Источник теплоснабжения

Содержание

Введение

1.        ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1 Краткая характеристика объекта проектирования

1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.4 Определение тепловой мощности системы отопления

1.4.1 Расчет теплопотерь теплопередачей

1.4.2 Расчет потерь на нагревание инфильтрующегося воздуха

1.4.3 Расчет бытовых тепловыделений

1.6 Выбор и обоснование схемного решения системы отопления

1.7 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

2.        ИСТОЧНИК ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ-ТЕПЛОВОЙ НАСОС

2.1 Экономика возобновляемой энергетики

2.2 Общие сведения о тепловом насосе

2.3 Принцип действия теплового насоса

2.4 Выбор холодильного агента

2.5 Выбор источника низкопотенциального тепла

2.6      Рассол - теплоноситель земляного контура

2.7 Тепловой расчет теплового насоса

2.8 Расчет элементов теплового насоса

2.8.1 Расчет испарителя

2.8.2 Расчет конденсатора

2.8.3 Расчет охладителя

2.8.4 Расчет промежуточного теплообменного аппарата

2.9 Выбор компрессора

2.10 Компановка теплового насоса

3.ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА

3.1 Компановка теплонасосной утсановки

3.2 Грунтовой тепловой коллектор

3.3 Расчет рассольного контура

3.3.1 Расчет объема рассола

3.3.2 Выбор рассольного циркуляционного насоса

3.3.3 Выбор расширительного бака рассольного контура

3.4 Расчет и выбор оборудования контура отопления

3.4.1 Выбор сетевого насоса отопления

3.4.2 Выбор циркуляционных насосов монтажа

3.4.3 Расширительный сосуд в контуре теплового насоса

3.4.4 Предохранительный клапан в контуре теплового насоса

3.4.5 Обратный клапан

3.4.6 Перепускной клапан

3.4.7 Буферный накопитель

3.5.1 Выбор сетевого насоса горячего водоснабжения

3.5.2 Накопитель горячего водоснабжения для отопительных тепловых насосов

4.АВТОМАТИЗАЦИЯ

4.1 Описание регулятора теплового насоса

4.2 Управление

5. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

5.1 Характеристика условий монтажа

5.2 Номенклатура и определение объемов монтажных работ

5.3 Определение трудоемкости и стоимости трудозатрат

5.4 Выбор и описание методов производства монтажных работ

5.5 Разработка календарного плана производства работ с составлением графика движения рабочих

5.6 Расчет потребности в машинах, механизмах, приспособлениях с составлением графика их работ

5.7 Определение потребности в материалах, заготовках и оборудовании с составлением графика их поступления

5.8 Мероприятия по технике безопасности

5.9 Технико - экономические показатели работы

6. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 Характеристика объекта

6.2 Организация работ по созданию безопасных условий труда

при монтаже и эксплуатации систем

6.2.1 Меры безопасности при монтаже системы отопления

6.2.2 Меры безопасности при наладке, опробовании и пуске отопительного оборудования

6.3 Меры противопожарной безопасности

6.4 Акустический расчет теплового насоса

6.5 Виброизоляция оборудования тепловой насосной установки

6.6 Производственная электробезопасность

6.7 Расчет освещения

6.7.1 Производственное освещение помещения теплонасосной установки

7. ЭКОНОМИКА

Библиографический список

Введение

Потребление энергии в нашей стране, неуклонно возрастает и, прежде всего для тепло обеспечения зданий и сооружений.

Основными среди тепло затрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячего водоснабжения) являются затраты на отопление и горячее водоснабжение. Это объясняется условием эксплуатации зданий в холодное время года, когда теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышает внутренние тепловыделения, поэтому используют отопительные установки для поддержания необходимой температуры.

В настоящее время вопросам использования возобновляемых источников энергии уделяется серьезное внимание. Эти источники энергии рассматриваются как существенное дополнение к традиционным.

В нашей стране потребляется около 20% всего мирового производства первичных энергоресурсов, однако себестоимость органического топлива растет, обостряются экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды топливоиспользующими установками. В связи с указанными проблемами возможности использования экологически чистой повсеместно доступной возобновляемой энергии солнечного излучения, теплонасосных установок привлекают все большее внимание. В соответствии с прогнозами уже в течение ближайших 15-20 лет возобновляемые источники энергии должны занять заметное место в мировом энергетическом балансе, обеспечивая замещение использующихся запасов органического топлива и экологическое оздоровление окружающей среды.

Развитие теплонасосных установок происходит в настоящее время стремительно. Теплонасосные системы теплоснабжения перспективны в качестве экологически чистых и энергоэффективных теплоисточников для децентрализованных потребителей тепловой энергии. Они используют в качестве источника - низкопотенциальную энергию: теплоту грунта, грунтовых вод, обратную воду систем централизованного теплоснабжения. Имеется много возможностей их эффективного применения, в основном для частичной замены котельных на органическом топливе, а также с использованием сбросного тепла, геотермального или солнечного тепла.

Таким образом, целью данного проекта является выбор в качестве источника теплоснабжения (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) 9 этажного здания теплового насоса и выбор различных его элементов.

1.      ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

.1 Краткая характеристика объекта проектирования

Характеристика объекта строительства:

Объект строительства - 9 этажное здание (1-2 этажи офисные помещения, 3-5 этажи гостиница, 6-9 - жилые помещения);

Район строительства - г. Владимир;

Ориентация главного фасада - Ю;

Основной материал ограждающей конструкции - железобетон;

Климатологические данные района строительства:

Климатологические характеристики района строительства установлены согласно п.5.10 СНИП 41-01-2003, табл.6*, табл.1 СНиП 23-01-99*.[1].

Средняя температура наиболее холодной пятидневки ;

Средняя температура отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха : ;

Продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха :

Расчетная скорость ветра (максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь): .

1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха

Расчетные параметры внутреннего воздуха для отопительного периода определяют для всех отапливаемых помещений проектируемого здания, согласно [2].

Полученные данные указаны в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Расчетные параметры внутреннего воздуха

Наименование отапливаемого помещения	Расчетная температура ;
Угловая комната	22
Комната	20
Кухня	20
Лестничная клетка	16
Санузел	18
Ванная комната	25

 

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Для обеспечения в отапливаемом помещении условий теплового комфорта и оптимизации мощности системы отопления, ограждающие конструкции должны иметь термическое сопротивление не менее значения, нормируемых [3].

Рассчитывается требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций  м²°С/Вт, исходя из условий энергосбережения [3].

Значения требуемых приведенных сопротивлений ограждающих конструкций принимаем в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

Величину градусо-суток, в течение отопительного периода следует вычислять по формуле:

                                     (1.1)

- средняя температура отопительного периода, °С;  - продолжительность отопительного периода, сут.

В зависимости от градусо-суток подбирается требуемая величина сопротивлений ограждающих конструкций:

наружных стен ;

покрытий и перекрытий над проездами ;

перекрытий чердачных, над холодными подпольями и подвалами ;

окон  (принимаем к установке двухкамерный стеклопакет из обычного стекла с межпластиковым расстояние 2мм в деревянных (ПВХ) переплетах .);

входная дверь ;

- стен здания.

Определяется необходимая толщина изоляционного слоя по формуле:

                        (1.2)

- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт /м² °С;

- коэффициент теплотехнической неоднородности ограждающих конструкций;

- толщина соответственно конструктивных слоев ограждения и теплоизоляционного слоя, м;

- коэффициенты теплопроводности соответственно конструктивных слоев ограждения и теплоизоляционного слоя, определяются по [3], Вт/м²°С для соответствующих условий эксплуатации;

- требуемое приведенное сопротивление воздушной прослойки, .

После этого рассчитывается фактическое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции по формуле:

                                               (1.3)

1.        Трёхслойная железобетонная стена.

Слой 1 - железобетон, толщиной .

Слой 2 - утеплитель - пенополиуретан, толщиной .

Слой 3 - железобетон, толщиной .

; ; ; .

Коэффициент теплопроводности конструкционных слоев по условиям эксплуатации «Б» (из условий зоны влажности и влажностного режима помещений):

;

.

.        Покрытие здания.

Слой 1 - цементно-песчаный раствор, толщиной .

Слой 2 - утеплитель - пенополиуретан, толщиной .

Слой 3 - железобетонная многопустотная плита, толщиной .

; ; ; .

Коэффициент теплопроводности конструкционных слоев по условиям эксплуатации «Б» (из условий зоны влажности и влажностного режима помещений):

;

;

.

.        Перекрытие над неотапливаемым подвалом без световых проемов в стенах, расположенное выше уровня земли.

Слой 1 - цементно-песчаный раствор, толщиной .

Слой 2 - утеплитель - пенополиуретан, толщиной .

Слой 3 - железобетонная многопустотная плита, толщиной .

; ; ; .

.        Входная дверь.

Термическое сопротивление одинарной двери R^дв=0,43м² °С/Вт. К установке принимаем одну деревянную дверь а другую железную с утеплителем (ППУ) с тамбуром между ними.

;

.

 

1.4 Определение тепловой мощности системы отопления

Расчетную мощность системы отопления (, Вт) определяют из уравнения теплового баланса помещений:

                                      (1.4)

- теплопотери теплопередачей через ограждающие конструкции здания, Вт;

- расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха через неплотности в наружных ограждениях, Вт;

- бытовые тепловыделения, Вт.

Результаты вычисления сводятся в таблицу 1.2.

.

Таблица 1.2

Теплопотери помещений

Номер помещений
101	460	887	147	1200
201-801	378	887	147	1118
901	546	887	147	1286
102	491	989	170	1310
202-802	542	907	170	1279
902	751	907	170	1488
103	519	658	113	1064
203-803	367	603	113	857
903	513	603	113	1003
104	518	655	112	1061
204-804	366	601	112	855
904	514	601	112	1003
105	491	989	170	1310
205-805	542	907	170	1279
905	752	907	170	1489
106	529	887	147	1269
206-806	383	887	147	1123
906	551	887	147	1291
107	749	939	155	1533
207-807	574	939	155	1358
907	757	939	155	1541
108	515	1219	210	1524
208-808	598	1124	210	1512
908	797	1124	210	1711
109	483	620	111	992
209-809	316	572	111	777
909	490	572	111	951
110	539	853	141	1251
210-810	384	853	141	1096
910	566	853	141	1278
111	496	775	128	1143
211-811	360	775	128	1007
911	519	775	128	1166
112	484	622	107	999
212-812	318	574	107	785
912	498	574	107	965
113	515	210	1524
213-813	598	1124	210	1512
913	797	1124	210	1711
114	760	939	155	1544
214-814	584	939	155	1368
914	768	939	155	1552

 

.4.1 Расчет теплопотерь теплопередачей

Согласно [4] основные потери теплоты теплопередачей и добавочные потери теплоты следует определять по формуле:

                            (1.5)

- расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;  - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.

Добавочные теплопотери принимают на ориентацию ограждений по сторонам горизонта:

для ограждений обращенных на север (С); восток (В); северо-восток (СВ) и северо-запад (СЗ) - в размере 0,1;

юго-восток (ЮВ) и запад (З) - 0,05;

в угловых помещениях дополнительно по 0,05 на каждое ограждение, если одно из ограждений обращено на С, В, СВ, СЗ и по 0,1 в других случаях (т.е. ЮВ и З).

В жилых помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через все ограждения, обращенные на любую из сторон света в размере 0,13.

Добавка к потерям через наружные двери (на врывание наружного воздуха), не оборудованные воздушными завесами при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза в размере:

,27H - для двойных дверей с тамбуром между ними;

При определении теплопотерь расчетный коэффициент теплопередачи окон определяется как разность между их действительным значением и коэффициентом теплопередачи стен, так как площадь окон не вычитается из площади стен при определении потерь теплоты через них.

Результаты вычисления указаны в таблице 1.3.

 

1.4.2 Расчет потерь на нагревание инфильтрующегося воздуха

В жилых и общественных зданиях с естественной вытяжной вентиляцией (без компенсации подогретым притоком) расход теплоты на инфильтрацию определяется двумя путями [4]:

вычисляется расход теплоты на подогрев инфильтрующегося воздуха, обеспечивающего нормативный воздухообмен, т.е. равного расходу удаляемого вытяжного воздуха;

рассчитывается расход теплоты из условия нагревания инфильтрующегося через наружные ограждения воздуха при отсутствии вентиляции.

За расчетное принимается большее из полученных значений.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха при нормативном воздухообмене определяется:

                   (1.6)

- расход удаленного воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым потоком.

Для зданий:

                                               (1.7)

- удельный нормативный расход, м³/ч на 1 м² площади пола помещения;  - площадь пола жилых комнат квартиры и кухни, м²;  - удельная теплоемкость воздуха;  - плотность наружнего воздуха, кг/м³.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха при отсутствии вентиляции:

                   (1.7)

- коэффициент учета влияния встречного потока в конструкциях [4] , равный 0,7 - для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами; 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами; 1,0 - для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов и стеклопакетов;  - расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через окна и балконные двери.

