Разработка и оценка жилого здания

титулка.docx

ФГБОУ ВПО «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет Энергетический
Кафедра Теплотехники и энергообеспечения предприятий
Специальность Энергообеспечение предприятий
Форма обучения очная
Разработка и оценка эффективности мероприятий по снижению
энергозатрат жилого здания
ассистент Сафин Ф.Р.
Работа: 25 стр 3 рисунка 1 лист графического материала формата А1 .
ПОТЕРИ ТЕПЛОВЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ НАРУЖНЫЕ ЭНЕРГИЯ ТЕПЛОВАЯ ВОДОСНАБЖЕНИЕ ГОРЯЧЕЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ БЫТОВЫЕ ПОТЕРИ ДОБАВОЧНЫЕ ИНФИЛЬТРАЦИЯ
Курсовая работа предусматривает разработку энергосберегающих мероприятий жилого дома.
В процессе работы произведены: теплотехнический расчёт ограждающих конструкций расчёт потерь теплоты добавочные тепловые потери через ограждающие конструкции расчет потерь теплоты на инфильтрацию бытовых тепловыделений расход тепловой энергии на горячее водоснабжение оценка годовой экономии тепловой энергии в условном топливе.
Графическая часть курсовой работы содержит план и разрез жилого дома мероприятия по энергосбережению.
С помощью внедрения раздельного регулирования микроклимата комнат здания удалось сократить тепловые потери жилого дома на 2835 Вт. Таким образом годовая экономия тепловой энергии составит 9435 МДжгод.

моя курсовая.docx

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО УТЕПЛЕНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ7
1Тепловые потери через стены7
2Расчёт потерь теплоты через потолок12
3Расчёт потерь теплоты через полы14
4Добавочные тепловые потери через ограждающие конструкции15
5Расчёт потерь теплоты на инфильтрацию16
6Расчёт бытовых тепловыделений17
7Расчёт потерь теплоты через окна и двери18
ВНЕДРЕНИЕ РАЗДЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА КОМНАТ ЗДАНИЯ И ОЦЕНКА ГОДОВОЙ ЭКОНОМИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В УСЛОВНОМ ТОПЛИВЕ19
РАСХОД ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ22
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК25
Номер зачётной книжки *****8.
Населённый пункт –Уфа.
Расчётная температура наружного воздуха: tнв=-190С; tнр=-350С; tхс=-380С.
Расчётная скорость воздуха u=42 мс.
Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха
Средняя температура периода со среднесуточной температурой tср=-660С.
Материал стен – кирпичная.
Коэффициент теплопроводности: λ=07 Вт(мК).
Коэффициент теплоусвоения: S=9520 Вт(м2К).
Штукатурка – плиты из гипсокартона.
Коэффициент теплопроводности: λ=029 Вт(мК).
Коэффициент теплоусвоения: S=462Вт(м2К).
Засыпка – вермикулит вспученный.
Коэффициент теплопроводности: λ=009 Вт(мК).
Коэффициент теплоусвоения: S=108Вт(м2К).
Мероприятия по энергосбережению на объектах ЖКХ можно подразделить на мероприятия по экономии тепловой энергии у потребителей. Мероприятия по энергосбережению позволяют снизить издержки потребителей энергоресурсов уменьшить износ оборудования и потери ресурсов при их транспортировке.
В издержках любого предприятия оплата энергопотребления составляет примерно десятую часть и доля этих расходов постоянно растет отвлекая существенные средства из бюджета развития от капитального строительства и модернизации производства.
Мероприятия по энергосбережению должны представлять собой комплексную программу действий в которой будут учитываться новые данные и результаты исследований возможность использования различных источников инвестиций.
Энергосбережение как комплекс мер направленных на сокращение расхода энергии от внешних источников подразумевает в первую очередь использование таких систем которые заведомо экономичнее других.
С помощью внедрения раздельного регулирования микроклимата комнат здания мы можем задавать необходимую температуру что позволит сократить потери тепла.
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО УТЕПЛЕНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
1Тепловые потери через стены
Тепловые потери через стены вВт определяются по формуле [1]
где - основные тепловые потери через строительные конструкции Вт;
-добавочные теплопотери Вт.
Основные потери теплоты через отдельные ограждения вВт определяются по выражению [1]
где – общее термическое сопротивление теплопередачи ограждения (м2К)Вт.
Общее термическое сопротивление теплопередачи стен в (м2К)Втопределяются по формуле [1]
где – термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения Rв=0115 (м2К)Вт [1];
– термическое сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждения Rн=00435 (м2К)Вт [1];
tнв tнр – расчётные температуры внутреннего и наружного воздуха tнв=200С [5];
n– поправочный коэффициент к расчётной разнице температур принимаемый в зависимости от положения ограждения к наружному воздуху n=1 [1].
