теплоснабжения жилого дома ЖК «Bright Star», расположенного в г.Нур-Султан.. теплоснабжения жилого дома ЖК «Bright Star», расположенного в г.. Значения температур в различных помещениях определено в сниПах, касательно отопления и вентиляции

• Название: Значения температур в различных помещениях определено в сниПах, касательно отопления и вентиляции
• Анкор: теплоснабжения жилого дома ЖК «Bright Star», расположенного в г.Нур-Султан
• Дата: 13.10.2022
• Размер: 2.04 Mb.
• Имя файла: теплоснабжения жилого дома ЖК «Bright Star», расположенного в г..docx
• Тип: Диплом; #730987
• страница: 5 из 7

При расчете выбросов оксида углерода определяется количество оксида углерода (М_co), выбрасываемое в атмосферу с дымовыми газами каждого котла при сжигании топлива, г/с:

(2.54)


где

С_со - выход оксида углерода при сжигании топлива при эксплуатационном режиме работы котла, кг/т;

Количество оксида углерода (С_со) в зависимости от вида сжигаемого топлива определяется из соотношения, кг/т:
(2.55)


где

q₃ =0,5 % потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива;

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в дымовых газах продуктов неполного сгорания окиси углерода: для твердого топлива - 1,0;

_со - удельный вес оксида углерода, равный 1,25 кг/м³ при нормальных условиях;

Q_со - теплота сгорания оксида углерода, равная 12650 кДж/м³.

2.7.6 Расчет дымовой трубы
Высота дымовых труб ТЭЦ должна обеспечивать такое рассеивание золы, оксидов серы, оксидов азота и других вредных примесей, при котором концентрации их у поверхности земли становятся меньше допустимых.

Значения, определяемые при расчете высоты стека, представляют собой оксиды азота и содержание серы, поскольку современные методы сбора золы могут уменьшить содержание золы и твердых веществ до значений, которые не влияют на высоту стека. труба. Поэтому при расчете трубопровода необходимо учитывать общий эффект диоксида серы и двуокиси азота в атмосфере.
(2.56)
где

А =200 коэффициент, зависящий от температурной стратификации и определяющий условия рассеивания в данном районе планеты (для Казахстана А = 200);

F =1- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере;

m и n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья дымовой трубы;

Коэффициент m находится в зависимости от параметра f:
(2.57)


где

– средняя скорость выхода газов, м/с;
(2.58)


где

-секундный расход удаляемых газов;
(2.59)



где

N- количество труб ТЭЦ

d_o – диаметр устья дымовой трубы, м.

Данные по дымовым трубам на ТЭЦ-2:

- высота - Н = 100 м

- диаметр устья- _у = 7 м

- количество- N = 4 шт.

- Vg=36510³ - производительность дымососа, м³/ч

- n_к =4 шт.- количество котлов.

Коэффициент n находится в зависимости от параметра
(2.60)


Коэффициент n = 1 при V_сек >2

ПДК_SO2 = 0,5 мг/м³

ПДК_NO2 = 0,085 мг/м³

Т = _g - t_м = 129 - 30 = 99 С – разность между температурой выбрасываемых газов и средней температурой воздуха самого жаркого месяца в полдень.

Р_n = 1 – поправочный коэффициент для расчета многоствольных труб
м
Результаты расчета показали, что установленных на ТЭЦ-1 дымовых труб достаточно для успешного рассеивания.
3 Автоматическое регулирование в системе теплоснабжения и экономический эффект проекта

3.1 Автоматизированный тепловой пункт жилого здания

3.1.1 Общие сведения об автоматизации системы теплоснабжения
При проектировании и строительстве нового жилого дома в современных условиях автоматизации и робототехники, необходимо предусматривать автоматическое управление параметрами рабочего теплоносителя в системе теплоснабжения здания в зависимости от внешних параметров. Внешними параметрами, которые оказывают влияние на работу системы отопления является температура наружного воздуха, влажность, атмосферное давление.

Теплоноситель из тепловой сети направляется на ввод в здание, а именно в тепловой пункт. Ранее тепловые пункты были старого элеваторного типа, в которых через струйный насос вода из обратки подмешивалась с водой из прямого трубопровода, с целью снижения температуры последней.

В настоящее время тепловые пункты проектируются и собираются в блочные модули на заводе-изготовители и являются полностью автоматизированными.

Автоматизированный тепловой пункт на самом деле самый важный элемент в системе теплоснабжения, так как благодаря этой установки происходит передача тепла от теплоносителя центрального источника тепла и рабочего тела системы отопления. Если тепловой пункт предназначен только для одного дома, то он является индивидуальным, на группу зданий – групповым, на район – центральным.

Задачей автоматизированного теплового пункта является поддерживать температуры рабочего тела системы отопления в необходимых значениях, для создания комфортных условий проживания жителей дома, при любых значениях температуры наружного воздуха. А также поддержание оптимальной температуры воды с достаточным напором.

