задача, ГРП. Пояснювальна записка до дипломного проекта на здобуття освітньокваліфікаційного рівня Спеціаліст" за фахом 000008 Енергетичний менеджмент"
 Скачать 1.19 Mb.
|
2.2.5 Анализ динамики энергопотребленияПеред построением графика энергопотребления были сняты суточные показания счетчика с интервалом в час. Таблица 2.6
При снятии показаний электросчетчика необходимо учитывать коэффициент трансформации трансформатора тока. В данном случае он равен.  Это означает, что полученные все значения нужно умножать на 80.Таким образом график потребления электроэнергии выглядит так:  Рисунок 2.2 – Суточный срез потребления электроэнергии за 11.12.2005 Проведем анализ данной циклограммы. Начиная с 8:00 происходит повышение нагрузки учебного корпуса. Ближе к полудню расход электроэнергии резко увеличивается, и самый пик приходится на время с 10:00 до 11:30. Это связано с началом рабочего дня. В обеденное время идет спад потребления электроэнергии за счет окончания первой смены. Во второй половине дня можно наблюдать еще один скачек расхода электроэнергии. Это можно объяснить тем, что некоторые занятия начинаются во второй половине дня. После 15:30 идет спад нагрузки. Остальное время энергия расходуется стабильно. В основном работает вентиляционная система и аварийное освещение. 2.3. Существующая система отопления учебно-лабораторного корпуса.2.3.1 Общие сведенья. Система отопления учебно-лабораторного корпуса – однотрубная с нижней разводкой с естественной циркуляцией. Для отопления зданий широко применяются вертикальные проточно-регулируемые однотрубные системы с нижней разводкой, которые дают значительную экономию металла при применении перегретой воды. Достоинством этих систем является также возможность их наращивания и поэтажного пуска в работу по мере возведения здания. Кроме этого, гигиеничность, комфортность созданного ими микроклимата, простота эксплуатации, возможность работы, как в малых, так и в больших строительных объемах. Эта система дает возможность существенно удешевить строительство за счет меньшей длины труб. Однако она не лишена и недостатков. Так, регулирование теплоотдачи отдельных нагревательных устройств является недостаточно точным, что в конечном результате может привести к неоправданному увеличению затрат энергоносителей. Чтобы обеспечить равномерную теплоотдачу, необходимо увеличить площадь нагрева отопительных устройств по направлению движения теплоносителя. При этом следует установить термостатические вентили сделать специальную схему подсоединения радиаторов, которая улучшит регулирование теплоотдачи всей системы. Принцип работы гравитационной системы следующий: при нагреве воды в котле плотность ее уменьшается, в результате чего она поднимается вверх по главному стояку, а на смену ей в котел от нагревательного прибора по обратному трубопроводу поступает охлажденная вода с большей плотностью. Следовательно, циркуляция воды в системе отопления происходит непрерывно за счет разности между плотностью воды в обратном и подающем трубопроводах.  Рисунок 2.3 – Принципиальная схема водяного отопления с естественной циркуляцией. 2.3.2. ВодоподготовкаВ рабочем цикле котельная вода, как правило, осуществляет круговой процесс, таким образом количество ее в цикле должно быть постоянным. Но в действительности это не так, так как часть воды теряется через неплотности в сальниковых уплотнениях запорной арматуры, при развоздушивании системы, при ремонтах и т.