Определим основные потери теплоты через стены.
Примем стену состоящую из 4 слоев.
Рисунок 1 Схема разбивки стены на слои: 1-виниловый сайдинг(=11 мм =0163Вт(м20С)S=0086 Вт2(м0С));2-пенопласт(=0043 Вт(м0С) S=0086 Вт(м20С)); 3-кирпич (=620 мм=07Вт(м0С)S=920 т(м20С));4- плиты из гипсокартона(=20мм =029Вт(м0С) S=462 Вт(м20С))
Нормируемое сопротивление теплопередаче в (м2К)Вт определяется по выражению [1]
где и - коэффициенты зависящие от групп [5].
Градусо-сутки отопительного периода в определяется по формуле [1]
где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период;
- продолжительность отопительного периода.
Градусо-сутки отопительного периода в составит
Нормируемое сопротивление теплопередаче в (м2К)Вт составит
Находим общее термическое сопротивление теплопередачи стен в (м2К)Вт
Общее термическое сопротивление теплопередачи стен составит
При подборе толщины отдельных слоев конструкции должно выполняться условие [1]
Условие не выполняется.
Если учесть что основное термическое сопротивление теплопроводности ограждения создается за счет основного слоя изоляции то толщина изоляции в мопределяется по выражению [1]
где - теплопроводность пенопласта .
Толщина изоляции в м составит
Фактическое термическое сопротивление теплопередачи стен в (м2К)Втсоставит
Условие выполняется.
С учётом полученной толщины расчётного слоя ограждения определяем степень массивности ограждения по величине коэффициента теплоусвоения [1]
гдеSi– коэффициент теплоусвоения материала соответствующих слоев ограждения Вт(м2. 0С).
Степень массивности ограждения по величине коэффициента
теплоусвоения D составит
Ограждения считаются при D >7-массивными.
Определим площади стен.
Примем высоту потолков H=3000 мм =3м;
Размер проёма окна 1400·1200 мм;
Площадь проёма окнаА=1400·1200=1680000мм2=168м2;
Размер дверного проёма 2000·900 мм;
Площадь дверного проёмаА=2000·900=1800000мм2=18м2.
Площадь стенки для 1 комнаты
Площадь стенки для 2 комнаты
Площадь стенки для 3 комнаты
Площадь стенки для 4 комнаты
Площадь стенки для 5 комнаты
Суммарная площадь стен составит
Определим основные потери через каждую стену
Общие тепловые потери через стены
2Расчёт потерь теплоты через потолок
Определим площадь потолка
Примем потолок состоящий из 5 слоёв.
Рисунок 2 Схема разбивки потолка на слои: 1-железобетонные плиты (=80 мм=192Вт(м0С) S=1798Вт(м20С)); 2-рубероид (=2 мм=017 Вт(м0С)S=353 Вт(м20С)); 3-пенопласт (=0043 Вт(м0С) S=0086 Вт(м20С)); 4-рубероид(=2мм =017Вт(м0С) S=353 Вт(м20С));5-вермикулит вспученный(=50мм =009 Вт(м0С) S=108 Вт(м20С))
Определимнормируемое сопротивлениетеплопередаче в (м2К)Вт по формуле (4) и она составит
Находим общее термическое сопротивление теплопередачи потолка в (м2К)Вт [1]
Общее термическое сопротивление теплопередачи потолка в (м2К)Втсоставит
При подборе толщины отдельных слоев конструкции должно выполняться условие
Если учесть что основное термическое сопротивление теплопроводности ограждения создается за счет основного слоя изоляции то толщина изоляции в мопределяется по выражению (8)
Фактическое термическое сопротивление теплопередачи потолка в (м2К)Втсоставит
С учётом полученной толщины расчётного слоя ограждения пределяем степень массивности ограждения по величине коэффициента теплоусвоения
Ограждения считаются при D4 - легкой массивности.
Основные потери через потолок будут равны
3Расчёт потерь теплоты через полы
Тепловые потери не утепленных полов Фn в Вт определяются по выражению [1]
где R1 R2 R3 R4 – термическое сопротивление отдельных зон не утепленного пола R1=215 (м2К)Вт R2=43 (м2К)Вт R3=86 (м2К)Вт R4=142 (м2К)Вт;
А1 А2– площади соответственно 1 2 3 4 зон полос м2;
(tв-tнр) – расчётная разность температур 0С.
Определим площадь по зонам
Примем полы состоящие из 3 слоёв.
