министерство
образования и науки украины
Запорожская
государственная инженерная академия
кафедра
энергетического менеджмента
КОНТРОЛЬНАЯ
РАБОТА
По курсу:
«Энергосбережение в технологических установках»
Тема:
«Многоэтажный жилой дом с автономным тепло- и горячим водоснабжением»
Выполнил
ст. гр. ЕМ-10зм Балюлин А.Г.
Принял
доцент Лохматов А.Г.
г. Запорожье
2010 г.
Типовой единицей ЖКХ
является жилой дом. Например, пятиэтажный трёхподъездный жилой дом размерами 15
× 90 м с количеством жильцов 225 чел. в г. Киеве. Такой дом является
наиболее характерным для больших и малых городов Украины. Расход тепла для
отопления (180 дней) составляет 0.493 ГДж / (м2 ∙ год), что
соответствует мощности отопления Nот =201,1 кВт. Норма
горячего водоснабжения (ГВС) 105 л / (чел ∙сут), которая соответствует Nг.в.
= 54,7 кВт.
Энергия солнечной
радиации, достигающая поверхности земли в Киеве составляет 1387 кВт*ч/м2
за год, за 6 тёплых месяцев – 1026 кВт*ч/м2, а это 74 % от
общегодовой (по данным на 2000 год). Очевидно, что для использования избытка тепла
летних месяцев в зимний период необходимо долговременное аккумулирование
теплоты. Для этого лучше всего подходит грунтовой массив, который обеспечивает
почти полное извлечение тепловой энергии. Аккумуляция – разрядка осуществляется
при помощи системы грунтовых теплообменников, размещённых в буровых скважинах.
При извлечении теплоты их температура поднимается тепловыми насосами (ТН) до
необходимого уровня. Т. к. 26 % общегодового поступлення солнечной радиации
приходится на 6 холодных месяцев года, то имеет смысл использовать и её.
Технические решения
выглядят так (рис.1). Крыша заменяется солнечными коллекторами (СК) 1 и 2.
Коллекторы 9 устанавливаются и на козырьках крыши (возможен вариант установки в
стене). Под средней секцией дома располагается система грунтовых
теплообменников 5, которые образуют теплообменный массив 6. Чтобы уменьшить
глубину бурения скважин под теплообменник можно установить теплоизоляционный
щит 4. В подвальном помещении средней секции дома монтируется распределяющая
система пучка грунтовых теплообменников и необходимое насосное 7 и
теплонасосное 8 оборудование, а также круглосуточная регулирующая ёмкость
горячего водоснабжения (ГВС) 3.
Рис.1 Разрез жилого
дома:
1,2,9 – солнечные
коллекторы; 3 – ёмкость ситемы ГВС; 4 – теплоизоляционный щит; 5 – грунтовые
теплообменники; 6 – грунтовый аккумулятор; 7 – гидравлический насос; 8 –
тепловой насос.
Принципиальная схема
теплоснабжения дома (рис.2) разделяется на 3 подсистемы:
а) грунтового
аккумулирования, которое включает элементы оборудования 1-3-14-12-1;
б) разрядки аккумулятора
с элементами 1-14-12-1, которая обеспечивает теплоснабжение для отопления;
в) ГВС 3-4-5-15-3.
Переход от
аккумулирования к разрядке и обратно осуществляется управлением регулирующими вентилям
2 и 13. Эти подсистемы обеспечивают функционирование системы отопления
9-10-11-8-9 и системы ГВС 7-16-15-6-7.
Рис. 2 Схема
теплоснабжения жилого дома:
1 – грунтовый
аккумулятор; 2 – регулирующие вентили; 3 – солнечные коллекторы; 4 – ёмкость
теплосистемы ГВС; 5 – насос теплосистемы ГВС; 6 – ёмкость системы ГВС; 7 –
система ГВС; 8 – ёмкость системы отопления; 9 – система отопления; 10 – насос
системы отопления; 11 – тепловой насос системы отопления; 12 – насос системы
аккумулирования – разрядки; 13 – регулирующие вентили; 14 – ёмкость системы
аккумулирования – разрядки; 15 – тепловой насос системы ГВС; 16 – насос системы
ГВС.
Для максимального
извлечения полученной СК теплоты необходимо стремиться получить температуру
промежуточного теплоносителя равной температуре окружающего воздуха. Тогда
минимизируются потери энергии в СК и его КПД определяется оптической
проницаемостью защитного стекла (ηс.к = 0,826). Такой режим
легко достигается для систем прямого ГВС. Естественно, что наиболее неблагоприятным
является декабрь, когда необходимо задействовать 1837 м2 площади СК.
Среднегодовое значение части энергии, подводимой к ТН ГВС = 14,7 кВт, что почти
в 4 раза меньше необходимой.
Однако ГВС неравномерно
на протяжении суток (см. рис. 3).