д. Для предотвращения накопления в котле различных частиц (шлама) часть воды удаляют через специальные отводы. Потерянную воду необходимо дополнять новой. Источником воды является городская водопроводная сеть. Качество исходной воды характеризуется следующими основными показателями: - жесткость общая – 5,5-7,0 мг-экв/л - щелочность общая – 4,0-5,0 мг-экв/л Воду, которую берут из источника водопоступления и еще не обработали, называют первичной водой. После химической и термической обработки этой воды ее используют для пополнения указанных выше потерь и называют дополнительной. Смесь дополнительно воды и конденсата от внешних потребителей, которую направляют на питание котла, называют питательной. Кипящую в котле воду называют котловой водой. В первичной - естественной воде есть разные механические примеси. Присутствие примесей выше определенных норм вызывает при нагреве и кипении воды появление на поверхностях нагрева слоя накипи, которая плохо проводит тепло, вспенивание воды на барабане котла. Наличие в воде газов (кислорода, углекислого газа и других) вызывает коррозию металла котла и трубопроводов. Для предотвращения аварийных ситуаций из-за ненормированного качества питательной воды необходимо обрабатывать воду. В соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации все котлы оборудованы установкой для докотловой обработки воды. 2.3.3 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкцииОсуществить раcчет теплопотерь через ограждающие конструкции Определить удельный расход теплоты на отопление здания Тепловая мощность системы отопления определяется из уравнения теплового баланса Ф со = Σ Ф пот - Σ Ф пост Определим величины теплопотерь через ограждающие конструкции здания. Тепловые потери через материал в здании характеризуются величиной коэффициента теплопередачи ограждения, которая характеризует тепловой поток проходящий через 1 м2 поверхности ограждения при разности Δtв ◦С внутри и вне помещения в 1◦С. Указанная разность меняется в течении отопительного сезона, поэтому рассчитать мощность можно только для определенного момента времени. Строительными нормами для каждого географического пояса определяется расчетная температура наружного воздуха, которую используют для вычисления максимального часового расхода тепла в самое холодное время зимы. Для определения потребления энергии за весь отопительный сезон необходимо знать среднюю за этот сезон температуру воздуха и количество дней в течении которых необходимо отапливать помещение, если их перемножим, то получим характеристику климата местности именуемой количеством градусо-дней (DD). Исходными данными для расчета теплопотерь отдельными помещениями и зданием в целом являются планы этажей и характерные разрезы по зданию со всеми строительными размерами. Назначение помещений Ориентация здания по сторонам света Место постройки здания Отметим, что поток теплоты (Вт) теряемой помещением, складывается из основных потерь теплоты через все его наружные ограждения Ф0 и добавочных теплопотерь Ф доб Ф = Σ Ф 0 + Σ Ф доб При этом потери теплоты определяем суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 100 Вт. Ф =F/R 0 (t в - t н )(1+ Σβ )n=kF(t в - t н )(1- Σβ )nгде F- расчетная площадь ограждения, k - коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции; R 0 - сопротивление теплопередачи данной ограждающей конструкции; t в - t н - температуры внутреннего и наружнего воздуха; (1- Σβ ) - добавочные теплопотери; n- коэффициент учитывающий положение ограждающего покрытия по отношению к наружнему воздуху; Определим основные теплопотери проектируемого здания по соотношению Ф =F(t в - t н )n /R 0 (2,1)Наружные стены выполнены толщиной в два кирпича, оштукатуренные изнутри с использованием цементно-песчаной штукатурки. Исходные данные для кирпичных стен: λ к = 0,81 Вт/(м×0С); δ к = 0,51 м Исходные данные для цементно-песчаной штукатурки стен: λ шт = 0,93 Вт/(м×0С); δ шт = 0,015 м. Геометрические размеры здания (рассмотрим первый