Рисунок 3 Схема разбивки пола на слои: 1-рубероид (=2 мм =017 Вт(м0С)); 2-лаги( 100×100 мм); 3-доска (дуб вдоль волокон(=50 мм
Сопротивление теплопередачи утепленных полов расположенных на грунте определяется для каждой зоны по формуле [1]
где - сумма термических сопротивлений утепляющих слоев (м2К)Вт.
Сумма термических сопротивлений утепляющих слоёв составит
Сопротивление теплопередачи утепленных полов расположенных на грунте для каждой зоны составит
Утепляющими слоями считаются слои из материалов имеющих теплопроводность 116 Вт(м К).
Сопротивление полов расположенных на лагах Rл в (м2К)Вт определяется по формуле [1]
Так как у нас полы расположены на лагах то R1составит
Основные потери теплоты через пол по формуле (10) составят
4Добавочные тепловые потери через ограждающие конструкции
Добавочные тепловые потери через наружные ограждения двери и окна зависят от различных факторов и их значения исчисляют в долях от основных потерь [1]
где- величина добавочных потерь.
Для помещений в зданиях любого назначения для наружных вертикальных и наклонных (вертикальная проекция) стен дверей и окон коэффициент добавочных потерь [2]
- обращенных на север восток сев.-восток сев.-зап.
-обращенных на юго-восток запад.
Добавочные потери через каждую стену составят
Определим суммарные добавочные потери через стены
5Расчёт потерь теплоты на инфильтрацию
Определим добавочные потери теплоты на нагревание наружного воздуха. Инфильтрацию через притворы окон и дверей.
Для жилых зданий расчет расхода теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха вВт производится по формуле [1]
где Vt– нормативный воздухообмен 3 м3ч на 1 м2 жилой площади;
ρ – плотность воздуха ρ=12 кгм3;
св – удельная массовая теплоемкость воздуха св=10 кДж(кг·К);
А – площадь пола жилых комнат м2;
К –коэффициент учета влияния встречного теплового потока конструкции;
tн.в–расчетная зимняя температура вентиляционного наружного воздуха
Инфильтрация для 2 комнаты составит
Инфильтрация для 3 комнаты составит
Инфильтрация для 4 комнаты составит
Суммарный расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха составит
6Расчёт бытовых тепловыделений
При расчете тепловых потерь отапливаемыми помещениями жилых зданий из суммы основных и добавочных потерь следует вычесть бытовые тепловыделения в количестве 21 Вт на 1м2 площади пола жилых комнат и кухонь [1]
Бытовые тепловыделения в количестве 21 Вт на 1м2 площади пола жилых комнат и кухонь составят
Суммарные бытовые тепловыделения составят
7Расчёт потерь теплоты через окна и двери
Определим дополнительные потери через окна и двери [1]
Конструкция окон – двойные переплёты раздельные (двойное остекление) расстояние между стёклами 100 110 мм Rок=038 (м2К)Вт. Для наружных дверей - Rдв=0215 (м2К)Вт [4] .
Дополнительные потери через окна составят
Дополнительные потери через двери составят
Найдём сумму всех потерь
ВНЕДРЕНИЕ РАЗДЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА КОМНАТ ЗДАНИЯ И ОЦЕНКА ГОДОВОЙ ЭКОНОМИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В УСЛОВНОМ ТОПЛИВЕ
С помощью внедрения раздельного регулирования микроклимата комнат здания мы можем задавать необходимую температуру что позволит сократить потери тепла . После применения энергосберегающего мероприятия задаем температуры в комнатах здания: для 1 комнаты примем t=18ºС для 2 комнаты примем t=17ºС для 3 комнаты примем t=16ºС для 4 комнаты примем t=18ºС для 5 комнаты примем t=18ºС для 8 комнаты примем t=15ºС.
Определим основные потери через каждую стену после применения энергосберегающего мероприятия по формуле (2)
Общие тепловые потери через стены составят
Основные потери теплоты через пол после применения энергосберегающего мероприятия по формуле (10)
Основные потери через потолок после применения энергосберегающего мероприятия
Определим основные потери через двери после применения энергосберегающего мероприятия
Определим основные потери через каждое окно после применения энергосберегающего мероприятия:
Потери окна для 1 комнаты
Потери окна для 2 комнаты
Потери окна для 3 комнаты
Потери окна для 4 комнаты
Потери окна для 5 комнаты
Потери окна для 7 комнаты
Общие тепловые потери через окна составят
Найдём сумму всех потерь после применения энергосберегающего мероприятия:
Определим сокращение тепловых потерь жилого дома при проведение комплекса энергосберегающих мероприятий
Определим оценку годовой экономии тепловой энергии по формуле [6]
где - продолжительность отопительного периода.