Расход воздуха через окна и балконные двери, определяется:

                            (1.8)

- площади окон и балконных дверей, м²;

При отсутствии данных о сертифицированных значениях фактического сопротивления воздухопроницанию окон и балконных дверей допускается определять расход воздуха через них по формуле [3]:

                            (1.9)

 

1.4.3 Расчет бытовых тепловыделений

В жилых зданиях тепловой поток, Вт, поступающий в помещение от электрических приборов, освещения, людей и др. источников, допускается определять по формуле:

                                               (1.10)

- площадь пола отапливаемого помещения, м² (жилых комнат и кухни).

Результаты вычисления указаны в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Расчет теплопотерь здания

№ ком.	,	Характеристики ограждения							,		, Вт	, Вт	, Вт	, Вт
		Обознач.	Ориентация		, м	, м2	,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
101	22	НС1	Ю	0,05	3,23х3,11	10,05	3,66	1,0	50,0	1,05	144	887	147	1200
		ОК	Ю	0,05	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,05	187
		НС2	В	0,15	5,44х3,11	16,92	3,66	1,0	50,0	1,15	201
		ПЛ	-	-	2,88х5,09 0,95х1,80	16,37	4,17	0,6	50,0	1,00	118
		ВК	-	-	2,06х3,11 1,80х3,11	12,00	0,19	1,0	3,0	1,00	190
201-802	22	НС1	Ю	0,05	3,23х2,70	8,72	3,66	1,0	50,0	1,05	125	887	147	1118
		ОК	Ю	0,05	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,05	187
		НС2	В	0,15	5,44х2,70	14,69	3,66	1,0	50,0	1,15	231
		ВК	-	-	2,06х2,70 1,80х2,70	10,42	0,19	1,0	3,0	1,00	165
901	22	НС1	Ю	0,05	3,23х2,90	9,37	3,66	1,0	50,0	1,05	134	887	147	1286
		ОК	Ю	0,05	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,05	187
		НС2	В	0,15	5,44х2,90	15,78	3,66	1,0	50,0	1,15	248
		ПК	-	-	2,88х5,09 0,95х1,80	16,37	5,30	1,0	50,0	1,00	154
		ВК	-	-	2,06х2,90 1,80х2,90	11,19	0,19	1,0	3,0	1,00	177
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
102	20	НС1	Ю	0,00	3,24х3,11	10,08	3,66	1,0	48,0	1,00	132	989	170	1310
		ОК	Ю	0,00	1,58х1,80	2,7	1/1,58	1,0	48,0	1,00	205
		ПЛ	-	-	5,26х3,24 1,62х3,24	22,29	4,17	0,6	48,0	1,00	154
202-802	20	НС1	Ю	0,00	3,24х2,70	8,75	3,66	1,0	44,6	1,00	107	907	170	1279
		ОК	Ю	0,00	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,6	1,00	95
		БДГЧ	Ю	0,00	-	0,66	1/0,98	1,0	44,6	1,00	29
		БДОЧ	Ю	0,00	-	1,32	1/5,28	1,0	44,6	1,00	311
902	20	НС1	Ю	0,00	3,24х2,90	3,66	1,0	44,6	1,00	114	907	170	1488
		ОК	Ю	0,00	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,6	1,00	95
		БДГЧ	Ю	0,00	-	0,66	1/0,98	1,0	44,6	1,00	29
		БДОЧ	Ю	0,00	-	1,32	1/5,28	1,0	44,6	1,00	311
		ПК	-	-	5,26х3,24 1,62х3,24	22,29	5,30	1,0	48,0	1,00	202
103	20	НС1	Ю	0,00	2,77х3,11	8,61	3,66	1,0	48,0	1,00	113	658	113	1064
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	48,0	1,00	171
		ПЛ	-	-	2,54х4,46 1,30х2,42	14,47	4,17	0,6	48,0	1,00	100
		С1*	-	-	4,81х3,11	15,00	3,66	1,0	4,0	1,00	16
		С1к	-	-	1,82х3,11	5,66	0,19	1,0	4,0	1,00	119
203-803	20	НС1	Ю	0,00	2,77х2,70	7,48	3,66	1,0	44,6	1,00	91	603	113	857
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,6	1,00	159
		С1*	-	-	4,81х2,70	12,99	3,66	1,0	4,0	1,00	14
		С1к	-	-	1,82х2,70	4,91	0,19	1,0	4,0	1,00	103
903	20	НС1	Ю	0,00	2,77х2,90	8,03	3,66	1,0	44,6	1,00	98	603	113	1003
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,6	1,00	158
		ПК	-	-	2,54х4,46 1,30х2,42	14,47	5,30	0,6	48,0	1,00	131
		С1*	-	-	4,81х2,90	13,95	3,66	1,0	4,0	1,00	15
		С1к	-	-	1,82х2,90	5,28	0,19	1,0	4,0	1,00	111
104	20	НС1	Ю	0,00	2,76х3,11	8,61	3,66	1,0	48,0	1,00	113	655	112	1061
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	48,0	1,00	171
		ПЛ	-	-	2,53х4,46 1,29х2,42	14,45	4,17	0,6	48,0	1,00	99
		С1*	-	-	4,81х3,11	15,00	3,66	1,0	4,0	1,00	16
		С1к	-	-	1,82х3,11	5,66	0,19	1,0	4,0	1,00	119
204-804	20	НС1	Ю	0,00	2,76х2,70	7,48	3,66	1,0	44,6	1,00	91	601	112	855
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,6	1,00	158
		С1*	-	-	4,81х2,70	12,99	3,66	1,0	4,0	1,00	14
		С1к	-	-	1,82х2,70	4,91	0,19	1,0	4,0	1,00	103
904	20	НС1	Ю	0,00	2,76х2,90	8,03	3,66	1,0	44,6	1,00	99	601	112	1003
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,6	1,00	158
		ПК	-	-	2,53х4,46 1,29х2,42	14,45	5,30	0,6	48,0	1,00	131
		С1*	-	-	4,81х2,90	13,95	3,66	1,0	4,0	1,00	15
		С1к	-	1,82х2,90	5,28	0,19	1,0	4,0	1,00	111
105	20	НС1	Ю	0,00	3,24х3,11	10,08	3,66	1,0	48,0	1,00	132	989	170	1310
		ОК	Ю	0,00	1,50х1,80	2,7	1/1,58	1,0	48,0	1,00	205
		ПЛ	-	-	5,26х3,24 1,62х3,24	22,29	4,17	0,6	48,0	1,00	154
205-805	20	НС1	Ю	0,00	3,24х2,70	8,75	3,66	1,0	44,6	1,00	107	907	170	1279
		ОК	Ю	0,00	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,6	1,00	95
		БДГЧ	Ю	0,00	-	0,66	1/0,98	1,0	44,6	1,00	29
		БДОЧ	Ю	0,00	-	1,32	1/5,28	1,0	44,6	1,00	311
905	20	НС1	Ю	0,00	3,24х2,90	9,40	3,66	1,0	44,6	1,00	115	907	170	1489
		ОК	Ю	0,00	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,6	1,00	95
		БДГЧ	Ю	0,00	-	0,66	1/0,98	1,0	44,6	1,00	29
		БДОЧ	Ю	0,00	-	1,32	1/5,28	1,0	44,6	1,00	311
		ПК	-	-	5,26х3,24 1,62х3,24	22,29	5,30	1,0	48,0	1,00	202
106	22	НС1	Ю	0,10	3,23х3,11	10,05	3,66	1,0	50,0	1,10	151	887	147	1269
		ОК	Ю	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,10	196
		НС3	З	0,10	5,44х3,11	16,92	3,66	1,0	50,0	1,10	254
		ПЛ	-	-	2,88х5,09 0,95х1,80	16,37	4,17	0,6	50,0	1,00	118
		ВК	-	-	2,06х3,11 1,80х3,11	12,00	0,19	1,0	3,0	1,00	190
206-806	22	НС1	Ю	0,10	3,23х2,70	8,72	3,66	1,0	50,0	1,05	131	887	147	1123
		ОК	Ю	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,10	196
		НС3	З	0,10	5,44х2,70	14,69	3,66	1,0	50,0	1,10	221
		ВК	-	-	2,06х2,70 1,80х2,70	10,42	0,19	1,0	3,0	1,00	165
906	22	НС1	Ю	0,10	3,23х2,90	9,37	3,66	1,0	50,0	1,10	141	887	147	1291
		ОК	Ю	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,10	196
		НС3	З	0,10	5,44х2,90	15,78	3,66	1,0	50,0	1,10	237
		ПК	-	-	2,88х5,09 0,95х1,80	16,37	5,30	1,0	50,0	1,00	154
		ВК	-	-	2,06х2,90 1,80х2,90	11,19	0,19	1,0	3,0	1,00	177
107	22	НС4	С	0,15	3,23х3,11	10,05	3,66	1,0	50,0	1,15	158	939	155	1533
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС3	З	0,10	5,74х3,11	17,85	3,66	1,0	50,0	1,10	268
		ПЛ	-	-	2,88х5,39 0,95х1,10	16,57	4,17	0,6	50,0	1,00	119
207-807	22	НС4	С	0,15	3,23х2,70	8,72	3,66	50,0	1,15	137	939	155	1358
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС3	З	0,10	5,74х2,70	15,50	3,66	1,0	50,0	1,10	233
907	22	НС4	С	0,15	3,23х2,90	9,37	3,66	1,0	50,0	1,15	147	939	155	1541
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС3	З	0,10	5,74х2,90	16,65	3,66	1,0	50,0	1,10	250
		ПК	-	-	2,88х5,39 0,95х1,10	16,57	5,30	1,0	50,0	1,00	156
108	20	НС4	С	0,10	3,24х3,11	10,08	3,66	1,0	48,0	1,10	145	1219	210	1524
		ОК	С	0,10	1,50х1,80	2,7	1/1,58	1,0	48,0	1,00	225
		ПЛ	-	-	3,24х6,48	21,00	4,17	0,6	48,0	1,00	145
208-808	20	НС4	С	0,10	3,24х2,70	8,75	3,66	1,0	44,8	1,10	118	1124	210	1512
		ОК	С	0,10	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,8	1,10	105
		БДГЧ	С	0,10	-	0,66	1/0,98	1,0	44,8	1,10	32
		БДОЧ	С	0,10	-	1,32	1/5,28	1,0	44,6	1,10	343
908	20	НС4	С	0,10	3,24х2,90	9,40	3,66	1,0	44,8	1,10	127	1124	210	1711
		ОК	С	0,10	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,8	1,10	105
		БДГЧ	С	0,10	-	0,66	1/0,98	1,0	44,8	1,10	32
		БДОЧ	С	0,10	-	1,32	1/5,28	1,0	44,8	1,10	343
		ПК	-	-	3,24х6,48	21,00	5,30	1,0	48,0	1,00	190
109	20	НС4	С	0,10	2,76х3,11	8,58	3,66	1,0	48,0	1,10	124	620	111	992
		ОК	С	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	48,0	1,10	187
		ПЛ	-	-	3,87х2,76 2,61х2,76	17,88	4,17	0,6	48,0	1,00	124
		С1к	-	-	1,46х3,11	4,54	0,19	1,0	4,0	1,00	48
209-809	20	НС4	С	0,10	2,76х2,70	7,45	3,66	1,0	44,8	1,10	100	572	111	777
		ОК	С	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,8	1,10	175
		С1к	-	-	1,46х2,70	3,94	0,19	1,0	4,0	1,00	41
909	20	НС4	С	0,10	2,76х2,90	8,00	3,66	1,0	44,8	1,10	108	572	111	951
		ОК	С	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,8	1,10	175
		ПК	-	-	3,87х2,76 2,61х2,76	17,88	5,30	1,0	48,0	1,00	162
		С1к	-	-	1,46х2,90	4,23	0,19	1,0	4,0	1,00	45
110	22	НС4	С	0,15	3,53х3,11	10,98	3,66	1,0	50,0	1,15	172	853	141	1251
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС4*	З	0,10	1,13х3,11	3,51	3,66	1,0	50,0	1,10	53
		ПЛ	-	-	3,18х0,78 3,30х3,52 1,22х3,09	17,87	4,17	0,6	50,0	1,00	129
		ВК	-	-	1,60х3,11	4,98	0,19	1,0	3,0	1,00	79
		С1к	-	-	1,22х3,11	3,79	0,19	1,0	6,0	1,00	60
210-810	22	НС4	С	0,15	3,53х2,70	9,53	3,66	1,0	50,0	1,15	150	853	141	1096
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС4*	З	0,10	1,13х2,70	3,05	3,66	1,0	50,0	1,10	46
		ВК	-	-	1,60х2,70	4,32	0,19	1,0	3,0	1,00	68
		С1к	-	-	1,22х2,70	3,29	0,19	1,0	6,0	1,00	52
910	22	НС4	С	0,15	3,53х2,90	10,24	3,66	1,0	50,0	1,15	161	853	141	1278
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС4*	З	0,10	1,13х2,90	3,28	3,66	1,0	50,0	1,10	49
		ПК	-	-	3,18х0,78 3,30х3,52 1,22х3,09	17,87	5,30	0,6	50,0	1,00	169
		ВК	-	-	1,60х2,90	4,64	0,19	1,0	3,0	1,00	73
		С1к	-	-	1,22х2,90	3,54	0,19	1,0	6,0	1,00	56
111	22	НС4	С	0,15	3,23х3,11	10,05	3,66	1,0	50,0	1,15	158	775	128	1143
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС4*	В	0,15	1,13х3,11	3,51	3,66	1,0	50,0	1,15	55
		ПЛ	-	-	2,88х0,78 3,00х3,52 0,92х3,09	15,65	4,17	0,6	50,0	1,00	113
		ВК	-	-	1,60х3,11	4,98	0,19	1,0	3,0	1,00	79
		С1к	-	-	0,92х3,11	2,86	0,19	1,0	6,0	1,00	45
211-811	22	НС4	С	0,15	3,23х2,70	8,72	3,66	1,0	50,0	1,15	137	775	128	1007
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС4*	В	0,15	1,13х2,70	3,05	3,66	1,0	50,0	1,15	48
		ВК	-	-	1,60х2,70	4,32	0,19	1,0	3,0	1,00	68
		С1к	-	-	0,92х2,70	2,48	0,19	1,0	6,0	1,00	39
911	22	НС4	С	0,15	3,23х2,90	9,37	3,66	1,0	50,0	1,15	147	775	128	1166
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС4*	В	0,15	1,13х2,90	3,28	3,66	1,0	50,0	1,15	51
		ПК	-	-	2,88х0,78 3,00х3,52 0,92х3,09	4,17	5,30	1,0	50,0	1,00	148
		ВК	-	-	1,60х2,90	4,64	0,19	1,0	3,0	1,00	73
		С1к	-	-	0,92х2,90	2,67	0,19	1,0	4,0	1,00	42	20	НС4	С	0,10	2,77х3,11	8,61	3,66	1,0	48,0	1,10	124	622	107	999
		ОК	С	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	48,0	1,00	188
		ПЛ	-	-	3,87х2,77 2,61х2,77	17,95	4,17	0,6	48,0	1,00	124
		С1к	-	-	1,47х3,11	4,57	0,19	1,0	6,0	1,00	48
212-812	20	НС4	С	0,10	2,77х2,70	7,48	3,66	1,0	44,8	1,10	101	574	107	785
		ОК	С	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,8	1,10	175
		С1к	-	-	1,47х2,70	3,97	0,19	1,0	4,0	1,00	42
912	20	НС4	С	0,10	2,77х2,90	8,03	3,66	1,0	44,8	1,10	108	574	107	965
		ОК	С	0,10	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	44,8	1,10	175
		ПК	-	-	3,87х2,77 2,61х2,77	17,95	5,30	1,0	48,0	1,00	170
		С1к	-	-	1,47х2,90	4,26	0,19	1,0	4,0	1,00	45
113	20	НС4	С	0,10	3,24х3,11	10,08	3,66	1,0	48,0	1,10	145	1219	210	1524
		ОК	С	0,10	1,50х1,80	2,7	1/1,58	1,0	48,0	1,00	225
		ПЛ	-	-	3,24х6,48	21,00	4,17	0,6	48,0	1,00	145
213-813	20	НС4	С	0,10	3,24х2,70	8,75	3,66	1,0	44,8	1,10	118	1124	210	1512
		ОК	С	0,10	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,8	1,10	105
		БДГЧ	С	0,10	-	0,66	1/0,98	1,0	44,8	1,10	32
		БДОЧ	С	0,10	-	1,32	1/5,28	1,0	44,6	1,10	343
913	20	НС4	С	0,10	3,24х2,90	9,40	3,66	1,0	44,8	1,10	127	1124	210	1711
		ОК	С	0,10	1,50х0,90	1,35	1/1,58	1,0	44,8	1,10	105
		БДГЧ	С	0,10	-	0,66	1/0,98	1,0	44,8	1,10	32
		БДОЧ	С	0,10	-	1,32	1/5,28	1,0	44,8	1,10	343
		ПК	-	-	3,24х6,48	21,00	5,30	1,0	48,0	1,00	190
114	22	НС4	С	0,15	3,23х3,11	10,05	3,66	1,0	50,0	1,15	157	939	155	1544
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС2	В	0,15	5,74х3,11	17,85	3,66	1,0	50,0	1,15	280
		ПЛ	-	-	2,88х5,39 0,95х1,10	16,57	4,17	0,6	50,0	1,00	119
214-814	22	НС4	С	0,15	3,23х2,70	8,72	3,66	1,0	50,0	1,15	137	939	155	1368
		ОК	С	0,05	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС2	В	0,15	5,74х2,70	15,50	3,66	1,0	50,0	1,15	243
914	22	НС4	С	0,15	3,23х2,90	9,37	3,66	1,0	50,0	1,15	939	155	1552
		ОК	С	0,15	1,50х1,50	2,25	1/1,58	1,0	50,0	1,15	204
		НС2	В	0,15	5,74х2,90	16,65	3,66	1,0	50,0	1,15	261
		ПК	-	-	2,88х5,39 0,95х1,10	16,57	5,30	1,0	50,0	1,00	156