этаж): а =122м; b= 14м; h= 3,25 м. Помещение имеет оконные блоки с двойным остеклением, общая площадь которых составляет: F cт = 224×1,8=403,2 м2 Площадь поверхности наружных стен F= 2ah-F с F =2×122×3,25-403.2=793-403.2=390 м2. Сопротивление теплопередаче наружных стен получим по формуле (2,1) учитывая что R в =0,115 (м2 0С/Вт) и R н =0,043 (м2 0С/Вт), площадь пола S=1708м2. R о = R в + R н + Σ Ri где Ri = δ к / λ к + δ шт / λ шт =0,51/0,81+0,015/0,81 Rо = 0,115+0,043 +0,015/0,81+0,51/0,81=0,806 м2 0С/Вт Сопротивление теплопередаче двойных окон R о =0,345 м2 0С/Вт. Следовательно, теплопотери через наружные стены определяются Ф=F(t в -t н )n /R 0= (1/0,806)×390(18+6)+(1/0,345)403,2(18+6) Ф=11613+28049=39662 Вт Одна стена обращена на север, вторая на восток, третья стена на запад и последняя на юг поэтому дополнительные потери теплоты через эти стены Ф доб ст составляют: для первой 10%, второй 10%, третьей 5% и четвертая 0% от основных теплопотерь, которые необходимо добавить к последним. Ф доб ст =39662×0,25=9915Вт. Таким образом, с учетом дополнительных теплопотерь через наружние стены получим Ф О =39662+9915=49577Вт Так как здание четырехэтажное, то полученное значение теплопотерь увеличиваем в четыре раза. ФО=49577×4=198308 Вт. Перекрытие имеет площадь S=1708м2 и состоит из железобетонных плит толщиной δ пл =0,035м, для которых по таблице λк = 2,04 Вт/(м×0С); Железобетонные плиты покрыты теплоизоляцией выполненной из минеральной ваты толщиной δ ваты =0,14м, слоя гравия керамзитового δ кер =0,1м, и двух слоев рубероида толщиной δ руб =0,003м, для которых выбираем по таблице значения теплопроводности и значения сопротивления тепловосприятию для внутренней и внешней поверхностей: λ ваты = 0,06 Вт/(м× 0С), λ грн.= 0,17 Вт/(м× 0С), λ кер = 0,23 Вт/(м×0С) R в = 0,132 (м2×0 С)/Вт, R н = 0,043 (м2 ×0С)/Вт, Исходя из этих данных получим значение для сопротивления теплопередаче перекрытия: R о пер = 0,132+0,043+0,035/2,04 + 0,14/0,06 + 0,1/0,23 + 0,003/0,17= 0,132+0,043+0,017+2,33+0,435+0,018=2,975 (м 2 0 С)/Вт, Теплопотери через перекрытия находим по соотношению: Ф =F(t в - t н )n /R 0 Принимаем поправочный коэффициент n =0,9 как для чердачных перекрытий с кровлей из рулонных материалов Ф пер = (1/2,975)×1708×(18+6)×0,9=12400 Вт Полы выполнены из керамзитобетона (ρ=1800кг/м3 ) толщиной δ кер =0,1м, теплопроводность которого находим по справочным данным таблицы 7 [1] λ кер = 0,92 Вт/(м×0С). Ширина пола равна b= 14м, до осевой линии соответственно 7 м. Потери теплоты через неутепленные полы определяем по зонам, паралельным наружним стенам. Сопротивление теплопередаче для первой зоны составляет R н. пол –2,15, для второй –4,3 и для третьей 8,6. Для остальной части пола –14,2 (м2×0С)/Вт. Площадь участков пола, примыкающего к углам в первой двухметровой зоне вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих наружних стен, образующих угол. Разделим площадь пола на двухметровые зоны и получим две зоны шириной по 2м и одну зону шириной 3 м. Площади данных зон равны: F 1 = F 2 = 122×2=244м2 ; F 3 = 122×3=366м2 Сопротивление теплопередаче R о пол (м2×0С)/Вт, для каждой из зон определяем по формуле R у. пол= R н. пол + δ / λ Зона 1 R у. пол= 2,15+ 0,1/0,92=2,15+0,11=2,26 Зона 2 R у. пол= 4,3+ 0,1/0,92=2,15+0,11=4,44 Зона 3 R у. пол= 8,6+ 0,1/0,92=2,15+0,11=8,71 Суммарные теплопотери по всем зонам пола Ф п = 2×[(1/2,26)×244+(1/4,44)×244 + (1/8,71)×366]×(18+6)×0,9= 2×(108+55+42)×24×0.9=8856 Вт Общие потери через все ограждения составят: Ф= Σ Ф=8856×4+12400×4+198308=283332ВтДобавочные теплопотери Добавочные теплопотери определяются суммой теплопотерь расходуемой на: вентиляцию помещения, испарение влаги, нагрев инфильтрующего воздуха |