санвузлах, душових, басейнах та інших приміщеннях за їх наявності. на вхідних групаху великих освітніх установах встановлюють теплові завіси.

Система опалення дитячого садка, школи, освітнього закладу – перелік робіт з організації та реконструкції опалювальної системи:

• виявлення потребипри створенні проекту або ескізної схемитеплопостачання;
• вибір способу та місцямонтаж трубопроводів;
• підбір обладнання та матеріаліввідповідної якості;
• тепловий та гідравлічний розрахунок котельні, визначення технології та перевірка її на вимоги БНіП;
• можливість збільшення продуктивності, підключення додаткового обладнання (якщо потрібно);
• розрахунок навантаженьта продуктивності системи опалення в цілому та за площею опалюваних приміщень;
• при реконструкції об'єкту – підготовка майданчиків, фундаменту та стін до подальшого монтажу;
• дефектуваннядільниць системи опалення будівлі;
• розрахунок термінів та вартостіробіт та обладнання, погодження кошторисів;
• поставка обладнаннята виконання робіт точно в строк за заздалегідь узгодженою вартістю кошторису.

Для опалювальних приладівта трубопроводів у дитячих дошкільних приміщеннях, сходових клітках та вестибюлях необхідно передбачати захисні огородження та теплову ізоляціютрубопроводів.

Ñîäåðæàíèå

Вступ

Розрахунок опалення, вентиляції та гарячого водопостачання школи на 90 учнів

1.1 коротка характеристикашколи

2 Визначення втрат теплоти через зовнішні огорожі гаража

3 Розрахунок площі поверхні нагріву та підбір нагрівальних приладів систем центрального топлення

4 Розрахунок повітрообміну школи

5 Підбір калориферів

6 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання школи

Розрахунок опалення та вентиляції інших об'єктів за заданою схемою №1 при централізованому та місцевому теплопостачанні

2.1 Розрахунок витрати теплоти на опалення та вентиляцію за укрупненими нормативами житлових та громадських об'єктів

2.2 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання для житлових та громадських будівель

3.Побудова річного графіка теплового навантаження та підбір котлів

1 Побудова річного графіка теплового навантаження

3.2 Вибір теплоносія

3 Підбір котлів

3.4 Побудова річного графіка регулювання відпуску теплової котельні

Список літератури

Вступ

Агропромисловий комплекс є енергоємною галуззю народного господарства. Велика кількістьенергії витрачається на опалення виробничих, житлових та громадських будівель, створення штучного мікроклімату в тваринницьких приміщеннях та спорудах захисного ґрунту, сушіння сільськогосподарських продуктів, виробництво продукції, отримання штучного холоду та на багато інших цілей. Тому енергозабезпечення підприємств АПК включає широке коло завдань пов'язане з виробництвом, передачею і застосуванням теплової та електричної енергії, використовуючи традиційні і не традиційні джерела енергії.

У цьому курсовому проекті пропонується варіант комплексного енергозабезпечення населеного пункту:

· Для заданої схеми об'єктів АПК проводитися аналіз потреби в тепловій енергії, електроенергії, газі та холодній воді;

· Розрахунок навантажень опалення, вентиляції та гарячого водопостачання;

· Визначається необхідна потужність котельні, яка могла б забезпечити потреби господарства в теплоті;

· Здійснюється вибір котлів.

· Проводитися розрахунок газоспоживання,

1. Розрахунок опалення, вентиляції та гарячого водопостачання школи на 90 учнів

1.1 Коротка характеристика школи

Габарити 43,350х12х2,7.

Об'єм приміщення V = 1709,34 м 3 .

Зовнішні поздовжні стіни - несучі, виконуються з облицювальної та оздоблювальної, потовщеної цеглини марки КП-У100/25 за ГОСТ 530-95 на цементно- піщаний розчинМ 50, товщиною 250 і 120 мм і 140 мм утеплювача - пінополістиролу між ними.

Внутрішні стіни - виконуються з порожнистої, потовщеної. керамічної цеглимарки КП-У100/15 згідно з ГОСТ 530-95, на розчині М50.

Перегородки - Виконуються з цегли КП-У75/15 по ГОСТ 530-95, на розчині М 50.

Покрівля - руберойд (3 шари), цементно-піщана стяжка 20мм, пінополістирол 40мм, руберойд в 1 шар, цементно-піщана стяжка 20мм та з/б плита покриття;

Підлоги - бетон М300 та ущільнений щебенем ґрунт.

Вікна подвійні зі спареною дерев'яною палітуркою розмір вікон 2940х3000 (22шт) та 1800х1760 (4 шт).

Двері зовнішні дерев'яні одинарні 1770х2300 (6 шт)

Розрахункові параметри зовнішнього повітря tн = - 250С.

Розрахункова зимова вентиляційна температура зовнішнього повітря tн. = - 160С.

Розрахункова температура внутрішнього повітря tв = 160С.

Зона вологості місцевості – нормальна суха.

Барометричний тиск 99,3 кПа.

