Расчетное обоснование применения электрического отопления здания остановочного пункта «Красный Балтиец» города Москва
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы Важность совокупного подхода к выполнению мероприятий по энерго- и ресурсосбережению при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий, и в первую очередь систем обеспечения микроклимата зданий, не подлежит сомнению и вызвано в общей сложности уменьшением запасов минерального сырья и ископаемого органического топливе и, как следствие, их постоянных подорожанием. Но ситуация с нормированием энергосбережения и теплозащиты в Российской Федерации направляла специалистов на применение весьма ограниченного набора таких мероприятий, не всегда подходящим для данного вида строительства. Согласно закону «Об энергосбережении и об повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ №261-ФЗ от 23.11.2009» [1], энергоэффективность – отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов произведенным в целях получения такого эффекта. Если речь идет о пассивных системах и конструкциях (теплозащитные оболочки зданий), то смысл энергоэффективности можно понять как степень приближения к минимально возможному для имеющихся условий расходов энергоресурсов, необходимых для функционирования здания и его инженерных систем. В таком случае она характеризуется коэффициентом снижения энергопотребления и коэффициентом полезного использования энергии зданий.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………..…5
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………………….17
1. Тепловая устойчивость систем организации отопления при охлаждении помещения………………………………………………………………………………..17
1.1 Методология определения остывания помещения …………………………..……17
1.2 Тепловая устойчивость (теоретические предпосылки)……………………..…….19
1.3 Обоснование эффективности использования инверторных конвекторов……….22
1.4 Экспериментальная часть…………………………………………………..……….25
2 Исходные данные……………………………………………………………..……….28
2.1 Климатическая характеристика района строительства…………………..……….28
2.2 Характеристика внутреннего микроклимата………….…………………..……….30
3 Теплотехнический расчёт наружных ограждения…….…………………..…………31
3.1 Требуемое сопротивление теплопередаче...……………………………………….31
3.2 Требуемое сопротивление теплопередаче исходя из энергосбережения в течение отопительного периода………………………………………………………………….32
3.3 Описание конструкции, выбранной для расчёта...………………………………...32
3.4 Геометрические характеристики элементов…......………………………………...34
3.5 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции……………………………………..…......………………………………...35
3.6 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче кровли…...………………...38
3.7 Расчёт пола по грунту..…………………………………………………………...…40
3.8 Выбор светопрозрачной конструкции………………………………………….…..41
3.9 Расчёт трансмиссионных тепловых потерь здания …….…………..……………..42
3.10 Расчет теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха……………………..43
4. Отопление…………………………………………….………………………………..57
4.1 Расчёт системы водяного отопления……………...………………………………..57
4.1.1 Выбор оборудования индивидуального теплового пункта, определение
расчетных параметров для системы отопления………………………………………..57
4.1.2 Подбор расширительного бака……….…………….……………………………..59
4.1.3 Гидравлический расчёт системы отопления……….……………………….……60
4.1.4 Подбор насоса……………………………………………………………………...65
4.1.5 Выбор и размещение отопительных приборов …….……………………………67
4.1.6 Подбор водяных отопительных приборов…….…………………………………67
4.2 Подбор оборудования для электрического отопления……………………………71
5 Технико-экономическое обоснование применения электрического отопления…..72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………..………………………………………………………................82
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….................84
Список литературы
Федеральный закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ (ред. от 26.07.2019) "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".
СП 131.13330.2012. ?Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99? – М.: ФГУП ЦПП. – 2012.
СП 50.1333.2012 ?Тепловая защита зданий Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003?. – М.: Минрегион России. – 2012.
СП 230.1325800.2015 ?Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей?. – М.: Минрегион России. – 2015.
СП 23-101-2004 ?Проектирование тепловой защиты зданий?. – М.: ФГУП ЦПП. – 2004.
Е.Г.Малявина. Строительная теплофизика. Учебное пособие.// МГСУ, 2011, с. 41 – 77.
Малявина Е.Г., Маркевич А.С. Теплотехнический расчет наружных ограждений и расчет теплового режима здания : Учеб. Пособие.- М.:МГСУ, 2009.-72с.
ГОСТ 3262-91. Трубы стальные ВГП.
Махов Л.М., Крупнов Б.А. Отопление гражданского здания. Методические указания к выполнению курсового и дипломного проекта, Москва 2012
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.1.Отопление./ Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. М.: Стройиздат, 1990.
Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление для вузов.- М.: Издательство АСВ,2006.-576 с.
ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – М.: ГУП ЦПП. – 1999.
?Горизонтальные квартирные системы отопления? VALTEC.
В.В. Покотилов ?Системы водяного отопления? Вена 2008г.
СП 60.13330.2016 ?Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха?. – М.: Минрегион России. – 2016.
Б.А. Крупнов, Н.С. Шарафадинов. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционированию воздуха. Вена 2008 г.
Каталог трубопроводоной арматуры Hertz. Москва 2018 г.
6
3
83
5
16
Месяц
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Год
tн ?С
-7,8
-7,1
-1,3
6,4<
Технико-экономическое обоснование производится для сравнения следующих инженерных решений:
- применение системы водяного отопления – основной вариант;
- применения системы отопления с электрическими конвекторами -альтернативный вариант.
Расчет предусматривает оценку экономической эффективности электроотопления с определением сроков окупаемости дополнительных
капитальных затрат на оборудование.
1) Определяем капитальные затраты на закупку и установку оборудования проектируемых систем. Рассмотрим 2 варианта закупки оборудования и материалов. В случае системы с водяным отоплением денежные затраты пойдут на покупку трубопроводов [25], радиаторов, фитингов [26], тепловой изоляции [27], насосов, распределительных гребёнок и т.д. В случае с применением электрического отопления денежные средства будут израсходованы на покупку электрических конвекторов и инфракрасных обогревателей. Результаты сведём в таблицы.