Условные обозначения:

НС - наружная стена;

ОК - окно;

ПЛ - пол;

ПК - потолок;

ВК - ванная комната;

БДГЧ - балконная дверь, глухая часть;

БДОЧ - балконная дверь, остекленная часть;

С* - стена на лестницу;

Ск - стена на лестничную площадку.

1.6 Выбор и обоснование схемного решения системы отопления

Выбор принципиального схемного решения для объекта проектирования осуществляется исходя из конструкционных особенностей здания и тепловой нагрузки на систему отопления.

Принимаем однотрубную систему отопления, так как двухтрубная система отопления имеет сложную гидравлическую увязку при этажности более 5-и этажей. Так как здание не имеет чердачного перекрытия, принимаем к установке однотрубную систему отопления с нижней разводкой магистралей и тупиковым движением теплоносителя.

К установке принимаем радиатор стальной панельного типа РСГ-2 - однорядный.

Приборные узлы выполняем с замыкающим участком с установкой на нижней подводке трехходового крана, для регулирования мощности непосредственно у потребителя.

Выпуск воздуха осуществляем при помощи воздухоотводчиков (кран Маевского), установленных перед прибором на последнем этаже на стояках с транзитным ходом.

Уклон магистралей принимаем на подающих магистралях от воздухоотводчиков, для облегчения выхода воздуха.

Для отопление лестничной клетки принимаем отдельный стояк с проточным приборным узлом.

Выбор количества секций отопительного приборов приведена в табл. 1.4

Таблица 1.4

Тепловой расчет отопительных приборов

№ Помещения	Теплопотери помещения , Вт	Тип прибора
101	1200	РГС2-1-6
201-801	1118	РГС2-1-6
901	1286	РГС2-1-6
102	1310	РГС2-1-7
202-802	1279	РГС2-1-6
902	1488	РГС2-1-7
103	1064	РГС2-1-5
203-803	857	РГС2-1-3
903	1003	РГС2-1-4
104	1061	РГС2-1-4
204-804	855	РГС2-1-2
904	1003	РГС2-1-34
105	1310	РГС2-1-7
205-805	1279	РГС2-1-6
905	1489	РГС2-1-9
106	1269	РГС2-1-5
206-806	1123	РГС2-1-4
906	1291	РГС2-1-6
107	1533	РГС2-1-9
207-807	1358	РГС2-1-8
907	1541	РГС2-1-9
108	1524	РГС2-1-9
208-808	1512	РГС2-1-9
908	1711	РГС2-1-9
109	992	РГС2-1-4
209-809	777	РГС2-1-2
909	951	РГС2-1-3
110	1251	РГС2-1-6
210-810	1096	РГС2-1-5
910	1278	РГС2-1-6
111	1143	РГС2-1-5
211-811	1007	РГС2-1-4
911	1166	РГС2-1-5
112	999	РГС2-1-3
212-812	785	РГС2-1-2
912	965	РГС2-1-3
113	1524	РГС2-1-9
213-813	1512	РГС2-1-9
913	1711	РГС2-1-9
114	1544	РГС2-1-9
214-814	1368	РГС2-1-7
914	1552	РГС2-1-9

Для отопления лестничной клетки предусмотрен отдельный стояк с проточным приборным узлом. Отопительный прибор - трубы отопительные чугунные ребристые. К установке приният 2 последовательно соединенные трубы отопительные чугунные ребристые (ТР-1,5) с ,.

 

.7 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

 где c - удельная теплоемкость воды, с=4190Дж/(кг·ºС);  - плотность воды,  = 1000 кг/м³;  - средняя в сутки норма расхода горячей воды на единицу измерения потребителя, м³/(сутки. ед), принимаемый по [1];  - количество единиц измерения потребителя (180 человек );  - температура горячей воды в точке водоразбора, ºС;  - температура холодной воды в отопительный период, ºС;  - время потребления горячей воды в течение суток, с/сут.  = 1.2·4190·1000·0.12·180(60 - 5) /12·3600 =138270 Вт

2.      ИСТОЧНИК ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ-ТЕПЛОВОЙ НАСОС

 

.1 Экономика возобновляемой энергетики

С точки зрения экономики, учёт плюсов и минусов систем возобновляемой энергетики можно наглядно представить как два совмещённых графика. На этом рисунке, для примера, показана сравнительная экономическая оценка двух условных систем отопления «Система котла, работающего на дизельном топливе» и «Система теплового насоса».

Рисунок 2.1 - Сравнительная экономическая оценка двух условных систем отопления

Все затраты по обоим случаям можно разделить на:

1.      начальные (разовые) - это постоянные начальные затраты на проектирование, покупку оборудования, вспомогательных аксессуаров и монтаж.

2.      эксплуатационные - это переменные (постоянно растущие по времени) затраты на топливо, электроэнергию, ремонт и оплату труда эксплуатационному штату (если требуется).

.        суммарные - это переменные (постоянно растущие по времени) затраты, которые являются суммой первых двух.

Из рисунка видно, что имеется особая точка на оси времени, когда суммарные затраты обоих систем сравниваются, и дальше владелец системы возобновляемой энергетики начинает экономить средства. От чего зависит экономия:

от разницы в начальных затратах обоих систем;

от разницы в эксплуатационных затратах обоих систем.

По данному примеру можно сказать, что:

- выход в точку окупаемости происходит за ~ 4,2 года;

- несмотря на то, что начальные затраты теплового насоса в 2,5 раза выше, чем дизельного котла, эксплуатационные расходы последнего (стоимость дизельного топлива, его доставки на объект, ремонт и т.д.) выше, чем у теплового насоса.

Необходимо оговориться, что рассмотренный график составлен с учётом нынешних тарифов на топливо и электроэнергию, а также сегодняшних цен на оборудование. К сожалению, первоначальные затраты на его приобретение достаточны высоки и обусловлены не столько законами себестоимости, сколько аппетитами поставщиков. В связи с непрерывным повышением цен на энергоносители и увеличением спроса на альтернативную энергетику - стоимость оборудования будет стремительно приближаться к реальной.

Хотя в реальных случаях графики бывают разные, принцип оценки прямой экономической эффективности сохраняется.

При этом существует ещё ряд факторов, не связанных с экономикой непосредственно, но которые тоже необходимо учитывать при принятии решения по установке той или иной системы:

необходимо организовывать регулярную доставку топлива на объект;

- в России и мире цены на углеводородное топливо и электроэнергию растут каждый год;

- психологический дискомфорт, связанный с перебоями обычной электроэнергии на объекте;

-        проблемы общения с государственными чиновниками при попытке обеспечения своего объекта традиционным электро- и теплоснабжением.

При сложившемся уровне цен на энергоносители топливные насосы по экономичности уступают пока только газовым котлам, будучи на порядок неприхотливее в эксплуатации, но заметно выигрывают у жидкотопливных и электрических.

Таблица 2.1

Годовые затраты на отопление 1 м² площади дома разными системами

Тип тепло-генератора системы отопления	Теплота сгорания топлива	Годовая потребность	Цена энерго- носителя	Стоимость энерго- носителя, руб.	Затраты для дома  S=300м2, руб.
Газовый котел
Жидко-топливный котел
Электрический котел	-
Тепловой насос	-

Служат они по 15-20 лет до капитального ремонта. В перспективе, в связи с ростом цен на все виды топлива их лидерство обеспечено.