1.2 Розрахунок повітрообміну школа

У школі відбувається процес навчання. Характеризується тривалим перебуванням значної частини учнів. Шкідливих викидів немає. Коефіцієнт змінності повітря для школи становитиме 0,95…2.

K ∙ Vп,

де Q - повітрообмін, м / год; Vп - обсяг приміщення, м3; К - кратність повітрообміну приймаємо = 1.

Рис.1. Розмір приміщення.

Об'єм приміщення: = 1709,34 м 3 . = 1 ∙ 1709,34 = 1709,34 м 3 /год.

У приміщенні влаштовуємо загальнообмінну вентиляцію, поєднану з опаленням. Природну витяжну вентиляцію влаштовуємо як витяжних шахт, площу перерізу F витяжних шахт знаходимо за формулою: F = Q / (3600 ∙ ν к.вн) . , попередньо визначивши швидкість повітря у витяжній шахті заввишки h = 2,7 м

ν к.вн. =

ν к.вн. = = 1,23 м / с = 1709,34 ∙ / (3600 ∙ 1,23) = 0,38 м ²

Число витяжних шахт вш = F / 0,04 = 0,38 / 0,04 = 9,5 ≈ 10

Приймаємо 10 витяжних шахт заввишки 2 м живим перерізом 0,04 м (з розмірами 200 х 200 мм).

1.3 Визначення втрат теплоти через зовнішні огорожі приміщення

Тепловтрати через внутрішні огорожі приміщення не враховуємо, тому що. різниця температур в приміщеннях, що розділяються, не перевищує 5 0 С. Визначаємо опір теплопередачі огороджувальних конструкцій. Опір теплопередачі зовнішньої стіни(рис. 1) знайдемо за формулою, використовуючи дані табл. 1, знаючи, що термічний опіртепловосприйняття внутрішньої поверхніогородження Rв=0,115 м 2 ∙ 0 С/Вт

,

де Rв - термічний опір теплосприйняттю внутрішньої поверхні огорожі, м²·ºС/Вт; - сума термічних опорів теплопровідності окремих шарів т - шарового огородження товщиною δi (м), виконаних з матеріалів з теплопровідністю λi, Вт/(м·ºС), значення λ наведені в табл.1; Rн - термічний опір тепловіддачі зовнішньої поверхні огорожі Rн=0,043 м 2 ∙ 0 С/Вт (для зовнішніх стін та безгорищних перекриттів).

Структура матеріалів стін.

Табл.1 Теплопровідність та ширина матеріалів стіни.

Опір теплопередачі зовнішньої стіни:

R 01 = м? · º С/Вт.

) Опір теплопередачі вікон Rо.ок = 0,34 м 2 ∙ 0 С/Вт (знаходимо з таблиці на с.8)

Опір теплопередачі зовнішніх дверей та воріт 0,215 м 2 ∙ 0 С/Вт (знаходимо з таблиці на с.8)

) Опір теплопередачі стелі для безгорищного перекриття (Rв=0,115 м 2 ∙ 0 С/Вт, Rн=0,043 м 2 ∙ 0 С/Вт).

Розрахунок теплових втрат через перекриття:

Структура стелі.

Табл.2 Теплопровідність та ширина матеріалів перекриття

Опір теплопередачі стелі

м 2 ∙ 0 С/Вт.

) Втрати теплоти через підлоги обчислюють за зонами - смугами шириною 2 м, паралельним зовнішнім стінам (рис.3).

Площі зон підлог за вирахуванням площі підвалу: = 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=142 м 2

F1=12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 = 48 м 2 ,= 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=148 м 2

F2=12 ∙ 2 + 12∙ 2 = 48 м 2 ,= 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=142 м 2

F3=6 ∙ 0,5 + 12 ∙ 2 = 27 м 2

Площа зон підлоги підвалу: = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 м 2

F1=6 ∙ 2 + 6 ∙ 2 = 24 м 2 ,= 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 м 2

F2=6 ∙ 2 = 12 м 2

F1 = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 м 2

Підлоги, розташовані безпосередньо на ґрунті, вважаються неутепленими, якщо вони складаються з декількох шарів матеріалів, теплопровідність кожного з яких λ≥1,16 Вт/(м 2 ∙ 0 С). Утепленими вважаються підлоги, утеплюючий шар яких має λ<1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С.

Опір теплопередачі (м 2 ∙ 0 С/Вт) кожної зони визначаємо як у неутеплених підлог, т.к. теплопровідність кожного шару λ≥1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С. Отже, опір теплопередачі Rо=Rн.п. для першої зони становить 2,15, для другої – 4,3, для третьої – 8,6, решти – 14,2 м 2 ∙ 0 С/Вт.

) Загальна площа віконних отворів:ок = 2,94 ∙ 3 ∙ 22+1,8∙1,76∙6 = 213 м 2 .

Загальна площа зовнішніх дверних прорізів: дв = 1,77 ∙ 2,3 ∙ 6 = 34,43 м 2 .