Рис. 3 График суточного
потребления ГВ (в процентном соотношении к среднесуточному расходу в час).
Объём регулирующей
ёмкости в данном случае должен составлять 10,2 м3, как правило его распределяют
между 2-мя или 3-мя ёмкостями.
Организация отопления
делится на 2 подцикла – сначала грунтовое аккумулирование теплоты на протяжении
6-ти тёплых месяцев, затем её извлечение в отопительный сезон с повышением температуры
до необходимой тепловыми насосами.
Наиболее эффективный
способ отопления - это система «теплый пол» с температурой теплоносителя 25 -
35 °С. Для обеспечения конечной температуры теплоносителя ок. 30 0С достаточно
на выходе с теплового насоса иметь 35 0С. тепло
вода снабжение жилой дом
Первый цикл – грунтовое
аккумулирование теплоты. Исходная температура грунтового массива порядка 10 оС.
Конечная температура основной области аккумулирования может быть ограничена 40 0С.
Температурный напор аккумулирования – разрядки около ±7 °С и характер изменения
близкий к линейному, тогда площадь СК для отопления должна быть 1422 м2.
С учётом ГВС при максимальной нагрузке площадь СК должна быть 1808 м2.
После проведения
расчётов по методикам, подтверждённым эмпирически оказалось, что расход энергии
для отопления почти в 10 раз меньше необходимого. Общая энергоэффективность
отопления и ГВС теплоавтономного дома предполагает уменьшение потребления
энергии в 6 раз.
Более того
дом является теплоавтономным, т. е. не требует затрат тепловой энергии
извне и представляет собой энергогенерирующий объект. Излишки тепловой
энергии в пиковых загрузках могут передаваться следующим (по теплосети)
потребителям, имеющим недостаток тепловой энергии.
Технико–экономический
анализ показывает, что средний срок окупаемости 3,96 года (стабильность –
кризис), т. е. через 4 года этот проект будет давать ежегодную прибыль 880 тыс.
грн. на период действия «зелёного тарифа» (ок. 10 лет) в ценах 2008 года.
Другие работы по теме:
Правила аллена и бергмана
Для начала нужно сказать, что вообще такое терморегуляция: Терморегуляция — это способность животных организмов поддерживать температуру тела в определённых границах, даже если температура внешней среды сильно отличается. Этот процесс представляет собой один из аспектов гомеостаза — динамически изменяющегося состояния равновесия между внутренней средой организма животного и его внешним окружением.
Пластмассы 3
ПЛАСТМАССЫ Название CH3 Термопластичен. Обладает свойствами высокой ударной прочности, высокой стойкости к многократным изгибам, низкой паро- и газопроницаемости; хороший диэлектрик, плохо проводит тепло, не растворяется в органических растворителях, устойчив к воздействию кипящей воды и щелочей, но темнеет и разрушается под действием HNO3,
Анаксимен
(585 – 525) Жизнь Древнегреческий философ. Из Милета, сын Эвристрата. Был близким другом Анаксимандра. Основной приём его научной аргументации – метод аналогий.
Анаксимен
(585 – 525) Жизнь Древнегреческий философ. Из Милета, сын Эвристрата. Был близким другом Анаксимандра. Основной приём его научной аргументации – метод аналогий.
Многоэтажное здание
Федеральное агентство по образованию (Рособразование) Северный (Арктический) федеральный университет Инженерных конструкций и архитектуры (наименование кафедры)
Термоэлектрические генераторы
Термоэлектрические генераторы представляют собой полупроводниковые термопары и предназначены для прямого преобразования тепловой энергии в электроэнергию.
Тепловые насосы
Понятие, классификация и область применения холодильной машины и теплового насоса - термодинамической установки, в которой теплота от низкопотенциального источника передается потребителю при более высокой температуре. Примерная схема теплоснабжения.
Старый Арбат
Первое упоминание в летописи топонима Арбат восходит к 1493 году, когда здесь, от оставленной в деревянной церкви Николая Чудотворца на Песках свечи начался страшный пожар, от которого выгорела почти вся Москва.
Лягушка-путешественница
Автор: Гаршин Всеволод. Жила на болоте лягушка. Осенью мимо болота летели на юг утки и остановились отдохнуть и поесть. Лягушка, узнав, что на юге тепло, чудесные болота и тучи комаров, попросилась лететь с ними. Она придумала, что если две утки возьмутся клювами за концы прутика, а она схватится ртом за середину, то стая, меняясь, может донести ее до юга.
Осень сочинение-описание
Автор: Сочинения на свободную тему Еще очень тепло, но уже грустно от запаха ушедшего лета, многослойного, пряно-кисловатого. Деревья сбрасывают обожженную за лето листву. Кажется, что стволы темнеют, они устали и хотят спать. Неугомонные мелкие паучки с невероятной скоростью плетут паутины, и ты, не видя, срываешь их ловушки.