 

.2 Общие сведения о тепловом насосе

Тепловые насосы - это компактные экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения, отопления коттеджей, охлаждения воздуха в комнатах и вентилирования помещений за счёт использования тепла низкопотенциального источника (тепло грунтовых вод, озёр, морей, грунтовое тепло, тепло земных недр и т.п.) путём переноса его к теплоносителю с более высокой температурой.

Идея теплового насоса была известна уже сто лет тому назад, но только последние несколько лет соотношение цена - качество - надёжность достигло необходимого для рынка уровня. Кроме того, с ростом цен на энергию и большими требованиями к окружающей среде в мире, увеличилось использование тепловых насосов в качестве отопительных систем в домах. Продажа тепловых насосов в последние годы растёт в Европе и, в частности, во всей Скандинавии. В Швеции, являющейся лидером использования тепловых насосов, их установлено более 400.000, а в Финляндии за последние годы количество проданных насосов увеличилось вдвое. В Швеции для работы тепловых насосов используется вода Балтийского моря с температурой +4 ºС. По прогнозам Мирового Энергетического комитета (МИРЭК), к 2020 году в развитых странах мира теплоснабжение будет, в основном, осуществляться с помощью тепловых насосов.

Для использования тепла грунтовых вод используют вертикальные коллекторы - это система длинных труб, опускаемых в глубокие скважины (50-150 метров). Нужен всего пятачок земли, зато требуются дорогостоящие бурильные работы. На глубине всегда одинаковая температура - около 10ºС, поэтому данный вид коллектора более эффективен.

Грунт имеет свойство сохранять солнечное тепло в течение длительного времени, что ведёт к относительно равномерному уровню температуры источника на протяжении всего года. Это обеспечивает эксплуатацию теплового насоса с высоким коэффициентом мощности. Тепло окружающей среды передаётся со смесью из воды и антифриза (спирта). Забор тепла из грунта осуществляется с помощью проложенной в грунте системы пластиковых труб на глубине 1-1,2 м. Минимальное расстояние между соседними трубопроводами около 1 метра.

Преимущества использования отопительных систем на базе тепловых насосов:

-        высокая эффективность преобразования электроэнергии по сравнению с электронагревательными приборами;

-        экологически чистая технология;

         отсутствие выбросов в атмосферу вредных веществ и углекислоты;

         используется озонобезопасный вид фреона;

         надежная автоматическая работа установки, не требующая постоянного присутствия человека;

         минимальные эксплуатационные расходы по сравнению с другими отопительными системами;

         длительный срок службы без капитального ремонта;

         малые габариты и вес;

         в качестве источника низкопотенциальной теплоты могут использоваться грунт, вода, окружающий воздух.

Применение теплового насоса целесообразно:

-        в качестве системы автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, для теплоснабжения и горячего водоснабжения индивидуального жилья;

-        для горячего водоснабжения (либо как побочный эффект отопительной функции, либо как основная функция);

         для охлаждения помещений любого рода: для охлаждения и кондиционирования загородных домов, для охлаждения кладовок, хранилищ, погребов, охлаждения производственных помещений и технологического оборудования предприятий;

         для вентиляции коттеджа, деревенского дома, загородного дома, для вентиляции промышленных помещений. Речь идет о так называемой контролируемой вентиляции: тепловой насос регенерирует тепло отточного воздуха и нагревает свежий воздух;

         для удаления из помещений излишней влажности. Данная функция может быть полезна в области хранения продуктов питания, для хранения зерна, фруктов, овощей, для хранения древесины - везде, где необходимо сохранение определенного уровня влажности.

Основным достоинством теплового насоса является его высокая эффективность по сравнению со всеми видами котельных. Учитывая КПД выработки электроэнергии на ТЭЦ, очевидно, что применение теплового насоса в 1,2 - 2,5 раза выгоднее самых эффективных (газовых) котельных. Тепловой насос является исключительно энергоэффективной установкой: внедрение тепловых насосов позволит экономить до 268 кг угля, 84 кг мазута, 58 м3 газа на каждую произведенную Гкал тепла.

Применение и особенно производство тепловых насосов в нашей стране развивается с большим опозданием. Пионером в области создания и внедрения тепловых насосов в бывшем СССР был ВНИИхолодмаш. В 1986-1989 гг. ВНИИхолодмашем был разработан ряд парокомпрессионных тепловых насосов теплопроизводительностью от 17кВт до 11,5МВт двенадцати типоразмеров «вода-вода» (в том числе морская вода в качестве источника низкопотенциального тепла для тепловых насосов теплопроизводительностью 300…1000кВт), «вода-воздух» (тепловые насосы на 45 и 65кВт). Большая часть тепловых насосов этого ряда прошла стадию изготовления и испытания опытных образцов на пяти заводах холодильного машиностроения. Четыре типоразмера выпускались серийно (тепловые насосы теплопроизводительностью 14; 100; 300; 8500кВт).

В нашей стране основным производителем тепловых насосов в течение 15 последних лет является ЗАО «Энергия <#"867108.files/image026.gif"> - теплопроизводительность,

 - температура теплоотдатчика (конденсата) на входе в испаритель,

 - температура теплоотдатчика (конденсата) на выходе из испарителя,

 - температура теплоприемника на входе в конденсатор,

 - температура теплоприемника на выходе из конденсатора,

 - разность температур между греющей и охлаждающей средой в испарителе,

 - в конденсаторе,

 - в охладителе.

В реальных циклах тепловых насосов на вход в компрессор должен подаваться пар без примеси жидкости. Поэтому пар перед компрессором должен быть несколько перегретым и точка 1 должна находится не на линии насыщения, а правее ее.

Потери давления из-за трения в соединительных трубопроводах между конденсатором и дросселем вызывают частичное испарение фреона. Если на вход дросселя поступает парожидкостная смесь, эффективность его работы снижается. Поэтому жидкость после конденсатора дополнительно переохлаждают так, чтобы точка 3 находилась не на линии насыщения, а левее ее. Это также улучшает работу теплового насоса, так как снижает долю пара, поступающего в испаритель, что приводит к меньшему расхода фреона в цикле.

Переохлаждение жидкости в конденсаторе невозможно, так как это требует более высокого температурного напора между фреоном и горячим теплоносителем а, значит, снижения температуры горячего теплоносителя (что невозможно по требованиям к получаемому теплоносителю) или повышения давления и температуры конденсации фреона (что значительно удорожит стоимость основного компонента теплового насоса - компрессора). Перегрев пара в испарителе также невозможен, так как температуру холодного теплоносителя изменить нельзя, поэтому для перегрева необходимо понижать температуру испарения, а, значит, увеличивать степень повышения давления в компрессоре.

Переохлаждение жидкости и перегрев пара совмещают в дополнительном промежуточном теплообменнике, где горячий фреон после конденсатора нагревает холодный фреон после испарителя (рис.2.5)

Если горячий теплоноситель вырабатывается для водоснабжения, то есть поступает на вход намного холодней, чем выходит из теплового насоса, переохлаждение жидкости возможно в дополнительном теплообменнике - охладителе, который устанавливается после конденсатора.

Рисунок 2.5 Принципиальная схема теплового насоса с промежуточным теплообменником и охладителем

в1, tв2, tн, tн2 -температуры высокопотенциального и низкопотенциального теплоносителя на входе и выходе

Процесс 1-2 - необратимый политропный процесс сжатия паров хладогента в компрессоре;

Процесс 2-3 - изотермическая конденсация хладогента в конденсаторе и отдача теплоты высокопотенциальному теплоносителю;

Процесс 3-4- изотермические процессы в промежуточном теплообменнике;

Процесс 4-5 - необратимый адиабатический процесс расширения хладогента в дроссельном вентиле;

Процесс 5-1 - изотермическое испарение хладогента в испарителе за счет теплоты отобранной у холодного

Рисунок 2.6 Цикл теплового насоса с промежуточным теплообменником и охладителем

Таблица 2.2

Значения параметров в характерных точках процесса

Точки	1	2	2΄	3	4	5
34105100955934
0,863,03,03,00,86
0,0250,006
421452448350285285
1,701,721,701,441,281,38

Таблица 2.3

Термодинамический расчет теплового насоса

Расчетная величина	Формула	Значение
Температура испарения	340С
Температура конденсации	950С
КПД компрессора	0,83
Удельная холодопроизводительность	136 кДж/кг
Тепло, отводимое от конденсатора	102 кДж/кг
Тепло, отводимое от охладителя	65 кДж/кг
Массовый расход рабочего агента	16 м3/час=57,6 кг/с
Объемная производительность компрессора	1,44м3/с
Расчетная тепловая нагрузка испарителя	122кВт
Расчетная тепловая нагрузка охладителя	59кВт
Удельная работа компрессора	34кДж/кг
Удельный расход электроэнергии на единицу выработанного тепла	0,204
Электрическая мощность компрессора	50кВт
Коэффициент трансформации	4,9
Средняя температура низкотемпературного теплоотдатчика	326К
Средняя температура полученного тепла	348К
Коэффициент работоспособности тепла	0,158
Эксергетический КПД установки	0,775

 

2.8 Расчет элементов теплового насоса

 

.8.1 Расчет испарителя

В качестве испарителя, конденсатора и промежуточного теплообменника выберем теплообменник с U-образными трубами. В кожухотрубчатых аппаратах этой конструкции обеспечивается свободное удлинение труб, что исключает возможность возникновения температурных напряжений.

Рисунок 2.7 - Теплообменник с U-образными трубами

Такие аппараты (рис. 2.7) состоят из кожуха 2 и трубного пучка, имеющего одну трубную решетку 3 и U-образные трубы 1. Трубная решетка вместе с распределительной камерой 4 крепится к кожуху аппарата на фланце.

Рисунок 2.8 Схема теплообмена в испарителе

Для обеспечения раздельного ввода и вывода циркулирующего по трубам теплоносителя в распределительной камере предусмотрена перегородка 5.

Теплообменники типа U являются двухходовыми по трубному пространству и одно- или двухходовыми по межтрубному пространству. В последнем случае в аппарате установлена продольная перегородка, извлекаемая из кожуха вместе с трубным пучком. Для исключения перетекания теплоносителя в зазорах между кожухом аппарата и перегородкой у стенки кожуха устанавливают гибкие металлические пластины или прокладку из прорезиненного асбестового шнура, уложенную в паз перегородки.

В аппаратах типа U обеспечивается свободное температурное удлинение труб: каждая труба может расширяться независимо от кожуха и соседних труб. Разность температур стенок труб по ходам в этих аппаратах не должна превышать 100°С. В противном случае могут возникнуть опасные температурные напряжения в трубной решетке вследствие температурного скачка на линии стыка двух ее частей.

Преимущество конструкции аппарата типа U - возможность периодического извлечения трубного пучка для очистки наружной поверхности труб или полной замены пучка. Однако следует отметить, что наружная поверхность труб в этих аппаратах неудобна для механической очистки.

Поскольку механическая очистка внутренней поверхности труб в аппаратах типа U практически невозможна, в трубное пространство таких аппаратов следует направлять среду, не образующих отложений, которые требуют механической очистки.

Внутреннюю поверхность труб в этих аппаратах очищают водой, водяным паром, горячими нефтепродуктами или химическими реагентами. Иногда используют гидромеханический способ (подача в трубное пространство потока жидкости, содержащей абразивный материал, твердые шары и др.).

Один из наиболее распространенных дефектов кожухотрубчатого теплообменника типа U - нарушение герметичности узла соединения труб с трубной решеткой из-за весьма значительных изгибающих напряжений, возникающих от массы труб и протекающей в них среды. В связи с этим теплообменные аппараты типа U диаметром от 800мм и более для удобства монтажа и уменьшения изгибающих напряжений в трубном пучке снабжают роликовыми опорами.

Произведем тепловой расчет испарителя - U-образного теплообменника горизонтального типа.

1.  Исходные данные к расчету:

давление греющего конденсата ,

температура конденсата на входе ,

температура конденсата на выходе ,

давление нагреваемого фреона ,

температура фреона ,

расход фреона .

Расход греющего конденсата, поступающего в испаритель, из уравнения теплового баланса:

 

,                          (2.23)

.

Количество теплоты, передаваемое греющим конденсатом в испарителе:

 

,                                  (2.24)

.

Требуемая площадь поверхности теплообмена может быть определена из уравнения теплопередачи:

.                                          (2.25)

 

Значение температурного напора при принятых исходных данных:

,                (2.26)

.

Коэффициент теплопередачи примем в первом приближении . Требуемая площадь поверхности в этом случае:

.

С учетом площади поверхности предварительно принимаются основные размеры испарителя. Приняв шахматное расположение труб ( и ) с коэффициентом заполнения трубной доски  и скоростью движения конденсата в трубах , можно определить число параллельных труб по ходу конденсата:

,                                        (2.27)

.

При двухходовом движении воды общее число трубных концов, развальцованных в трубной доске:

.