Площа зовнішньої стіни за вирахуванням віконних та дверних отворів: н.с. = 42,85 ∙ 2,7 + 29,5 ∙ 2,7 + 11,5 ∙ 2,7 + 14,5 ∙ 2,7+3∙ 2,7+8,5 ∙ 2,7 - 213-34 43 = 62 м 2 .

Площа стін підвалу: н.с.п =14,5∙2,7+5,5∙2,7-4,1=50

) Площа стелі: піт = 42,85 ∙ 12+3∙ 8,5=539,7 м 2 ,

,

де F - площа огорожі (м²), яку обчислюють з точністю до 0,1 м² (лінійні розміри конструкцій, що захищають визначають з точністю до 0,1 м, дотримуючись правил обміру); tв і tн - розрахункові температури внутрішнього та зовнішнього повітря, ºС (дод. 1…3); R 0 – загальний опір теплопередачі, м 2 ∙ 0 С/Вт; n - коефіцієнт, що залежить від положення зовнішньої поверхні огорожі по відношенню до зовнішнього повітря, приймемо значення коефіцієнта n=1 (для зовнішніх стін, безгорищних покриттів, горищних перекриттів зі сталевою, черепичною або азбестоцементною покрівлею по розрідженій решетуванні, підлог на грунті)

Теплові втрати через зовнішні стіни:

Фнс = 601,1 Вт.

Теплові втрати через зовнішні стіни підвалу:

Фн.с.п = 130,1Вт.

∑Ф н.с. = Ф н.с. +Ф н.с.п. = 601,1 +130,1 = 731,2 Вт.

Теплові втрати через вікна:

Фок = 25685 Вт.

Теплові втрати через дверні отвори:

ФДВ = 6565,72 Вт.

Теплові втрати через стелю:

Фпот = = 13093,3 Вт.

Теплові втрати через підлогу:

Фпол = 6240,5 Вт.

Теплові втрати через підлогу підвалу:

Фпол.п = 100 Вт.

∑Ф підлога =Ф підлога. +Ф пол.п. = 6240,5 +100 = 6340,5 Вт.

Додаткові втрати теплоти через зовнішні вертикальні та похилі (вертикальна проекція) стіни, двері та вікна залежать від різних факторів. Значення Фдоб обчислюють у відсотках основних втрат теплоти. Додаткові втрати теплоти через зовнішню стіну та вікна, звернені на північ, схід, північний захід та північний схід становлять 10 %, на південний схід та захід – 5%.

Додаткові втрати на інфільтрацію зовнішнього повітря для виробничих будівель приймають у розмірі 30% основних втрат через усі огорожі:

Фінф = 0,3 · (Фн.с. + Фок. + Фпот. + Фдв + Фпол.) = 0,3 · (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) = 15724, 7 Вт

Таким чином, загальні втрати втрати визначаються за формулою:

1.4 Розрахунок площі поверхні нагріву та підбір нагрівальних приладів систем центрального опалення

Найбільш поширеними та універсальними у застосуванні нагрівальними приладами є чавунні радіатори. Їх встановлюють у житлових, громадських та різних виробничих будівлях. Сталеві труби використовуємо як нагрівальні прилади у виробничих приміщеннях.

Визначимо спочатку тепловий потік від трубопроводів системи опалення. Тепловий потік, що віддається приміщенню відкрито прокладеними неізольованими трубопроводами, визначають за формулою 3:

Фтр = Fтр ∙ kтр · (tтр - tв) ∙ η,

де Fтр = π ∙ d · l - площа зовнішньої поверхні труби, м ²; d і l - зовнішній діаметр і довжина трубопроводу, м (діаметри магістральних трубопроводів зазвичай 25-50 мм, стояків 20-32 мм, підводок до нагрівальних приладів 15-20 мм); kтр - коефіцієнт теплопередачі труби Вт/(м 2 ∙ 0 С) визначають за таблицею 4 залежно від температурного напору та виду теплоносія у трубопроводі, ºС; η - коефіцієнт, рівний для лінії подачі, розташованої під стелею, 0,25, для вертикальних стояків - 0,5, для зворотної лінії, розташованої над підлогою, - 0,75, для підводок до нагрівального приладу - 1,0

Подавальний трубопровід:

Діаметр-50мм: 50мм = 3,14 · 73,4 · 0,05 = 11,52 м?;

Діаметром 32мм: 32мм = 3,14 · 35,4 · 0,032 = 3,56 м?;

Діаметром-25 мм: 25мм = 3,14 · 14,45 · 0,025 = 1,45 м?;

Діаметром-20:20мм = 3,14 · 32,1 · 0,02 = 2,02 м?;

Зворотній трубопровід:

Діаметр-25мм: 25мм = 3,14 · 73,4 · 0,025 = 5,76 м?;

Діаметр-40мм: 40мм = 3,14 · 35,4 · 0,04 = 4,45 м?;

Діаметр-50мм: 50мм = 3,14 · 46,55 · 0,05 = 7,31 м?;

Коефіцієнт теплопередачі труб для середньої різниці температури води у приладі та температури повітря в приміщенні (95+70) / 2 - 15 = 67,5 ºС приймаємо рівним 9,2 Вт/(м²∙ºС). відповідно до даних таблиці 4 .