Средние температурные потери при tср составят
Оценка годовой экономии тепловой энергии составит
Годовая экономия топлива Ввм³год определяется по формуле [6]
где Qн – низшая теплота сгорания Qн =36 МДжм³;
Определим годовую экономию условного топлива в кгу.т.
РАСХОД ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Средний тепловой поток вВт на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий в соответствии со СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети» определяют по формуле [5]
(20) где m – расчетное количество населения обслуживающего системой горячего водоснабжения;
а – суточные нормы расхода воды температурой 55С на одного человека в сутки принимаются в зависимости от степени комфортности зданий в соответствии со СНиП 2-34-76 «Горячее водоснабжение»; лсутки; а=25 лсутки в общественных зданиях; а=150 160 лсутки при наличии подсобного хозяйства; а= 30 40 лсутки при автономных водонагревателях; а=90 лсутки в общежитиях (групповой кухни душа);
tх.в. – температура холодной воды С (зимой tх.в. =+5С летом tх.в. =+15С);
tг.в. – температура горячей воды С (зимой tг.в. =+55С);
св – удельная массовая теплоемкость воды св=419 кДж(кгК);
– коэффициент запаса;
00 – переводной коэффициент.
В зимний период средний тепловой поток вВт на горячее водоснабжение составит
В летний период средний тепловой поток вВт на горячее водоснабжение составит
Тепловую мощность системы горячего водоснабжения для производства продукции можно рассчитать по формуле [1]
где Vг.в – расход горячей воды на производство продукции м3ч;
ρв – плотность воды при средней температуре tсркгм3.
Средняя температура tср в ºС определяется по формуле [1]
tср=05 (tг.в.+tх.в.). (22)
Максимальную тепловую мощность системы горячего водоснабжения вВт определяем по формуле [1]
где – расчетный коэффициент часовой неравномерности ориентировочно для жилых и общественных зданий принимают [1].
Максимальная тепловая мощность системы горячего водоснабжения составит
Средняя нагрузка на горячее водоснабжение в летний период вВт определяется по формуле [1]
где – коэффициент учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в не отапливаемый период для жилых и общественных зданий =08 на технические нужды =1 [3].
tх.л. – температура холодной воды летом С (при отсутствии данных tх.л.=15C).
Средняя нагрузка на горячее водоснабжение в летний период составит
В этой курсовом работе я произвел следующие расчеты:
теплотехнический расчет потерь ограждающими конструкциями:
расчет потерь через стены пол потолок добавочные потери потери на инфильтрацию рассчитал бытовые тепловыделения потери теплоты через окна и двери;
расход тепловой энергии на горячее водоснабжение;
рассчитал площадь поверхности нагрева отопительных приборов водяного отопления;
В результате расчетов получил следующие результаты:
общие потери через стены равны 15359 Вт через потолок – 9543 Вт через полы – 18527 Вт добавочные потери – 8469 Вт потери на инфильтрацию – 9566 Вт бытовые тепловыделения – 6438 Вт через окна – 20755 Вт и двери – 92091 Вт;
с помощью внедрения раздельного регулирования микроклимата комнат здания удалось сократить тепловые потери жилого дома на 2835 Вт. Таким образом годовая экономия тепловой энергии составит 9435 МДжгод.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Драганов Б.Х. Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве [Текст]: учебное пособие Б.Х. Драганов.- М.: Агропромиздат 1991.-176 с.
Захаров А.А. Практикум по применению теплоты и теплоснабжению в сельском хозяйстве [Текст]: учебник А.А. Захаров.- М.: Колос 1995 – 176 с.
Сафин Ф.Р. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях [Текст]: методические указания Ф.Р. Сафин.– Уфа 2012.– 35 с.
Тепловая защита зданий [Текст]: СНиП 23-03-2003. -ВзаменСНиП II-3-79*; введ. 2003-01-10. – М.: Госстроя 2003.
Фокин В.М. Основы энергосбережения и энергоаудита [Текст]:- М.: Издательство Машиностроение 2009-200 с.
Энергосбережение в теплоэнергетике итеплотехнологиях [Текст]: курс лекций по практическим работам 2012.

курсовая.cdw

Экономическая эфективность из-за внедрения раздельного
микроклимата комнат здания - 56
Годовая экономическая эфективность из-за внедрения раздельного
микроклимата комнат здания- 195
Условные обозначения:
Разработка и оценка эффективности
мероприятий по снижению
энергозатрат жилого здания
гидроизоляция(рубероид)
вермикулит вспученный
теплоизоляция(пенопласт)
железобетонные плиты
Доска (Дуб вдоль волокн)