Площадь трубной доски, занятая трубами:

,                                           (2.28)

.

Средняя длина труб:

,                                                       (2.29)

.

Для определения коэффициента теплоотдачи от пара к стенке труб необходимо сначала установить режим движения пленки конденсата.

Значение числа Рейнольдса для пленки конденсата на нижней кромке поверхности:

,                                          (2.30)

где  - количество теплоты, передаваемое греющим конденсатом;

 - средняя активная длина труб;

 - плотность фреона;

 - кинематическая вязкость фреона.

.

Поскольку , то средний коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару:

,                                 (2.31)

.

Физические параметры конденсата, движущегося внутри труб, принимаются при следующем значении температуры:

,                                               (2.32)

.

Число Рейнольдса в этом случае:

,                                          (2.33)

.

 

 ,                              (2.34)

.

Средний коэффициент теплоотдачи от конденсата к стенке труб:

,                                            (2.35)

.

Коэффициент теплопередачи:

,                                         (2.36)

.

Погрешность полученного значения  составляет 1%, что допустимо.

Определим толщину стенки сварной цилиндрической обечайки горизонтального аппарата, работающего под внутренним давлением.

. Исходные данные:

материал обечайки - сталь марки Ст3;

проницаемость материала обечайки в среде  (, );

давление фреона ;

внутренний диаметр ;

плотность фреона ;

обечайка без отверстий;

продольный сварной шов ручной стыковой двусторонний ();

поправочный коэффициент .

Расчетное давление в нижней части обечайки с учетом гидростатического давления столба жидкости определяем по формуле:

,                                     (2.37)

.

Номинальное допускаемое напряжение для стали марки Ст3 находим по графику .

Допускаемое напряжение определяем по формуле:

,                                                  (2.38)

.

Определим отношение определяющих параметров  и  с учетом коэффициента :

.

Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения определяем по формуле:

,                                               (2.39)

.

Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) .

Суммарную прибавку к номинальной толщине стенки при определяем по формуле:

,                                          (2.40)

.

Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле:

,                                                 (2.41)

.

Проверим условие:

,

т.е. условие выполнено.

Допускаемое давление в обечайке определяем по формуле:

,                                              (2.42)

.

Определим высоту плоской круглой трубной решетки типа II в аппарате испарителя.

. Исходные данные:

внутренний диаметр ;

давление фреона ;

давление конденсата ;

трубы 16х0,75мм;

число труб на диаметре ;

трубы размещены в решетке и закреплены в ней развальцовкой;

шаг между трубами ;

материал решетки - сталь ();

.

Номинальную расчетную высоту решетки снаружи определяем по формуле, выбрав значения величин по таблице , , :

 

,                                                      (2.43)

.

Коэффициент ослабления решетки отверстиями определяем по формуле:

,                                                   (2.44)

.

Номинальную расчетную высоту решетки посередине определяем по формуле, выбрав значение величин ,  и  в ней по таблице: ,  и :

,                                       (2.45)

.

 С учетом прибавок на коррозию , на округление размеров, а также из конструктивных соображений, принимаем  и .

 

.8.2 Расчет конденсатора

Произведем тепловой расчет конденсатора - U-образного теплообменника горизонтального типа (аналогичный расчету испарителя).

Рисунок 2.9 Схема теплообмена в конденсаторе

Исходные данные к расчету:

давление нагреваемой отопительной воды ,

температура воды на входе ,

температура воды на выходе ,

давление греющего фреона ,

температура фреона на входе в конденсатор ,

температура фреона на выходе из конденсатора ,

расход фреона .

Расчет конденсатора выполняется аналогично испарителю, и результаты сведены в таблицу 2.3.

 

.8.3 Расчет охладителя

Произведем тепловой расчет охладителя - U-образного теплообменника горизонтального типа (аналогичный расчету испарителя). В охладителе осуществляется первоначальный нагрев воды теплом уже остывшего фреона после конденсатора.

Рисунок 2.10 Схема теплообмена в охладителе

Исходные данные к расчету:

давление нагреваемой отопительной воды ,

температура воды на входе ,

температура воды на выходе ,

давление греющего фреона ,

температура фреона на входе в конденсатор ,

температура фреона на выходе из конденсатора ,

расход фреона .

Расчет охладителя выполняется аналогично испарителю, и результаты сведены в таблицу 2.3.

2.8.4 Расчет промежуточного теплообменного аппарата

В промежуточном теплообменнике процессов испарения и конднесации пара нет. В промежуточном теплообменнике теплота от более горячего жидкого фреона передается более холодному перегретому пару фреона. Схема теплообмена в промежуточном теплообменнике - на рис. 2.8. Расчет теплообменника производится аналогично испарителю и представлен в таблицу 2.3.

Рисунок. 2.10. Схема теплообмена в промежуточном теплообменнике

Исходные данные к расчету:

давление греющего фреона ,

температура фреона на входе в конденсатор ,

температура фреона на выходе из охладителя ,

температура фреона на входе в испаритель

температура фреона на входе в испаритель

расход фреона .

Таблица 2.3

Результаты расчета теплообменных аппаратов теплового насоса

Расчетный параметр	Испаритель	Конденсатор	Промежуточный теплообменник	Охладитель
Расход греющего теплоносителя, поступающего в ТМО, кг/с	0,88	0,72	0,7	0,6
Количество теплоты, передаваемое греющим теплоносителем холодному, кВт	122	92	88	60
температурный напор, 0С	11,8	24	22	10
Коэффициент теплопередачи, 2,652,01,81,8
Площадь поверхности теплообмена, м2	3,95	1,91	1,8	1,6
шахматное расположение труб,мм
число параллельных труб по ходу конденсата, шт	14	9	8	6
Число трубных концов, развальцованных в трубной доске,шт	28	18	16	14
Площадь трубной доски,м2	0,012	0,0075	0,006	0,004
Длина труб, м	2,79	2,12	1,98	1,86
Внутренний диаметр обечайки, м	0,3	0,2	0,2
Толщина стенки обечайки, мм	4	5	4	4
Трубы	16х0,75мм	16х0,75мм	16х0,75мм	16х0,75мм
Число труб на диаметре, шт	7	6	5	4
Высота решетки снаружи, мм	20	25	20	18
Высота решетки внутри, мм	10	12	10	8

2.9 Выбор компрессора

Выбор компрессора для теплового насоса осуществляем по производительности, давлению нагнетания (от 0,86МПа до 3МПа) и учитываем что выбираем компрессор, у которого рабочим веществом является фреон R134a. Выбираем компрессор марки 2П 130-2-2 с производительностью 150 кВт ОАО "Компрессор", г. Москва.

2.10 Компановка теплового насоса

 

Рисунок 2.12 Компановка теплового насоса

ДВ - электродвигатель компрессора; КМ - компрессор; К - конленсатор; И- испаритель; ПТО - промежуточный теплообменник; ОХ- охладитель; ЩУ - щиты управления; Н - насос жидкого фреона; Д - дроссель.

3.ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА

 

.1 Компановка теплонасосной утсановки

Решение:

Основное оборудование:

Тепловой насос: 150 кВт - 2 шт;

Буферная накопительная емкость;

Напольный накопительный водонагреватель;

Функциональные возможности: Отопление помещений (радиаторы), подготовка горячей воды

Способ отбора тепла: Вертикальный коллектор (скважины)

Рисунок 3.1 Компановка теплонасосной установки

-        Тепловой насос; 2- Расширительный бак рассольного контура; 3- система коллекторов рассольного контура; 4- Циркуляционный насос рассольного контура; 5- Циркуляционные насосы монтажа; 6- Расширительный бак в контуре отопления и горячего водоснабжения; 7- Буферный накопитель; 8- Сетевой насос отопления; 9- Накопительный водонагреватель; 10- Сетевой насос горячего водоснабжения; 11- Регулятор тепловой насоса; 12 - датчик температуры обратной сетевой воды; 12 - датчик температуры наружного воздуха.

 

.2 Грунтовой тепловой коллектор

Глубина прокладки. Температуры грунта на глубине 1 м могут достигать точки замерзания и без утилизации грунтового тепла.

На глубине 2 м минимальная температура составляет ок. 5 °C. С увеличением глубины эта температура возрастает, однако уменьшается и тепловой поток от поверхности грунта. При этом уже не гарантируется оттаивание обледенения весной. Поэтому минимальная глубина прокладки должна составлять 1,2 м и не превышать максимальной величины 1,5 м (в траншеях с максимальной глубиной 1,25 м).

Шаг прокладки. При определении шага прокладки следует иметь в виду, что ледяные цилиндры, образующиеся вокруг подземных змеевиков, не должны растаться друг с другом. Это обеспечивается в том случае, когда шаг прокладки составляет примерно от 0,7 м до 0,8 м.

Длина труб. Поскольку площадь прокладки очень сильно зависит от выбранного шага прокладки, при расчете следует исходить из необходимой длины труб. Ее определение может быть выполнено поэтапно следующим образом:

. Определение часового теплопотребления дома в рабочей точке N (расчет теплопотребления) - 138270+148517=286787 Вт

. Определение необходимой при этом температуры прямой сетевой воды

3. Определение минимальной температуры рассола (в частности, за основу может быть принята температура -2 °C)

. Определение холодильной мощности теплового насоса или мощность, отбираемая тепловым насосом из грунта, в рабочей точке ,  тепловая мощность теплового насоса;  электрическая мощность, потребляемая тепловым насосом в расчетной точке.

. Определение мощности, отбираемой погонным метром трубы, в зависимости от характера грунта: глинистый грунт (влажный) q_& = 0,065 кВт/м

. Расчет необходимой длины труб

7. Количество тепловых зондов. Длина тепловых зондов от 40 до 100м. Принимаем 15 тепловых зондов длиной 100м.

8. Площадь прокладки , где  расстояние между зондами.

9. Фактический интервал между коллекторными трубами рассчитывается следующим образом:

Материал труб, диаметр труб. Для коллекторов должны применяться полиэтиленовые трубы PE 80 (Pу 12,5), 50 x 2,9 мм по стандартам DIN 8074 и 8075.

Прокладка. Трубные змеевики при помощи коллекторов прямой и обратной сетевой воды должны быть подключены или проложены в соответствии со следующим эскизом, так чтобы длины рассольных змеевиков были одинаковы.

Расстояние между зондами должно составлять не менее 5 м при длине отдельных тепловых зондов от 40 до 50 м и не менее 6м при длине отдельных подземных тепловых зондов от 50 до 100м, чтобы обеспечивалось их малое взаимное влияние и летняя регенерация. При необходимости установки нескольких зондов они должны размещаться не параллельно, а перпендикулярно потоку грунтовых вод.

 

.3 Расчет рассольного контура

При прокладки рассольного контура необходимо иметь в виду следующее рис. 3.2:

• Каждый рассольный контур снабжается запорным вентилем.

• Все рассольные контуры должны иметь одинаковую длину, чтобы обеспечивать равномерное их омывание и одинаковую отбираемую мощность.

• Подземные тепловые коллекторы должны устанавливаться, по возможности, за несколько месяцев до отопительного сезона, чтобы обеспечивалась усадка грунта.

Рисунок 3.2 Гидравлическое подключение рассольных змеевиков

Гибкие соединительные шланги, прокладывать, по возможности, с развязывающей петлей; 20 Запорная задвижка с ручным приводом; 21 Запорная задвижка с ручным приводом и опорожнением; 23 Предохранительный клапан; 42 Рассольный насос; 43 Раздаточный рассольный коллектор (рисунок 3.3); 44 Сборный рассольный коллектор; 45 Подземные коллекторы, подземные тепловые зонды.

• Шахта для коллекторов прямой и обратной сетевой воды должна располагаться в верхней точке участка.

• В верхней точке рассольного змеевика должно устанавливаться устройство для удаления воздуха.

Рисунок 3.3 Раздаточный и сборный коллектора рассола

• Все рассольные трубопроводы, находящиеся в доме и проходящие через стены дома, должны снабжаться паронепроницаемой изоляцией во избежание отпотевания.

• Все рассольные трубопроводы должны выполняться из коррозионностойкого материала.

• Параллельное включение нескольких рассольных змеевиков: длина каждого змеевика не должна превышать 100 м.

• Рассольный коллектор и коллектор обратной сетевой воды должны устанавливаться вне дома.

• Рассольный насос и расширительный сосуд установки теплового насоса должны, по возможности, устанавливаться вне здания. При установке внутри здания эти узлы должны снабжаться паронепроницаемой изоляцией во избежание образования конденсата и льда.

• Расстояние прокладки рассольных трубопроводов от линий водопровода, каналов и зданий должно составлять 1,5 м во избежание повреждений при замораживании. Если из строительных соображений указанное расстояние не может быть выдержано, трубопроводы в этой зоне должны быть в достаточной степени снабжены тепловой изоляцией.

• Площадь, занимаемая подземными тепловыми коллекторами, не должны застраиваться, а поверхность грунта над ними не должна уплотняться.