Прямий теплопровід:

Ф п1.50мм = 11,52 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 8478,72 Вт;

Ф п1.32мм = 3,56 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 2620,16 Вт;

Ф п1.25мм = 1,45 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 1067,2 Вт;

Ф п1.20мм = 2,02 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 1486,72 Вт;

Зворотній теплопровід:

Ф п2.25мм = 5,76 ∙ 9,2 · (70 - 16) ∙ 1 = 2914,56 Вт;

Ф п2.40мм = 4,45 ∙ 9,2 · (70 - 16) ∙ 1 = 2251,7 Вт;

Ф п2.50мм = 7,31 ∙ 9,2 · (70 - 16) ∙ 1 = 3698,86 Вт;

Сумарний потік теплоти від усіх трубопроводів:

Ф тр = 8478,72 +2620,16 +1067,16 +1486,72 +2914,56 +2251,17 +3698,86 = 22517,65 Вт

Необхідну площу поверхні нагріву (м²) приладів орієнтовно визначають за формулою 4:

,

де Фогр-Фтр – тепловіддача нагрівальних приладів, Вт; Фтр - тепловіддача відкритих трубопроводів, що знаходяться в одному приміщенні з нагрівальними приладами, Вт;пр - коефіцієнт теплопередачі приладу, Вт/(м 2 0 С). для водяного опалення tпр = (tг+tо)/2; tг і tо - розрахункова температура гарячої та охолодженої води в приладі; для парового опалення низького тиску приймають tпр=100 ºС, в системах високого тиску tпр дорівнює температурі пари перед приладом при відповідному тиску; tв - розрахункова температура повітря у приміщенні, ºС; β 1 - поправочний коефіцієнт, що враховує спосіб встановлення нагрівального приладу. При вільній установці біля стіни або в ніші глибиною 130 мм 1 = 1; в інших випадках значення β 1 приймають виходячи з наступних даних: а) прилад встановлений біля стіни без ніші і перекритий дошкою у вигляді полиці при відстані між дошкою та опалювальним приладом 40…100 мм коефіцієнт β 1 = 1,05…1,02; б) прилад встановлений у стінній ніші глибиною більше 130 мм на відстані між дошкою та опалювальним приладом 40...100 мм коефіцієнт β 1 = 1,11...1,06; в) прилад встановлений у стіні без ніші і закритий дерев'яною шафою з щілинами у верхній дошці і в передній стінці біля підлоги на відстані між дошкою та опалювальним приладом 150, 180, 220 і 260 мм коефіцієнт β 1 відповідно дорівнює 1,25; 1,19; 1,13 та 1,12; β 1 - поправочний коефіцієнт β 2 - поправочний коефіцієнт, що враховує охолодження води в трубопроводах. При відкритій прокладці трубопроводів водяного опалення та при паровому опаленні β 2 =1. для трубопроводу прихованої прокладки, при насосній циркуляції β 2 =1,04 (однотрубні системи) та β 2 =1,05 (двотрубні системи з верхнім розведенням); при природній циркуляції у зв'язку із збільшенням остигання води в трубопроводах значення β 2 повинні множитися на коефіцієнт 1,04. 96 м²;

Необхідне число секцій чавунних радіаторів для приміщення, що розраховується, визначають за формулою:

Fпр/fсекц,

де fсекц - площа поверхні нагріву однієї секції, м ² (табл. 2). = 96 / 0,31 = 309.

Отримане значення n орієнтовне. Його при необхідності розбивають на кілька приладів і, ввівши поправний коефіцієнт 3 , що враховує зміну середнього коефіцієнта теплопередачі приладу в залежності від числа секцій в ньому, знаходять число секцій, що приймається до встановлення в кожному нагрівальному приладі:

вуст = n · β 3;

вуст = 309 · 1,05 = 325.

Встановлюємо 27 радіаторів по 12 секцій.

опалення водопостачання школа вентиляція

1.5 Підбір калориферів

В якості нагрівальних приладів для підвищення температури повітря, що подається в приміщення, застосовуються калорифери.

Підбір калориферів визначають у такому порядку:

Визначаємо тепловий потік (Вт), що йде на нагрівання повітря:

Фв = 0,278 ∙ Q ∙ ρ ∙ c ∙ (tв - tн), (10)

де Q - об'ємна витрата повітря, м / год; ρ - густина повітря при температурі tк, кг/м³; ср = 1 кДж/(кг∙ ºС) - питома ізобарна теплоємність повітря; tк – температура повітря після калориферу, ºС; tн - початкова температура повітря, що надходить у калорифер, ºС

Щільність повітря:

ρ = 346/(273+18) · 99,3/99,3 = 1,19;

Фв = 0,278 ∙ 1709,34 ∙ 1,19 ∙ 1 ∙ (16- (-16)) = 18095,48 Вт.