Героиня пьесы Островского Бесприданница
Чем привлекательна драматургия А. Н. Островского? Его пьесы помогают разобраться в «вечных» вопросах жизни. Это и любовь, и свобода, и смысл человеческого существования и счастье. Необычайно интересны и привлекательны женские образы, женщины с «горячим сердцем». Проследим, как складывается судьба Ларисы Огудаловой — героини пьесы «Бесприданница».
Толстой Акула
Лев Николаевич Толстой Акула Толстой Лев Николаевич Акула Лев Николаевич Толстой Акула Наш корабль стоял на якоре у берега Африки. День был прекрасный, с моря дул свежий ветер; но к вечеру погода изменилась: стало душно и точно из топленной печки несло на нас горячим воздухом с пустыни Сахары.
Таос-Пуэбло
План Введение 1 История и описание 2 Галерея Список литературы Введение Таос-Пуэбло или Пуэбло-де-Таос (исп. Taos Pueblo или Pueblo de Taos) — древнее пуэбло (поселение индейцев), говорящих на языке таос группы северных языков тива. Таос-Пуэбло расположено в 1,6 км к северу от современного города Таос в американском штате Нью-Мексико.
Сбитни
Старинный русский напиток - сбитень. У сбитней разный вкус и аромат, они по-разному действуют на организм. Они сопоставимы так же, как горячие чай, кофе и шоколад. Способы приготовления и рецептура некоторых сбитней: старинный заварной, московский.
Кто придумал термос?
Название сосудов, сберегающих тепло, и название английской компании «THERMOS» не зря совпадают! Но вот что самое интересное: имя нарицательное «термос» произошло от имени собственного «THERMOS»! Именно так, а не наоборот!
Государственный строй Испании
Введение 1 Законодательная власть 2 Исполнительная власть 3 Департаменты 4 Смотри также 5 Дополнительная информация Введение Основные законодательные и исполнительные органы власти. В соответствии с Конституцией Испании от 1978 года Испания – парламентское демократическое государство, в котором разделены законодательная, исполнительная и судебная власти.
Жордан, Камиль
Камилл Жордан (фр. Camille Jordan; 1771, Лион — 1821) — французский политик. В первые годы Великой Французской революции был её горячим приверженцем; но когда в 1793 в Лионе произошло столкновение якобинцев с более умеренной партией, Жордан примкнул к последней. После победы якобинцев Жордан вынужден был бежать сначала в Швейцарию, затем в Лондон; где изучал политический и общественный строй Англии.
Населённые пункты Казахстана, утратившие статус города
На территории современного Казахстана существовало множество древних городов, однако большинство из них, за исключением Туркестана и Сайрама, не сохранили городской традиции до настоящего времени. На месте большинства их них теперь лишь городища, иногда расположенные под жилой застройкой современных населённых пунктов (Тараз, Чимкент, Манкент, Мерке), возникших через столетия после их запустения.
Дунайская бановина
План Введение 1 География 2 История 3 Население 4 Баны Дунайской бановины Введение Дунайская бановина (сербохорв. Dunavska banovina, Дунавска бановина, венг. Dunai Bбnsбg, нем. Donau-Banschaft) — провинция (бановина) в Королевстве Югославии с 1929 по 1941 год.
Бирч, Элизабет
Элизабет Бирч — общественный деятель США, по профессии корпоративный менеджер. В январе 1995 года переехала в Вашингтон и возглавила организацию Кампания за права человека (HRC) — одну из крупнейших и наиболее влиятельных ЛГБТ-организаций в США. Элизабет Бирч и ранее была активисткой ЛГБТ-движения.
Международное общество сохранения природы
Conservation International (CI) является некоммерческой организацией, базирующейся в Вашингтоне (округ Колумбия). Её целью является сохранение биоразнообразия растений, животных и ландшафтов во всём мире. Особое внимание уделяется так называемым «горячим точкам биоразнообразия», т.е. зонам с особым разнообразием видов на суше и на море по всему миру.
Петропавловск-Камчатский
Центр Камчатской области расположен на восточном побережье полуострова Камчатка, на берегах Авачинской губы Тихого океана, по склонам Мишенной, Петровской и Никольской сопок.
Правило Аллена
У теплокровных животных (то есть животных, которые выделяют тепло в процессе обмена веществ), живущих в холодном климате, конечности меньше, чем у таких же животных, обитающих в более теплом климате.
Расчет уровня шума в жилой застройке
Тема : «». Исходные данные: Вариант Rn,м ,м L и.ш. дБА Цель работы: Определить уровень звука в расчетной точке ( площадка отдыха в жилой застройке). От источника шума-автотранспорта, движущегося по уличной магистрали.
Проект дома
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЕ РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ по дисциплине «архитектура»
Приусадебный дом
Министерство общего и профессионального образования РФ Брянская государственная инженерно-технологическая академия Кафера: Строительные конструкции