Тепловые сети – это транспортирующая тепловую энергию система трубопроводов от источника тепловой энергии ТЭЦ до потребителя – теплового пункта. Именно с тепловой сети в тепловой пункт через вводной трубопровод с регулирующими задвижками поступает горячая вода под определенным напором. На входе давление воды выше, чем в системе отопления здания. Поэтому устанавливается прибор для регулирования давления – регулятор.

Также на тепловом пункте установлены приборы:

- автоматика и датчики температуры;

- манометры и термометры;

- регулирующие клапаны с приводом;

- насосы с частотным регулированием;

- предохранительные клапаны.

Автоматизированный тепловой пункт пропускает через себя обработанную воду, после чего она вновь уходит в систему, но уже по пути другого трубопровода. В грамотно установленном автоматизированном тепловом пункте отсутствуют аварийные ситуации, энергопотребление становится более эффективным.
3.1.2 Схема автоматизации индивидуального теплового пункта
Схема автоматизированного теплового пункта находится в полной зависимости от особенностей пользователей тепловой энергии, которых обслуживает тепловой пункт, а также от особенностей источников теплоты, которые снабжают тепловой энергией. В тепловых пунктах закрытая система горячего водоснабжения, и независимая схема присоединения системы отопления.

Теплоноситель, в данной водяной системе отопления, вода с температурой от источника теплоты, равной 150 ⁰С поступает в тепловой пункт по подающей трубе теплового ввода. В тепловом пункте идет отдача тепла в теплообменниках подогревателях воды для системы горячего водоснабжения. Температурный график системы теплоснабжения равен 150/70 ⁰С, для горячего водоснабжения 60/40 ⁰С, и системы отопления (вода в радиаторах) – 95/70 ⁰С.

В теплообменниках ГВС вода водопроводная нагревается до температуры 40-60 ⁰С и подается в бак-аккумулятор. К потребителям вода подается с температурой 40 ⁰С. Значение температуры в 60 ⁰С поддерживается для того, чтобы в баке аккумуляторе иметь запас по теплу. Водопроводная вода на входе в подогреватель имеет температуру 15 ⁰С летом, и 5 ⁰С – зимой.

В подогревателях системы отопления вода с температурой 150 ⁰С из тепловой сети нагревает воду из радиаторов до температуры 95 ⁰С. На выходе из радиаторов отопления температура воды равна 70 ⁰С.

В циркуляционных контурах: контур системы отопления и контур системы горячего водоснабжения, в работе находятся циркуляционные насосы, которые заставляют воду перемещаться по кругу: от тепловых пунктов к пользователям и обратно. При движении воды в контуре горячего водоснабжения вода остывает, однако требуется поддерживать ее в пределах, требуемых потребителю. Для этого предусмотрен подогреватель второй ступени ГВС, где вода догревается до температуры 60 ⁰С.

Как известно, любая, даже замкнутая система имеет утечки теплоносителя. Поэтому для восполнения этих потерь используются подпитки теплового пункта, в котором применяются первичные тепловые сети как источники теплоносителя.

Рисунок 3.1 - Функциональная схема автоматизации

индивидуального теплового пункта
Преимуществами теплового пункта является следующее:

- длина прокладки трубопроводов намного уменьшается, почти вдвое;

- снижаются затраты на тепловую изоляцию;

- снижаются затраты электрической энергии на перекачку теплоносителя;

- снижаются потери тепловой энергии при транспортировки горячей воды системы ГВС;

- сокращается аварийность тепловых сетей;

- сокращается штат, обслуживающих систему теплоснабжения здания;

- поддержание на постоянном уровне комфортных условий для жителей дома;

- оплата за тепловую энергию по счетчику, а не по тарифу;

- экономия тепла.

3.2 экономический эффект проекта

Совершенствование снабжения жителей жилого дома ЖК «Bright Star», расположенного по адресу: район Сарыарка, 189-я улица, достигается установкой на стадии строительства автоматизированного теплового пункта. Это означает, что внедренный цифровой регулятор автоматически следит за температурой окружающей среды и температурой внутри помещения и отпускает то количество теплоты на отопление, которое требуется и поддерживает температуру горячей воды в системе ГВС.
3.2.1 Определение материальных затрат на внедрение автоматизированного теплового пункта
Автоматизация теплового пункта включает в себя следующее оборудование, представленное в таблице 3.1. Все цены взяты по каталогу фирмы «Данфосс».
Таблица 3.1