,

Розрахункова масова швидкість повітря 4-12 кг/с∙ м².

м2.

3. Потім за таблицею 7 підбираємо модель та номер калорифера з площею живого перерізу повітрям, близьким до розрахункової. При паралельній (по ходу повітря) установці кількох калориферів враховують їхню сумарну площу живого перерізу. Вибираємо 1 К4ПП № 2 з площею живого перерізу повітрям 0,115 м² і площею поверхні нагріву 12,7 м²

4. Для вибраного калорифера обчислюють дійсну масову швидкість повітря

= 4,12 м/с.

Після цього за графіком (рис. 10) для прийнятої моделі калорифера знаходимо коефіцієнт теплопередачі k залежно від виду теплоносія, його швидкості та значення νρ. За графіком коефіцієнт теплопередачі k = 16 Вт/(м 2 0 С)

Визначаємо дійсний потік теплоти (Вт), що передається калориферною установкою повітря, що нагрівається:

Фк = k ∙ F ∙ (tср - tср),

де k - коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 0 С); F - площа поверхні нагріву калорифера, м?; t´ср – середня температура теплоносія, ºС, для теплоносія – пара – t´ср = 95 ºС; tср - середня температура повітря, що нагрівається t´ср = (tк + tн) /2

Фк = 16 ∙ 12,7 ∙ (95 -(16-16)/2) = 46451∙2=92902 Вт.

пластинчастих калориферів КЗПП № 7 забезпечують тепловий потік 92902 Вт, а потрібний становить 83789,85 Вт. Отже, тепловіддача повністю забезпечується.

Запас по тепловіддачі складає =6%.

1.6 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання школи

У школі гаряча вода потрібна для санітарно-побутових потреб. За добу школа з чисельністю 90 посадочних місць споживає по 5 літрів гарячої води на добу. Разом: 50 літрів. Тому розміщуємо 2 стояки з витратою води 60 л/год. кожен (тобто всього 120 л/год). Враховуючи те, що в середньому гаряча вода на санітарно-побутові потреби використовується близько 7 годин протягом дня, знаходимо кількість гарячої води - 840 л/добу. За годину у школі споживається 0,35 м³/год.

Тоді тепловий потік на водопостачання становитиме

ФГВ. = 0,278 · 0,35 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 20038 Вт

Число душових кабін для школи – 2. Годинна витрата гарячої води однією кабіною – Q = 250 л/год, приймемо, що в середньому душ працює 2 години на день.

Тоді загальна витрата гарячої води: Q = 3 2 · 250 · 10 -3 = 1м 3

ФГВ. = 0,278 · 1 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 57250 Вт.

∑Ф р.в. = 20038 +57250 = 77288 Вт.

2. Розрахунок теплового навантаження при централізованому опаленні

Максимальний потік теплоти (Вт), що витрачається на опалення житлових та громадських будівель селища, включених до системи централізованого теплопостачання, можна визначити за укрупненими показниками залежно від житлової площі за такими формулами:

Фот.ж. = φ ∙ F,

Фот.ж.=0,25∙Фот.ж, (19)

де φ - укрупнений показник максимального питомого потоку теплоти, що витрачається на опалення 1 м2 житлової площі, Вт/м2. Значення φ визначаються залежно від розрахункової зимової температури зовнішнього повітря за графіком (рис.62); F – житлова площа, м².

1. Для тринадцяти 16-ти квартирних будинків площею 720 м 2 отримаємо:

Фот.ж. = 13 ∙ 170 ∙ 720 = 1591200 Вт.

Для одинадцяти 8-и квартирних будинків площею 360 м 2 отримаємо:

Фот.ж. = 8 ∙ 170 ∙ 360 = 489600 Вт.

Для мед. пункту розмірами 6х6х2,4 отримаємо:

Фот.общ.=0,25∙170∙6∙6=1530 Вт;

Для контори з розмірами 6х12 м:

Фот.общ. = 0,25 ∙ 170 ∙ 6 12 = 3060 Вт,

Для окремих житлових, громадських та виробничих будівель максимальні потоки теплоти (Вт), що витрачається на опалення та підігрів повітря у припливній системі вентиляції, орієнтовно визначають за формулами:

Фот = qот · Vн · (tв - tн) · а,

Фв = qв · Vн · (tв - tн.в.),

де q від і q в - питомі опалювальна та вентиляційна характеристики будівлі, Вт/(м 3 · 0 С), приймаємо за табл.20; V н - обсяг будівлі за зовнішнім обміром без підвальної частини, м 3 приймають за типовими проектами або визначають шляхом множення його довжини на ширини і висоту його від планувальної позначки землі до верху карнизу; t = середня розрахункова температура повітря, характерна для більшості приміщень будівлі, 0 С; t н = розрахункова зимова температура зовнішнього повітря - 25 0 С; t н.в. - розрахункова зимова вентиляційна температура зовнішнього повітря - 16 0 С; а - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на питому теплову характеристику місцевих кліматичних умов при tн=25 0 С а = 1,05

Фот = 0,7 ∙ 18∙36∙4,2 ∙ (10 - (- 25)) ∙ 1,05=5000,91Вт,

Фв.заг. = 0,4 ∙ 5000,91 = 2000 Вт.

