Визначення теплової потужності промислової будівлі та величини витрат на генерацію тепла при впровадженні на ній енергозберігаючих заходів

Визначення теплової потужності промислової будівлі та величини витрат на генерацію тепла при впровадженні на ній енергозберігаючих заходів

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ ТА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Контрольна робота

З дисципліни "Система виробництва та розподілу енергії" на тему:

"Визначення теплової потужності промислової будівлі та величини витрат на генерацію тепла при впровадженні на ній енергозберігаючих заходів"

варіант

СУМИ 2009р.

Вихідні дані до контрольної роботи

ЗМІСТ

Вихідні дані до контрольної роботи

1.  Теплотехнічний аналіз дійсного стану огороджуючих конструкцій, обстежуваної будівлі

2.      Розрахунок тепловтрат

3.      Розрахунок теплонадходжень

4.      Аналіз техніко-економічної характеристики обстежуваного будинку

5.      Розрахунок площі опалювальних приладів

6.      Визначення витрат на експлуатацію системи опалення

Список використаних джерел

Додаток А

1. Теплотехнічний аналіз дійсного стану огороджуючих конструкцій, обстежуванної будівлі

1.1 Розрахунок термічного опору огороджуючих конструкцій

Приведений опір теплопередачі дійсних огороджуючих конструкцій RΣпр, м2·К/Вт повинний бути не менше за вимагаємих значень Rq min, які визначаються виходячи із санітарно-гігієнічних та комфортних умов і умов енергозбереження. Теплотехнічний розрахунок внутрішніх огороджуючих конструкцій будівлі проводиться при умові, що різниця температур між приміщеннями не більше 30С.

Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків та споруд і внутрішніх міжквартирних конструкцій, що розділяють приміщення, температури повітря в яких відрізняються на 3 0С та більше, обов'язкове виконання умови:

RΣ пр ≥ Rq min,        (1.1)

де RΣпр - приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, м2 ·К/Вт;

Rq min - мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, м2 ·К/Вт.

Мінімально допустиме значення, Rqmin, опору теплопередачі непрозорих огороджувальних конструкцій, світлопрозорих огороджувальних конструкцій, дверей та воріт промислових будинків встановлюється згідно з табл.7 залежно від температурної зони експлуатації будинку, тепловологісного режиму внутрішнього середовища і теплової інерції огороджувальних конструкцій D, що розраховується за формулою:

,          (1.2)

де Ri - термічний опір i-го шару конструкції, що розраховується за формулою:

,      (1.3)

де δi - товщина i-го шару конструкції, м;

λiр - теплопровідність матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м · К), що приймають згідно з табл.8;

si - коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м2·К), що приймають згідно з табл.8;

n - кількість шарів в конструкції за напрямком теплового потоку.

Мінімально допустиме значення, Rq min, опору теплопередачі внутрішніх огороджуючих конструкцій, що розмежовують приміщення з розрахунковими температурами повітря, які відрізняються більше ніж на 30С (стіни, перекриття), і приміщень з поквартирним регулюванням теплоспоживання визначають за формулою:

,   (1.4)

де tв1, tв2 -температури повітря в приміщеннях, 0С, що приймаються згідно з проведеними вимірами, або приймаються згідно з табл.2;

Δtcг - допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, 0С, згідно з табл. 4;

αв1 - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні конструкцій, Вт/(м2 К), що приймається згідно з табл.9.

Приведений опір теплопередачі, RΣпр, м2·К/Вт, непрозорої огороджуючої конструкції при перевірці виконання умови за формулою (1.1) розраховується за формулою

                 (1.5)

де: αв, αз - коефіцієнти тепловіддачі внутрішньої і зовнішньої поверхонь огороджувальної конструкції, Вт/(м2 .К), які приймаються згідно з табл.9;

λiр - теплопровідність матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації згідно з табл.8, Вт/(м · К);

n - кількість шарів в конструкції за напрямком теплового потоку;

Ri - термічний опір i-го шару конструкції, згідно формули (1.3), м2 .К/Вт;

Опір теплопередачі заповнень світлових прорізів (вікон) необхідно приймати по табл.11.

Термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на ґрунті Rпг, (м2·0С)/Вт визначається за формулами:

І зона - ;

ІІ зона - ;

ІІІ зона - ;      (1.7)

ІV зона - ;

де: , , ,  - значення термічного опору теплопередачі окремих зон підлог на ґрунті, (м2·0С)/Вт, відповідно чисельно рівні 2,2; 4,3; 8,6; 14,2;

ΣRп - сума значень термічного опору теплопередачі шарів підлоги на ґрунті, (м2·0С)/Вт.

Величина ΣRп розраховується по рівнянню:

,          (1.8)

де: n - кількість шарів підлоги на ґрунті;

δі - товщина і-го прошарку, м;

λі - коефіцієнт теплопровідності матеріалу і-го прошарку, (м2·0С)/Вт.

1.1.1 Приклад розрахунку термічного опору огороджуючих конструкцій по адміністративному приміщенню

Зовнішня стіна:

Стеля:

Внутрішня стіна :

Вікна:

Ворота (склад):

Підлога

Розрахунок площ зон підлоги всієї будівлі (див.додаток Б)

(площа IV зони);

(площа підлоги без IV зони);

(площа підлоги без I зони);

(площа I зони);

(площа II зони);

(площа III зони).

Підлога складу:

Термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на грунті:

Результати розрахунків термічного опору огороджуючих конструкцій по всім приміщенням наведені у таблиці1.1

Таблиця 1.1

Результати розрахунків термічного опору огороджуючих конструкцій

Збільшення величини опору теплопередачі огороджуючої конструкції з метою приведення її до нормованих показників проводиться шляхом нанесення теплоізоляційного шару з відповідних (обраних) теплоізолюючих матеріалів.

1.2 Визначення необхідної товщини теплоізоляційного шару

,                              (1.9)

де: λут - теплопровідність теплоізолюючого матеріалу, обирається з табл.8, Вт/(м · К);

αв, αз - те саме, що в формулі (1.5);

δi, λiр - те саме, що в формулі (1.3).

Після визначення необхідної товщини теплоізоляційного шару δут для утеплення огороджуючих конструкцій в подальших розрахунках визначення теплової потужності будівлі береться величина Rqmin.

Утеплення стелі адміністративного приміщення:

.

Утеплення стелі складу:

Результати розрахунку необхідної товщини теплоізолюючого шару по всім видам огороджуючих конструкцій представлені у таблиці2.2

Таблиця 2.2

Визначення товщини теплоізоляційного матеріалу

2. Розрахунок тепловтрат

При дотриманні оптимальних умов теплового балансу приміщень будинків необхідно щоб виконувалася в них умова рівності між тепловтратами і теплонадходженнями.

2.1 Сумарні розрахункові тепловтрати приміщень

, Вт                   (2.1)

де: ΣQ0 - сумарні втрати теплоти через огороджуючі конструкції будівлі, Вт;

ΣQд - сумарні додаткові втрати теплоти огороджуючі конструкції, Вт;

ΣQінф - сумарні додаткові втрати теплоти на інфільтрацію холодного повітря, Вт.

2.2 Тепловтрати через огороджуючі конструкції будівлі (стіни, світлові й дверні прорізи, стелі, неутеплені підлоги)

, Вт   (2.2)

де: Fогр - розрахункова площа поверхні огороджуючої конструкції, м2;

R0 - опір теплопередачі огороджуючої конструкції (за результатами проведених розрахунків і зіставлення RΣпр и Rqmin), м2·°С/Вт;

tв, tз - відповідно температури усередині приміщення і зовнішнього повітря, 0С:

- при визначенні тепловтрат через внутрішні стіни у формулу підставляються температури приміщень, які розгороджені даними стінами;

n - коефіцієнт, прийнятий залежно від положення зовнішньої поверхні огороджуючої конструкції відносно зовнішнього повітря, (Таблиця 12).

Страницы: 1, 2