• Следует соблюдать минимальный радиус изгиба труб по данным изготовителя.

 

Рисунок 3.4 Конструкция системы подачи рассола

. Двойной ниппель; 2. Тройник; 3. Переходной ниппель; 4. Переходной ниппель; 5. Шаровой кран; 6. Полуштуцерное соединение; 7. Прокладка; 8. Циркуляционный насос; 9. Большой воздушник; 10. Коллекторная траверса(воздушник, предохранительный клапан); 11. Расширительный сосуд

3.3.1 Расчет объема рассола

Объемный расход рассола должен быть согласован с мощностью теплового насоса и должен обеспечиваться рассольным циркуляционным насосом. Величина объемного расход рассола определяется исходя из того что расход рассола (л/100м трубы) при размере трубы 50 равен 38,4 литра. То объемный расход рассола будет равен

3.3.2 Выбор рассольного циркуляционного насоса

Расчет рассольных циркуляционных насосов относится только к длинам змеевиков, не превышающим 100 м, и к указанному числу рассольных змеевиков!

Наряду с объемным расходом необходимо учитывать гидравлические сопротивления в контуре рассольной установки и технические данные изготовителя насоса. При этом потери давления в последовательно включенных трубопроводах, встроенных устройствах и теплообменниках должны суммироваться. Гидравлическое сопротивление для смеси воды с антифризом (25%) по сравнению с водой должно приниматься бóльшим, с поправочным коэффициентом от 1,5 до 1,7.

Выбираем насос рассольного контура, зная массовый расход рабочего агента

Принимаем циркуляционный насос рассольного контура: Wilo - Strators 65\1-9

Рисунок 3.5. Характеристики насосов серии Wilo - strators

Основные технические характеристики

Подключение к сети 3~400 В, 50 Гц

Входное давление макс. 1 бар

Температура жидкости макс. от +5 °C до +35 °C

Рабочее давление макс. 6 бар

Вид защиты IP 44

Подключение со всасывающей и напорной сторон Rp 1

3.3.3 Выбор расширительного бака рассольного контура

При отборе тепла исключительно из грунта могут возникать температуры рассола примерно от -5 °C до +20 °C. Вследствие таких температурных колебаний для оборудования источника тепла требуется расширительный сосуд с подпором 0,5 бар. Максимальное избыточное давление составляет 2,5 бар. Принимаем расширительный сосуд объемом 50литров MAG50.

 

.4 Расчет и выбор оборудования контура отопления

3.4.1 Выбор сетевого насоса отопления

Сетевой насос системы отопления подбирается исходя из расхода и высоты подъема (; ). Подбираем насос Wilo - Stratos GIGA 40/1-39/3

 

Рисунок 3.6. Характеристики насосов серии Wilo - Stratos GIGA

Высокоэффективные линейные насосы с электронно-коммутируемым мотором и электронной регулировкой мощности в конструкции с сухим ротором. Исполнение в качестве одноступенчатого низконапорного центробежного насоса с фланцевым соединением и скользящим торцевым уплотнением.

Применение

Перекачивание воды систем отопления (согласно VDI 2035), холодной воды и водогликолевой смеси без абразивных веществ в системах отопления, кондиционирования и охлаждения.

Обозначение      Wilo-Stratos GIGA 40/1-39/3,0

Stratos       Высокоэффективный насос

GIGA         Одинарный линейный насос

         Номинальный внутренний диаметр фланца DN

-39    Диапазон номинальной высоты подачи в [м]

,0      Номинальная мощность мотора P2 в кВт

Преимущества

Инновационный высокоэффективный насос для наивысшего общего КПД на основе нового дизайна сухого ротора Wilo

Высокоэффективный электронно-регулируемый мотор (коэффициент полезного действия выше IE4 предельных значений согласно IEC TS 60034-31, издание 1)

Новая, оптимально подходящая к технологии электронно-регулируемых моторов гидравлика

Встроенная электронная регулировка мощности

Чрезвычайно компактный и не требующий много места дизайн

Простое управление благодаря надежной технологии «красная кнопка» и дисплея

Различные виды регулировки Δp-c, Δp-v, PID и n-const. (ручной режим управления)

Диапазон регулирования в три раза шире чем при обычных электронно-регулируемых насосов

Аналоговые интерфейсы 0-10 В, 2-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА

Опциональные интерфейсы для связи с шиной посредством штепсельных IF-модулей

Встроенное управление работой сдвоенного насоса с включением насоса пиковой нагрузки, оптимированным по КПД

Два конфигурируемых сигнальных реле для сигнализации рабочего состояния и неисправности

Система обращения с неисправностями, согласованная для систем отопления и кондиционирования

Активируемая блокировка доступа к насосу

Встроенная полная защита мотора

Высокая степень защиты от коррозии благодаря катафорезному покрытию.

Серийный дренаж конденсата

Ножки насоса с резьбовым отверстием для монтажа на фундаменте

Технические данные

Допустимый диапазон температур перекачиваемой среды от -20 °C до +140 °C

Подключение к сети 3~400 В (±10 %), 50 Гц/60 Гц; 3~380 В (-5 %/+10 %), 50 Гц/60 Гц

Класс защиты IP 55

Макс. рабочее давление 16 бар до +120 °C, 13 бар до +140 °C

3.4.2 Выбор циркуляционных насосов монтажа

В качестве циркуляционных насосов систем отопления и горячего водоснабжения примем насосы Wilo - Top E 40-1-10

Рисунок 3.7. Характеристики насосов серии Wilo-top-e

Тип

Циркуляционный насос с мокрым ротором с резьбовым или фланцевым соединением и автоматической регулировкой мощности

Применение

Системы отопления и промышленные циркуляционные системы

TOP-E       Энергоэкономичный насос (с резьбовым или фланцевым соединением), электронно регулируемый

         Номинальный внутренний диаметр для подсоединения

-10    Диапазон номинального напора [м]

Особенности/преимущества продукции

Бесступенчатое регулирование мощности и несколько регулирующих функций для энергоэкономичного режима работы (до 50% экономии электроэнергии по сравнению с нерегулируемыми насосами систем отопления)

Режим работы «Autopilot» для автоматического снижения частоты вращения благодаря самообучающейся системе с нечеткой логикой.

Простое управление за счет серийно встроенного дисплея и панели ручного управления (однокнопочное управление).

Возможность дистанционного управления функциями насоса и их дистанционного запроса при помощи IR-модуля/IR-монитора Wilo

Дополнение системы за счет дополнительного коммуникационного модуля LON и PLR

Технические данные

Допустимый диапазон температур от +20° C до +110° C

Класс защиты IP 43

Резьбовое- или фланцевое соединение (в зависимости от типа) Rp 1 до DN 100

Макс. рабочее давление при стандартном исполнении: 6/10 бар или 6 бар (специальное исполнение: 10 бар или 16 бар)

Оснащение/функции

Режимы работы

Ручной режим управления (n=постоян.)

Δp-c для постоянного перепада давления

Δp-v для переменного перепада давления

Δp-T для температурно-зависимого перепада давлений (программируется через IR-модуль, IR-монитор или LON)

Ручное управление

Настройка режимов работы

Настройка требуемого перепада давления

Настройка автоматического режима снижения частоты вращения

ВКЛ./ВЫКЛ. насоса

Настройка частоты вращения (ручное переключение)

Автоматическое управление

Бесступенчатая регулировка мощности в зависимости от режима работы

Автоматический режим снижения частоты вращения

Функция разблокирования

Плавный пуск

Полная защита мотора со встроенной электронной системой размыкания

Внешнее управление

Сигнализация и индикация

Индикатор неисправности

ЖК дисплей для индикации параметров насоса и кодов ошибок

Обмен данными

Инфракрасный интерфейс для беспроводного обмена данными с IR-модулем/IR-монитором

Последовательный цифровой интерфейс PLR для подключения к автоматизированной системе управления зданиями через интерфейсный преобразователь WILO или специальные модули связи; Возможно с IF-модулями (принадлежности)

Последовательный цифровой интерфейс LON для подключения к сети LONWorks; Возможно с IF-модулями (принадлежности)

Управление сдвоенными насосами (сдвоенный насос или два одинарных насоса)

Режим работы «основной/резервный» (автоматическое переключение насосов по сигналу неисправности/по таймеру: Возможны различные комбинации с IF-модулями (принадлежности)

Работа двух насосов (включение и выключение при пиковой нагрузке с оптимизацией по КПД): Возможны различные комбинации с IF-модулями (принадлежности)

3.4.3 Расширительный сосуд в контуре теплового насоса

В результате разогрева (расширения сетевой воды) в контуре теплового насоса происходит повышение давления. При этом расширительный сосуд, включенный в контур котла, при плотно закрытом смесителе (бивалентные установки) оказывается бездействующим. По этой причине необходим второй расширительный сосуд. Он рассчитывается на весь объем установки (тепловой насос, накопитель, радиаторы отопления, котел).

Принимает расширительный сосуд MAG50 объемом 50л.

3.4.4 Предохранительный клапан в контуре теплового насоса

При заполнении или при разогреве в отопительной системе может возникать недопустимо высокое давление. Поскольку предохранительный клапан в контуре котла при закрытом смесителе (бивалентные установки) оказывается бездействующим, необходима установка второго предохранительного клапана

 

.4.5 Обратный клапан

Во избежание подмешивания из других контуров отопления в отдельные отопительные контуры должны устанавливаться обратные клапаны. Если в одном из водяных контуров установлено более одного насоса рециркуляции, то на каждом насосе рециркуляции должен быть смонтирован обратный клапан. Необходимо обратить внимание на плотность обратных клапанов и отсутствие шума при протекании через клапан воды.

3.4.6 Перепускной клапан

При наличии отключаемого протока сетевой воды, связанного с действием вентилей на радиаторах отопления или клапанов термостатов, в байпасную линию сетевой воды позади сетевого насоса должен быть установлен перепускной клапан. Таким образом достигается гидравлическая развязка теплового насоса и отопительной установки. Это обеспечивает минимальный расход сетевой воды через тепловой насос и, тем самым, предотвращает отказы (например, повышения давления). Перепускной клапан должен обеспечивать пропуск минимального расхода теплового насоса.

3.4.7 Буферный накопитель

В рассольно-водяных и водно-водяных тепловых насосах буферный накопитель может устанавливаться на прямой воде или, в чисто моновалентном режиме, - и на обратной сетевой воде. При определенных обстоятельствах для рассольно-водяных и водноводяных тепловых насосов можно отказаться от буферного накопителя, если отдельные контуры отопления спроектированы с достаточным запасом. При небольших размерах контуров отопления, которые в переходной сезон включаются только поотдельности, гидравлическое сопротивление отопительного контура возрастает настолько, что большая часть воды протекает через перепускной клапан. В результате повышается температура прямой сетевой воды, и тепловой насос отключается еще до того, как прогреется помещение. Исходя из требования EVU о том, чтобы тепловой насос мог включаться всего три раза в течение часа, прямой запуск теплового насоса может оказаться невозможным. В установках с буферными накопителями повышение температуры прямой сетевой воды задерживается за счет зарядки накопителя. По истечении этого времени прямой запуск теплового насоса, как правило, снова оказывается возможным.

Помимо того, буферный накопитель улучшает среднегодовую эффективность (годовой показатель выработки), поскольку тепловой насос имеет бóльшую наработку.

Принимаем буферный накопитель reflex PFH объемом 4000 л

Используется данный накопитель для накопления теплоносителя;

резервуар изготовлен из высококачественной стали S235JRG2 (RSt 37-2);

мягкая полиуретановая теплоизоляция толщиной 90 мм с белой плёночной облицовкой;

внутренняя поверхность необработанная, внешняя - полимерное покрытие;

допустимое избыточное рабочее давление 3 бар;

допустимая рабочая температура 95 °С.

Рисунок 3.8 Буферный накопитель

3.5 Расчет и выбор оборудования контура горячего водоснабжения

3.5.1 Выбор сетевого насоса горячего водоснабжения

Сетевой насос системы горячего водоснабжения подбирается исходя из расхода и высоты подъема (; ). Подбираем насос Willo - Stratos GIGA 40/1-39/3

3.5.2 Накопитель горячего водоснабжения для отопительных тепловых насосов

Накопитель горячего водоснабжения служит для подогрева воды, используемой в санитарных целях. Подогрев осуществляется сетевой водой косвенно, через встроенную трубную спираль.

Накопитель для горячего водоснабжения выбирается по объему. Расход воды на горячее водоснабжение здания равен 4500 м³/час. Так как нагрузка горячего водоснабжения носит случайный характер, то накопитель для горячего водоснабжения можно принять из расчета 30% расхода воды на горячее водоснабжение, т.е. 1500м³/час. Принимаем накопитель reflex PFHW объемом 1500 л.