Бригадний будинок:

Фот = 0,5 ∙ 1944 ∙ (18 - (- 25)) ∙ 1,05 = 5511,2Вт,

Шкільна майстерня:

Фот = 0,6 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 25)) 1,05 = 47981,8 Вт,

Фв = 0,2 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 16)) ∙ =11249,28 Вт,

2.2 Розрахунок витрати теплоти на гаряче водопостачання для житлових та громадських будівель

Середній потік теплоти (Вт), що витрачається за опалювальний період на гаряче водопостачання будівель, знаходимо за формулою:

Ф.р.в. = q р.в. · n ж,

Залежно від норми споживання води при температурі 55 0 С, що витрачається на гаряче водопостачання однієї людини укрупнений показник середнього потоку теплоти (Вт) дорівнюватиме: При витраті води - 115 л/сут q р.в. складає 407 Вт.

Для 16 квартирних будинків з 60 жителями тепловий потік на гаряче водопостачання складе: Ф г.в. = 407 · 60 = 24420 Вт,

для тринадцяти таких будинків – Ф.р. = 24420 · 13 = 317460 Вт.

Витрата тепла на гаряче водопостачання восьми 16 квартирних будинків з 60 мешканцями влітку

Ф.р.в.л. = 0,65 · Ф р.в. = 0,65 · 317460 = 206349 Вт

Для 8-ми квартирних будинків із 30 жителями тепловий потік на гаряче водопостачання складе:

Ф.р.в. = 407 · 30 = 12210 Вт,

для одинадцяти таких будинків – Ф г.в. = 12210 · 11 = 97680 Вт.

Витрата тепла на гаряче водопостачання одинадцяти 8-ми квартирних будинків із 30 мешканцями влітку

Ф.р.в.л. = 0,65 · Ф р.в. = 0,65 · 97680 = 63492 Вт.

Тоді тепловий потік на водопостачання контори складе:

ФГВ. = 0,278 ∙ 0,833 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 47690 Вт

Витрата тепла на гаряче водопостачання контори влітку:

Ф.р.в.л. = 0,65 ∙ Ф р.в. = 0,65 ∙ 47690 = 31000 Вт

Тепловий потік на водопостачання мед. пункту складе:

ФГВ. = 0,278 ∙ 0,23 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 13167 Вт

Витрата тепла на гаряче водопостачання мед. пункту влітку:

Ф.р.в.л. = 0,65 ∙ Ф р.в. = 0,65 ∙ 13167 = 8559 Вт

У майстернях гаряча вода потрібна також для санітарно-побутових потреб.

У майстерні розміщуються 2 стояки з витратою води 30 л/год. кожен (тобто всього 60 л/год). Враховуючи те, що в середньому гаряча вода на санітарно-побутові потреби використовується близько 3 годин протягом дня, знаходимо кількість гарячої води - 180 л/добу

ФГВ. = 0,278 · 0,68 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 38930 Вт

Потік теплоти, що витрачається на гаряче водопостачання шкільної майстерні у літній період:

Фгв.л = 38930 · 0,65 = 25304,5 Вт

Зведена таблиця теплових потоків

∑Ф заг =Ф від +Ф до +Ф р.в. = 2147318 +13243 +737078 = 2897638 Вт.

3. Побудова річного графіка теплового навантаження та підбір котлів

.1 Побудова річного графіка теплового навантаження

Річна витрата на всі види теплоспоживання може бути підрахована за аналітичними формулами, але зручніше визначати її графічно з річного графіка теплового навантаження, який необхідний також для встановлення режимів роботи котельні протягом усього року. Такий графік будують залежно від тривалості впливу в цій місцевості різних температур, що визначається за додатком 3 .

На рис. 3 показаний річний графік навантаження котельні, що обслуговує житлову зону селища та групу виробничих будівель. Графік будують в такий спосіб. У правій частині осі абсцис відкладають тривалість роботи котельні в годинах, в лівій частині - температуру зовнішнього повітря; по осі ординат відкладають витрати теплоти.

Спочатку будують графік зміни витрати теплоти на опалення житлових та громадських будівель залежно від зовнішньої температури. Для цього на осі ординат відкладають сумарний максимальний потік теплоти, що витрачається на опалення цих будівель, і знайдену точку з'єднують прямий з точкою, що відповідає температурі зовнішнього повітря, що дорівнює усередненій розрахунковій температурі житлових; громадських та виробничих будівель tв = 18 °С. Так як початок опалювального сезону прийнято при температурі 8 ° С, лінія 1 графіка до цієї температури показана пунктиром.

Витрата теплоти на опалення та вентиляцію громадських будівель у функції tн є похилою прямою 3 від tв = 18 °С до розрахункової вентиляційної температури tн.в. для цього кліматичного району. При нижчих температурах до зовнішнього припливного повітря підмішується повітря приміщення, тобто. відбувається рециркуляція, а витрата теплоти залишається незмінною (графік відбувається паралельно осі абсцис). Подібним чином будують графіки витрати теплоти на опалення та вентиляцію різних виробничих будівель. Середня температура виробничих будівель t = 16 °С. На малюнку показано сумарні витрати теплоти на опалення та вентиляцію по цій групі об'єктів (лінії 2 і 4, що починаються від температури 16 °С). Витрати теплоти на гаряче водопостачання та технологічні потреби не залежать від tн. Загальний графік цих тепловтрат зображений прямий 5.

Сумарний графік витрати теплоти в залежності від температури зовнішнього повітря показаний ламаною лінією 6 (точка зламу відповідає tн.в.), що відсікають на осі ординат відрізок, рівний максимальному потоку теплоти, що витрачається на всі види споживання (Фот + ∑Фв + ∑Фг. ст + ∑Фт) при розрахунковій зовнішній температурі tн.

Складаючи сумарні навантаження, отримав 2,9Вт.

Праворуч від осі абсцис відкладають для кожної зовнішньої температури кількість годин опалювального сезону (наростаючим результатом), протягом яких трималася температура, що дорівнює і нижче тієї, на яку робиться побудова (додаток 3). І через ці точки проводять вертикальні лінії. Далі на ці лінії із сумарного графіка витрати теплоти проектують ординати, що відповідають максимальним витратам теплоти при тих самих зовнішніх температурах. Отримані точки з'єднують плавною кривою 7, що є графіком теплового навантаження за опалювальний період.

Площа, обмежена осями координат, кривою 7 та горизонтальною лінією 8, що показує сумарне літнє навантаження, виражає річний витрата теплоти (ГДж/рік):

рік = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ F ∙ m Q ∙ m n ,

де F – площа річного графіка теплового навантаження, мм²; m Q і m n - масштаби витрати теплоти та часу роботи котельні, відповідно Вт/мм і ч/мм.год = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ 9871,74 ∙ 23548 ∙ 47,8 = 40001,67Дж/рік

З якого частку опалювального періоду припадає 31681,32 Дж/рік, що становить 79,2 %, для літнього 6589,72 Дж/рік, що становить 20,8 %.

3.2 Вибір теплоносія

Як теплоносій використовуємо воду. Так як теплове розрахункове навантаження Фр становить ≈ 2,9 МВт, що менше умови (Фр ≤ 5,8 МВт), допускається застосування в магістралі води, що подає, з температурою 105 ºС, а в зворотному трубопроводі температура води приймається рівною 70 ºС. При цьому враховуємо, що зниження температури в мережі споживача може сягнути 10 %.

Застосування в якості теплоносія перегрітої води дає велику економію металу труб за рахунок зменшення їх діаметра, знижує витрати енергії, що споживається насосами, оскільки скорочується загальна кількість води, що циркулює в системі.

Оскільки для деяких споживачів для технічних цілей необхідна пара, то у споживачів потрібно встановити додаткові теплообмінники.

3.3 Підбір котлів

Опалювально-виробничі котельні в залежності від типу встановлених у них котлів можуть бути водогрійними, паровими або комбінованими - з паровими та водогрійними котлами.

Вибір звичайних чавунних котлів з низькотемпературним теплоносієм спрощує та здешевлює локальне енергозабезпечення. Для теплопостачання приймаємо три чавунні водяні котли «Тула-3» з тепловою потужністю 779 кВт кожного при газовому паливі з наступними характеристиками:

Розрахункова потужність Фр = 2128 кВт

Встановлена ​​потужність Фу = 2337 кВт

Площа поверхні нагріву – 40,6 м².

Кількість секцій - 26

Габарити 2249×2300×2361 мм

Максимальна температура нагрівання води – 115 ºС

ККД під час роботи на газі η к.а. = 0,8

При роботі на паровому режимі, надлишковий тиск пари - 68,7 кПа

.4 Побудова річного графіка регулювання відпустки теплової котельні

У зв'язку з тим, що теплове навантаження споживачів змінюється в залежності від температури зовнішнього повітря, режиму роботи системи вентиляції та кондиціювання, витрати води на гаряче водопостачання та технологічні потреби, економічні режими вироблення теплової енергії в котельні повинні забезпечуватися центральним регулюванням відпуску теплоти.

У водяних теплових мережах застосовується якісне регулювання подачі теплоти, яке здійснюється шляхом зміни температури теплоносія за постійної витрати.