Используется данный накопитель для накопления теплоносителя, резервуар изготовлен из высококачественной стали S235JRG2 (RSt 37-2);

мягкая полиуретановая теплоизоляция толщиной 90 мм с белой плёночной облицовкой;

внутренняя поверхность необработанная, внешняя - полимерное покрытие;

дополнительный встроенный змеевик;

допустимое избыточное рабочее давление: 6 бар;

змеевик 16 бар;

допустимая рабочая температура:

накопитель 95 °C; змеевик 110 °C

Рисунок 3.9 Накопительный водонагреватель

Регулирование. Накопитель серийно оснащается датчиком с соединительным проводом длиной примерно 5 м, который подключается непосредственно к регулятору теплового насоса. Настройка температуры и управляемый по времени подогрев и поддержание температуры с обогревом фланцев осуществляется регулятором теплового насоса. При настройке температуры горячего водоснабжения необходимо учитывать явление гистерезиса. Кроме того, измеренная температура несколько повышается, поскольку процессы термического выравнивания в накопителе требуют некоторого времени после завершения подогрева воды горячего водоснабжения.

Место установки. Накопитель можно устанавливать только в защищенном от промерзания помещении. Установка и ввод в эксплуатацию должны осуществляться сертифицированной монтажной фирмой.

Подключение по воде. Подключение холодной воды должно выполняться (см. рис. 3.10). Все присоединительные линии должны подключаться резьбовыми соединениями. Поскольку при наличии трубопровода рециркуляциивозникают высокие потери при простое, такой трубопровод должен подключаться только при широко разветвленной сети питьевой воды. Если рециркуляция необходима, она должна оснащаться автоматическим устройством, прерывающим режим рециркуляции.

Во избежание неконтролируемого разогрева или охлаждения накопителя на присоединении сетевой воды обязательно должен быть предусмотрен обратный клапан.

Сбросной трубопровод предохранительного клапана в подводящую линию холодной воды должен всегда оставаться открытым. Эксплуатационная готовность предохранительного клапана должна время от времени проверяться путем продувки.

Предохранительный клапан. Установка должна быть оснащена неотключаемым от накопителя предохранительным клапаном, прошедшим типовые испытания. Между накопителем и предохранительным клапаном не должно устанавливаться никаких сужений, например, грязеуловительных решеток.

При прогреве накопителя из предохранительного клапана должна вытекать (капать) вода, чтобы компенсировать расширение воды и предотвращать чрезмерное повышение давления. Дренажный трубопровод предохранительного клапана должен открываться свободно, без какого-либо сужения, через дренажное устройство. Предохранительный клапан должен располагаться в хорошо доступном и видимом месте, чтобы иметь возможность его продувки при работе.

Сбросной трубопровод должен быть выполнен сечением, как минимум равным выходному сечению предохранительного клапана.

Дренажный трубопровод позади приемной воронки должен иметь сечение, по меньшей мере, вдвое превышающее входное сечение клапана. Предохранительный клапан должен быть установлен так, чтобы не превышалось допустимое рабочее избыточное давление 10 бар.

Обратный клапан, контрольный клапан. Для предотвращения обратного протока разогретой воды в трубопровод холодной воды должен быть установлен обратный клапан (препятствующий обратному протеканию воды). Его действие может быть проверено путем закрытия первого по ходу воды запорного вентиля и последующего открытия контрольного клапана Вода не должна вытекать, за исключением воды, содержащейся в коротком участке трубопровода.

Редукционный клапан. Если максимальное давление в сети может превышать допустимое рабочее избыточное давление 10 бар, то в подводящем трубопроводе обязательна установка редукционного клапана.

Запорные вентили. Запорные вентили должны устанавливаться на при соединениях холодной и горячей воды показанного на рис. 3.10 накопителя, а также на прямой и обратной сетевой воде

Рисунок 3.10 Подключение по воде

Запорный вентиль; 2 Редукционный клапан; 3 Контрольный клапан; 4 Обратный клапан; 5 Манометрический штуцер; 6 Дренажный вентиль; 7 Предохранительный клапан; 8 Насос рециркуляции; 9 Слив

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ

 

.1 Описание регулятора теплового насоса

Как работает регулятор теплового насоса. Регулятор теплового насоса необходим для действия всех отопительных тепловых насосов. Он поддерживает, управляет и контролирует работу всех бивалентных, моновалентных и моноэнергетических отопительных установок. В систему интегрирован регулятор отопления по погодным параметрам для двухнезависимых отопительных контуров. Регулятор управляет всеми вспомогательными агрегатами оборудования источника тепла, генератора тепла и утилизации тепла.

Управление функциями регулятора теплового насоса осуществляется посредством 6 клавиш, эксплуатационное состояние теплового насоса и отопительной установки отображается текстовыми сообщениями на ЖК-дисплее 4 x 20 знаков. Функциями регулятора можно управлять с дистанционного пульта управления, обладающего таким же дисплеем и теми же возможностями управления.

Управление в режиме меню/ Динамическое меню. При первоначальном монтаже регулятора теплового насоса вся установка теплового насоса конфигурируется специалистом. Этой начальной конфигурацией определяется меню, так что отображаются только те пункты меню, которые необходимы для имеющейся конфигурации установки.

Конструкция. Регулятор теплового насоса пригоден для всего ассортимента поставки, включающего воздушноводяные, рассольно-водяные и водо-водяные тепловые насосы. Он поставляется в двух исполнениях. Одно - в корпусе, устанавливаемом на стене, второе - в версии, интегрированной в тепловой насос. Регулятор теплового насоса контролирует и регулирует работу всей отопительной установки, он разработан специально для управления тепловыми насосами и выполнен так, что в нормальном случае не требует никаких внешних узлов управления.

Датчики для измерения наружной температуры и температуры прямой сетевой воды могут подключаться непосредственно к регулятору.

Устанавливаемый на стене регулятор соединяется с тепловым насосом соединительным кабелем с кодированным штекером.

Этот соединительный кабель входит в объем поставки всех тепловых насосов для внутренней установки.

Для тепловых насосов, устанавливаемых снаружи, соединительный кабель должен заказываться отдельно как функционально необходимая принадлежность.

Функции и возможности настройки:

• большой, наглядный, алфавитно-цифровой многофункциональный ЖК-дисплей с отображением эксплуатационных и служебных сообщений

• динамическое управление меню, согласованное с конфигурацией установки теплового насоса

• блокировка клавиш, защита от детей • индикация даты и времени

• модемное присоединение (специальная принадлежность) для дистанционной диагностики и визуализации параметров теплового насоса

• управляемое по времени понижение и повышение отопительных характеристик

• функции таймера для своевременного горячего водоснабжения от теплового насоса с возможностью целенаправленного подогрева нагревательным элементом

• два независимых выхода смесителей для регулирования

дополнительного генератора тепла и

второго отопительного контура

• автоматизированная программа целевой сушки окраски

• отопительные характеристики по наружной температуре

• пульт дистанционного управления

Выполнение требований EVU

• Задержка включения после восстановления напряжения или истечения времени отключения EVU (от 10 до 200 с)

• Компрессоры теплового насоса включаются максимум трижды в течение часа.

• Отключение теплового насоса по сигналам отключения EVU с возможностью подключения 2-го генератора тепла.

 

.2 Управление

• Подключение регулятором отопления, действующим по погодным параметрам, теплогенератора (теплового насоса и отопительного котла) в зависимости от теплопотребления .

• Распределение теплопотребления по приоритетам

горячее водоснабжение

отопление

плавательный бассейн

• Регулирование колодезного или рассольного насоса

• Минимизация энергии на оттаивание путем автоматической установки скользящего графика оттаивания.

• Контроль и защита холодильного контура по стандарту DIN 8901

• Обнаружения для каждого случая оптимального режима работы с максимально возможной долей участия теплового насоса

• Функция защиты от замораживания

• Равномерное распределение нагрузки компрессоров в тепловых насосах с двумя компрессорами

• Регулирование 2-го теплогенератора

• Регулирование смесителя

• Регулирование отопительного теплового насоса

Отсутствие простоев теплового насоса летом

Оптимизация энергопотребления сетевого насоса путем автоматического включения и отключения

• Регулирование насоса рециркуляции горячего водоснабжения

• Регулирование насоса рециркуляции плавательного бассейнаПеремычка EVSПеремычка SPRПеремычка (отказ первичного насоса)Перемычка (отказ компрессора)Силовой предохранитель для штекерных клемм J12 и J13 5x20 / 4A TrСиловой предохранитель для штекерных клемм J15 - J18 5x20 / 4A TrПрисоединение питания блока регулирования (24 В AC - 50 Гц)Присоединение датчиков температуры горячего водоснабжения, обратной сетевой воды и наружной температурыВход кодирования теплового насоса и датчика защиты от замораживания через штекерный разъем X8 контрольного кабеляВыход 0-10 В DC для управления преобразователем частоты, дистанционным указателем отказа, насосом рециркуляции плавательного бассейнаПрисоединения термостата горячего водоснабжения, плавательного бассейна и функций отключения EVUПрисоединение датчиков 2-го отопительного контураПрисоединение сигнализации „Минимальное давление рассола“Входы, выходы 230 В AC для управления тепловым насосом через штекерный разъем X11Розетка пока не используетсяРозетка для подключения дистанционного управления (6-полюсная)Присоединение пока не используется- J 18 Выходы 230 В ACдля управления узлами системы (насосами, смесителями, нагревательным элементом, отопительным котлом)Реле связи 230/24 ВБлок регулированияРазделительный трансформатор 230/24 В AC, 28 ВАПланка зажимов присоединений сети, N и PEРаспределительный зажим 24 В ACРаспределительный зажим заземленияШтекерный разъем контрольного кабеля (низкое напряжение)Штекерный разъем контрольного кабеля 230 В AC

.WE второй теплогенераторнаружный датчикотопительный котелсетевой насос 2-го отопительного контурасетевой насоссмеситель 2-го теплогенераторасмеситель 2-го отопительного контурасмеситель к 2-му теплогенераторусмеситель к 2-му отопительному контурурегулятор низкого давления рассоладатчик обратной сетевой воды 2-го отопительного контурапервичный насосдатчик обратной сетевой водынасос бассейнатермостат бассейна

насос горячего водоснабжениядатчик горячего водоснабжениятермостат горячего водоснабжениядополнительный насос

. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

5.1 Характеристика условий монтажа

В дипломном проекте рассматривается организация монтажа системы отопления жилого дома. Система отопления имеет нижнюю разводку. Трубы, арматура, отопительные приборы доставляются на строительную площадку автотранспортом. Источником водоснабжения является городской водопровод, а источником энергоснабжения - городская электросеть.

5.2 Номенклатура и определение объемов монтажных работ

Наименование работ и их объемы сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1.

Ведомость объема работ.

№ п.п.	Наименование работ	Объем работ
		Ед. измерения	Количество
1	2	3	4
1	Подготовительные работы.	%	5
2	Разметка мест прокладки трубопроводов.	100м.	9,63
3	Замеры участков трубопроводов и составление черновых эскизов.	100м.	9,63
4	Вычерчивание замерных эскизов по черновым эскизам.	100м.	9,63
5	Прокладка из отдельных деталей подающей магистрали.	1м.	151,4
6	Прокладка из отдельных деталей обратной магистрали.	1м.	156,8
7	Установка нагревательных приборов на: 9 этаже 8 этаже 7 этаже 6 этаже 5 этаже 4 этаже 3 этаже 2 этаже 1 этаже	1 прибор 1 прибор 1 прибор 1 прибор 1 прибор 1 прибор 1 прибор 1 прибор 1 прибор	14 14 14 14 14 14 14 14 14
8	Проводка из отдельных деталей стояков и подводок на: 9 этаже 8 этаже 7 этаже 6 этаже 5 этаже 4 этаже 3 этаже 2 этаже 1 этаже	1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м.	86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 86,4
9	Сварка стыков подающей и обратной магистралей.	1 стык	143
10	Монтаж узла ввода.	1 узел	1
11	Первое рабочее испытание отдельных частей системы.	100м.	9,63
12	Рабочая проверка системы в целом.	100м.	9,63
13	Проверка на прогрев отопительных приборов с регулировкой.	1 прибор	147
14	Окончательная проверка системы при сдаче.	100м.	9,63
15	Тепловая изоляция подающей и обратной магистрали.	1м.	308,2
16	Комплектование и подноска материалов и изделий.	1м.	12,25
17	Прочие работы.	%	3

5.3 Определение трудоемкости и стоимости трудозатрат

Определение трудоемкости и стоимости трудозатрат сведено в таблице 5.2.

5.4 Выбор и описание методов производства монтажных работ

В дипломном проекте рассматривается последовательный метод производства монтажных работ. Монтаж внутренних санитарно - технических устройств выполняется в 2 этапа:

. Прокладка ввода теплосети и его испытание.

. Установка нагревательных приборов, сборка стояков, трубопроводов и их испытание.