Графіки температур води в тепловій мережі є tп = f (tн, ºС), tо = f (tн, ºС). Побудувавши графік за методикою, наведеною в роботі для tн = 95 ºС; tо = 70 ºС для опалення (враховується, що температура теплоносія в мережі гарячого водопостачання не повинна падати нижче 70 ºС), tпв = 90 ºС; tов = 55 ºС - для вентиляції, визначаємо діапазони зміни температури теплоносія в опалювальній та вентиляційній мережах. По осі абсцис відкладають значення зовнішньої температури, по осі ординат – температуру мережної води. Початок координат збігається з розрахунковою внутрішньою температурою для житлових і громадських будівель (18 ºС) і температурою теплоносія, що дорівнює 18 ºС. На перетині перпендикулярів, відновлених до осей координат у точках, що відповідають температурам tп = 95 ºС, tн = -25 ºС, знаходять точку А, а провівши горизонтальну пряму від температури зворотної води 70 ºС, точку В. З'єднавши точки А і В з початком координат отримаємо графік зміни температури прямої та зворотної води в тепловій мережі залежно від температури зовнішнього повітря. За наявності навантаження гарячого водопостачання температура теплоносія в лінії мережі відкритого типу не повинна опускатися нижче 70 °С, тому температурний графік для води, що подає, має точку зламу С, ліве якої τ п = соnst. Подачу теплоти на опалення за постійної температури регулюють зміною витрати теплоносія. Мінімальна температура зворотної води визначається, якщо через точку С провести вертикальну лінію до перетину з графіком зворотної води. Проекція точки D на вісь ординат показує найменше значення. Перпендикуляр, відновлений з точки, що відповідає розрахунковій зовнішній температурі (-16 ºС), перетинає прямі АС та BD у точках Е та F, що показують максимальні температури прямої та зворотної води для систем вентиляції. Тобто температури 91 ºС і 47 ºС відповідно, які в діапазоні від tн.в і tн залишаються незмінними (лінії ЄК і FL). У цьому діапазоні температури зовнішнього повітря вентиляційні установки працюють з рециркуляцією, ступінь якої регулюється таким чином, щоб температура повітря, що надходить в калорифери, залишалася постійною.

Графік температур води у тепловій мережі представлений на рис.4.

Рис.4. Графік температур води у тепловій мережі.

Список літератури

1. Ефендієв А.М. Проектування енергозабезпечення підприємств АПК. Методичний посібник. Саратов 2009 року.

Захаров А.А. Практикум із застосування теплоти у сільському господарстві. Видання друге, перероблене та доповнене. Москва Агропроміздат 1985.

Захаров А.А. Застосування тепла у сільському господарстві. Москва Колос 1980 року.

Кірюшатов А.І. Теплоенергетичні установки сільськогосподарського виробництва Саратов 1989.

СНиП 2.10.02-84 Будинки та приміщення для зберігання та переробки сільськогосподарської продукції.

РОЗРАХУНОК річної потреби в теплі та паливі на прикладі котельної середньої школи з кількістю учнів 800 осіб, ЦФО.

Додаток №1 до листа Мінекономіки Росії від 27 листопада 1992 р. № ВЕ-261/25-510

ПЕРЕЛІК даних, які мають подаватися разом з клопотанням про встановлення виду палива для підприємств (об'єднань) та паливо споживаючих установок.

1.Загальні питання

2. Котельні установки та ТЕЦ
А) Потреба теплоенергії

Б) Склад та характеристики обладнання котелень, вид та річна витрата палива

Примітка:

1. Річний витрата палива вказати загальний за групами котлів.

2. Питома витрата палива вказати з урахуванням потреб котельні (ТЕЦ)

3. У графах 4 і 7 вказати спосіб спалювання палива (шаровий, камерний, киплячий шар).

4. Для ТЕЦ вказати тип і марку турбоагрегатів, їх електричну потужність у тис. кВт, річне вироблення та відпуск електроенергії в тис. кВт.год.,

річна відпустка тепла в Гкал., питомі витрати палива на відпустку електроенергії та тепла (кг/Гкал), річні витрати палива на виробництво електроенергії та тепла в цілому по ТЕЦ.

5. При витраті понад 100 тис. т умовного палива на рік має надаватися паливно-енергійний баланс підприємства (об'єднання)

2.1 Загальна частина

Розрахунок річної потреби в паливі для модульної котельні (опалення та гаряче теплопостачання) середньої школи, виконаний за завданням МО. Максимальні зимові годинні витрати тепла на опалення будівлі визначені за укрупненими показниками. Витрати тепла на гаряче водопостачання визначено відповідно до вказівок п. 3.13 СНіП 2.04.01-85 "Внутрішній водопровід та каналізація будівель". Кліматологічні дані прийняті за СНіП 23-01-99 "Будівельна кліматологія та геофізика". Розрахункові усереднені температури внутрішнього повітря прийняті з "Методичних вказівок щодо визначення витрат палива, електроенергії та води на вироблення тепла опалювальними котельнями комунальних теплоенергетичних підприємств". Москва 1994 р.

2.2 Джерело тепла

Для теплопостачання (опалення, гарячого водопостачання) школи передбачається встановлення двох котлів Buderus Logano SK745 (Німеччина) потужністю 820 кВт кожен у спеціально обладнаній котельні. Загальна потужність устаткування, що встановлюється 1,410 Гкал/год. Як основне паливо запитується природний газ. Резервне не потрібне.

2.3 Вихідні дані та розрахунок

Для замовлення розрахунку річної потреби тепла та палива підприємства, заповніть