  Трубы перед установкой проверяют на отсутствие засоров. Этажестояки соединяют между собой при помощи сварки или резьбовых соединений. Крепление стояков внутри помещений осуществляется хомутами, которые устанавливаются на высоте, составляющей 0,5 м. от высоты каждого этажа.

Таблица 5.2.

Ведомость трудоемкости и стоимости трудозатрат работ (калькуляция).

Стоимость трудозатр. руб, коп.		48,43 12,23 13,29  11,27    4,56 6,08 7,06 5,28   3,31 1,25 0,86 5,85 8,2 4,33   3,28 3,82 3,82 3,82 3,82 3,82 4,37   21,98 15,47 15,47 15,47 15,47 15,47 17,9
Расценка на ед измер.руб, коп.		- 1-27 1-38  1-17    0-17,9 0-15,6 0-14,2 0-14,2   0-17,9 0-17,9 0-15,6 0-15,6 0-14,2 0-14,2   0-18,2 0-18,2 0-18,2 0-18,2 0-18,2 0-18,2 0-18,2   0-17,9 0-17,9 0-17,9 0-17,9 0-17,9 0-17,9 0-17,9
Затраты труда на весь объем работ	Маш.-дн.	- - -  -    0,77 1,02 1,18 0,88   0,55 0,21 0,15 0,98 1,38 0,73   - - - - - - -   - - - - - - -
	Чел.-дн.	6,79 1,5 1,57  1,33    0,77 1,02 1,18 0,88   0,55 0,21 0,15 0,98 1,38 0,73   0,59 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,78   3,68 2,59 2,59 2,59 2,59 2,59 3
	Маш.-ч.	- - -  -    6,12 8,19 9,4 7   4,4 1,68 1,16 7,88 11 5,8   - - - - - - -   - - - - - - -
	Чел.-ч.	- 11,56 12,52  10,06    6,12 8,19 9,4 7   4,4 1,68 1,16 7,88 11 5,8   4,68 5,46 5,46 5,46 5,46 5,46 6,24   29,47 20,74 20,74 20,74 20,74 20,74 24
Нормы времени на ед. измерения	Маш.-ч.	- - -  -    0,24 0,21 0,19 0,19   0,24 0,24 0,21 0,21 0,19 0,19   - - - - - - -   - - - - - - -
	Чел.- ч.	- 1,2 1,3  1,1    0,24 0,21 0,19 0,19   0,24 0,24 0,21 0,21 0,19 0,19   0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26   0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24
Обосова ние норм		- Е9-1-11,а Е9-1-12,а  Е9-1-13,а   Е9-1-2 т.2 15,д 13,д 13,д Е9-1-2 т.2 15,д 15,д 14,д 14,д 13,д 13,д Е9-1-2 т.2 2,з 2,з 2,з 2,з 2,з 2,з 2,з  Е9-1-2 5,д 5,д 5,д 5,д 5,д 5,д 5,д
Объем работ	Кол -во	5 9,63 9,63  9,63    25,5 39 49,7 32,7   18,5 7 5,5 37,5 57,8 30,5   14 14 14 14 14 14 14 14  86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 100
	Ед измер.	% 100м. 100м.  100м.    1м. 1м. 1м. 1м.   1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м.   1 приб 1 приб 1 приб 1 приб 1 приб 1 приб 1 приб   1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м.
Наименование работ		Подготовительные работы Разметка мест прокладки трубопроводов Замеры участков трубопроводов и составление черновых эскизов Вычерчивание замерных эскизов по черновым эскизам Прокладка из отдельных деталей подающей магистрали Ф 50 Ф 32 Ф 25 Ф 20 Прокладка из отдельных деталей обратной магистрали Ф 70 Ф 50 Ф 40 Ф 32 Ф 25 Ф 20 Установка нагревательных приборов на отопление на: 7-9 этаже 6 этаже 5 этаже 4 этаже 3 этаже 2 этаже 1 этаже Прокладка из отдельных деталей стояков и подводок на: 7-9 этаже 6 этаже 5 этаже 4 этаже 3 этаже 2 этаже 1 этаже
№ пп		1 2 3  4  5      6        7         8
Тоимость трудозатр. руб, коп.		14,3  1,68  40,83  24,85  17,2  21, 86  588,67  31,61  29,05
Расценка на ед измер.руб, коп.		0,1  1-68  4-24  2-58  0-11,7  2-27  1-91  2-58  -
Затраты труда на весь объем работ	Маш.-дн.	1,74  0,26  6,38  3,37  -  2,77  -  5,38  -
	Чел.-дн.	1,74  0,26  6,38  3,37  2,02  2,77  77,05  5,38  4,07
	Маш.-ч.	14,3  2,1  51,04  26,96  -  22,15  -  44,1  -
	Чел.-ч.	14,3  2,1  51,04  26,96  16,17  22,15  616,4  44,1  -
Нормы времени на ед. измерения	Маш.-ч.	0,1  2,1  5,3  2,8  -  2,3  -  3,6  -
	Чел.- ч.	0,1  2,1  5,3  2,8  0,11  2,3  2,0  3,6  -
Обоснова ние норм		Е22-2-1 т.1  14,2 Е9-т-34 т.2 2,2 Е9-1-8 №1 Е9-1-8 №2 Е9-1-8 №7 Е9-1-8 №3 Е11-10 т.2 2,а Е9-14-1 №1 -
Объем работ	Кол -во	143  1  9,63  9,63  147  9,63  308,2  12,25  3
	Ед измер.	1 стык  1 узел  100м.  100м.  1приб.  100м.  1м.  1м.  %
Наименование работ		Сварка стыков подающей и обратной магистралей Монтаж узла ввода  Первое рабочее испытание отдельных частей системы Рабочая проверка системы в целом  Проверка на прогрев отопительных приборов с регулировкой Окончательная проверка системы при сдаче  Тепловая изоляция подающей и обратной магистралей Комплектование и подноска материалов и изделий Прочие работы
№ пп		9  10  11  12  13  14  15  16  17

5.5 Разработка календарного плана производства работ с составлением графика движения рабочих

Продолжительность выполнения ручных процессов определяется по формуле:

                         (5.1)

где: - трудоемкость процесса, чел-ч; n - количество смен работы в сутки;    R - количество рабочих в бригаде; t - количество часов в смену.

  Расчетную часть календарного плана производства работ сводим в таблицу 5.3.

  График движения рабочих составляем после составления календарного плана.

  Коэффициент неравномерности движения рабочих определяется по формуле:

 

R_НР = R_МАХ / R_СР ≤ 2

где: R_МАХ - максимальное число рабочих, занятых на строительстве, чел.;    R_СР - среднее число рабочих, чел.

 

R_СР = W / Т,                            (5.2)

где: W - общие затраты на выполнение работ, чел - дн.; Т - продолжительность строительства, дн.

R_СР = 146,58 / 90,4 = 1,62 ~2; К_НР = 3 / 1,62 = 1,8 < 2

 

Таблица 5.3.

Календарный план производства работ.

Состав бригады (звена)			4р-1 6р-1 6р-1  6р-1    4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1   4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1   4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1   4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1 4р-1 3р-1
Число смен			1 1 1  1    1 1 1 1   1 1 1 1 1 1   1 1 1 1 1 1 1   1 1 1 1 1 1 1
Числен. рабоч. в смену			1 1 1  1    2 2 2 2   2 2 2 2 2 2   2 2 2 2 2 2 2   2 2 2 2 2 2 2
Продолжит. рабоч. дня			7 1,5 1,5  1,5    0,39 0,5 0,6 0,44   0,28 0,1 0,08 0,5 0,7 0,37   0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5   2 1 1 1 1 1 1,5
Требуемые машины	Количес тво		1 1 1 1   1 1 1 1 1 1
	Наименование		Лебедка Лебедка Лебедка Лебедка   Лебедка Лебедка Лебедка Лебедка Лебедка Лебедка
Затраты труда, чел-дн			6,79 1,5 1,57  1,33    0,77 1,02 1,18 0,88   0,55 0,21 0,15 0,98 1,38 0,73   0,59 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,78   3,68 2,59 2,59 2,59 2,59 2,59 3
Объем работ	Кол - во	5 9,63 9,63  9,63    25,5 39 49,7 32,7   18,5 7 5,5 37,5 57,8 30,5   18 21 21 21 21 21 24   122,8 86,4 86,4 86,4 86,4 86,4 100
	Ед измер.	% 100м. 100м.  100м.    1м. 1м. 1м. 1м.   1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м.   1 приб 1 приб 1 приб 1 приб 1 приб 1 приб 1 приб   1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м. 1м.
Наименование работ			Подготовительные работы Разметка мест прокладки трубопроводов Замеры участков трубопроводов и составление черновых эскизов Вычерчивание замерных эскизов по черновым эскизам Прокладка из отдельных деталей подающей магистрали Ф 50 Ф 32 Ф 25 Ф 20 Прокладка из отдельных деталей обратной магистрали Ф 70 Ф 50 Ф 40 Ф 32 Ф 25 Ф 20 Установка нагревательных приборов на отопление на: 7 этаже 6 этаже 5 этаже 4 этаже 3 этаже 2 этаже 1 этаже Прокладка из отдельных деталей стояков и подводок на: 7 этаже 6 этаже 5 этаже 4 этаже 3 этаже 2 этаже 1 этаже
№ пп			1 2 3  4  5      6        7         8
Состав бригады (звена)			6р-1 5р-1 4р-1 6р-1 5р-1 4р-1 6р-1 5р-1 4р-1 6р-1 5р-1 4р-1 6р-3  6р-2 5р-1  4р-1 2р-2  4р-1 2р-2  4р-1 2р-1
Число смен			1  1  1  1  1  1  1  1  1
Числен. рабоч. в смену			3  3  3  3  3  3  3  3  2
Продолжит. рабоч. дня			1  1  3  1  1  1,5  50,5  2  2
Требуемые машины	Количес тво		1  1  1  1  1      1
	Наименование		Св. тра- нсформ. Лебедка  Маном.  Маном.  Гидро- пресс     Тележка
Затраты труда, чел-дн			1,74  0,26  6,38  3,37  2,02  2,77  77,05  5,38  4,07
Объем работ	Кол -во	143  1  9,63  9,63  147  9,63  308,2  12,25  3
	Ед измер.	1 стык 1 узел  100м.  100м.  1приб.  100м.  1м.  1м.  %
Наименование работ			Сварка стыков подающей и обратной магистралей Монтаж узла ввода  Первое рабочее испытание отдельных частей системы Рабочая проверка системы в целом  Проверка на прогрев отопительных приборов с регулировкой Окончательная проверка системы при сдаче  Тепловая изоляция подающей и обратной магистралей Комплектование и подноска материалов и изделий Прочие работы
№ пп			9  10  11  12  13  14  15  16  17

5.6 Расчет потребности в машинах, механизмах, приспособлениях с составлением графика их работ

Расчет сведем в таблицу 5.4.

Таблица 5.4.

График работы основных машин и механизмов.

№ п	Наименование	Ед. измерения	Число машин
1 2 3 4	Лебедка Сварочный трансформатор Тележка для подвозки материалов и изделий Гидропресс	1 лебедка 1 трансформатор 1 тележка 1 гидропресс	2 3 2 3

5.7 Определение потребности в материалах, заготовках и оборудовании с составлением графика их поступления.

 

Расчет сведем в таблицу 5.5.

Таблица 5.5.

Сводная ведомость потребности материалов, заготовок и оборудования

№ п	Наименование	Ед. измерения	Количество
1 2 3       4   5   6 7 8 9 1	Трубы водогазопроводные, Ф 70 - 20  Радиаторы МС - 140 - 108 ГОСТ 8690 - 75 Вентиль запорный муфтовый 15 КЧ 18 п 2: Ф15 Ф 20 Ф 25 Ф32 Ф50 Ф70 Кран проходной муфтовый 11 В 60 бк: Ф15 Ф 20 Кран регулирующий двойной регулировки ГОСТ 10944 - 75: Ф15 Ф 20 Задвижка 3046 бр Ф50 Циркуляционный насос UPC 32 - 60 Грязевик абонентский серии 5.903 - 13В54.2 Теплосчетчик ТС ТИК Клапан обратный фланцевый 16К49П: Ф32 Ф50 Клапан регулируемый VF2 Термометр ТСМ - 100 Манометр МДФ - 1 - 100 Насос ручной РО 8 - 30 - 01	1м. 1 прибор 1 вентиль       1 кран   1 кран   1 задвижка 1 насос 1 грязевик 1 счетчик 1 клапан   1 клапан 1 термометр 1 манометр 1 насос	963 147  7 6 6 8 1 1  4 14  52 95 6 1 2 1  1 1 1 4 4 1

5.8 Мероприятия по технике безопасности

 

   Все поставляемое на объект оборудование должно быть промаркировано, на нем масляной краской должен быть написан его вес.