Материальные затраты

№	Наименование материалов и комплектующих изделий	Стоимость 1 шт, тенге	Кол-во	Общая стоимость, тенге
Оборудования теплового пункта:
1	- электронный регулятор ECL Comfort 300 (1 шт.)	500 000	1	500 000
2	- карта для ECL Comfort 300 (1 шт.)	60 000	1	60 000
Оборудования теплового пункта:
3	- датчики температуры наружного воздуха ESMT (1 шт.)	50 000	1	50 000
4	- датчик температуры внутреннего воздуха ESM-10 (1 шт.)	50 000	1	50 000
5	- датчик погружной ESMU (4 шт.)	40 000	4	160 000
6	- разгруженный регулятор перепада давления AFPA (1 шт.)	300 000	1	300 000
7	- клапан VFG2 для регулятора перепада давления (1 шт.)	150 000	1	150 000
8	- клапан с электроприводом для системы отопления VF2 (1 шт.)	300 000	1	300 000
9	- клапан с электроприводом для системы ГВС VF2 (1 шт.)	300 000	1	300 000
10	- Циркуляционный насос для системы отопления (1 шт.)	400 000	1	400 000
11	- Циркуляционный насос для системы ГВС (1 шт.)	250 000	1	250 000
12	- теплообменник XG 10-1 30 для системы ГВС (1 шт.)	500 000	1	500 000
13	- тепловычислитель СПТ 943.1 (1 шт.)	250 000	1	250 000
14	- расходомер ультразвуковой SONO 2500 CT (2 шт.)	200 000	2	400 000
15	- преобразователь давления для тепловычислителя MBS-3000 (2 шт.)	100 000	2	200 000
16	- термометры сопротивления КТПТР-01-1-80 (2 шт.)	90 000	2	180 000
17	- термометр показывающий биметаллический ТБ – 10 (12 шт.)	5 000	12	60 000
18	- манометр показывающий модель 111.10 (18 шт.)	5 000	18	90 000
19	- трехходовой кран для манометра 11б18бк (18 шт.)	2 000	18	36 000
20	- кран шаровой типа X1666 (6 шт.)	20 000	6	120 000
21	- клапан обратный типа 402 (3 шт.)	25 000	3	75 000
	Итого:			4 431 000

На приобретение данных устройств заложены капитальные затраты в размере 4 431 000 тенге.
3.2.2 Определение экономической эффективности от внедрения автоматизированного теплового пункта
Для определения экономической эффективности проведем анализ работы автоматизированного теплового пункта.

При температурном графике тепловой сети 130/70 ⁰С приняты следующие параметры:

1) Температура точки излома температурного графика теплоснабжения t_из, примем t_из = 1 °С.

2) Температура окончания отопительного сезона, °С. t_{ок.отоп.сез.} = 8 °C.

3) Средняя температура за период излома температурного графика t_ср.изл. Примем значение t_ср.изл. = 4,5 °С.

4) Фактические параметры температур при средней температуре за период излома t_ср.из. Находим по температурному графику:

а) температура t₁ = 65 °С (на линии подачи);

б) температура t₂ = 42,3 °С (на линии обратки);

Разность этих температур Δt = 65 – 42,3 = 22,7 °С.

5) Температуры в подаче и обратке в t_ср.из. при наличии средств автоматической регулировки в ИТП (тепловом пункте).

а) для подачи:

t₁ = t_{вн.помещ.} + Δt' · Q_о^0,8 + (δt_р – 0,5 · υ_р) · Q_о (3.1)

t₁ = 18 + 40·0,18^0,8 + (130 – 0,5 · 1,23) ·0,18 = 51,43 °C
б) для обратки:

t₂ = t_{вн.помещ.} + Δt' · Q_о^0,8 – 0,5 · υ_р · Q_о (3.2)

t₂ = 18 + 40·0,18^0,8 – 0,5 · 1,23 ·0,18 = 28,03 °С
в) определяем разность этих температур:
Δt" = 51,43 – 28,03 = 23,4 °С.
6) Коэффициент относительной отопительной нагрузки, обозначим его как f.

а) в период излома температурного графика:
f_из = (t_{вн.помещ.} – t_ср.из.) /(t_{вн.помещ.} – t_{нар.возд}) (3.3)

f_из = (18 – 4,5) / (18 – (–35)) = 0,25
б) в среднем за отопительный период:
f_из.от. = (t_{вн.помещ.} – t_{ок.отоп.сез})/( t_{вн.помещ.} – t_{нар.возд}) (3.4)

f_из.от. = (18 – 8) / |(18 + (–35))| = 0,588
7) По СНиПу 23-01-99 находим длительность отопительного периода для г.Нур-Султан, n = 219 суток.

8) Длительность периода излома («полочки») температурного графика, в сутках, n', по СНиП II-А-6-72. n' = 32 суток.

9) Количество тепла, расходуемого в период излома температурного графика, %,
S = (f_из·n')/(f_из.от·n) (3.5)

S = (0,25·32) / (0,588 ·219) = 0,06·100 % = 6
10) Количество тепла, перерасходуемого в период излома температурного графика, %.
D = 1 – (Δt"/Δt) (3.6)

D = 1 – (23,4 /22,7) ·100 % = 3,08
11) Количество тепла, которое перерасходуется в период излома температурного графика (на «полочке»), Гкал:
Q_{перерасход} = Q_о · S · D (3.7)

Q_{перерасход} = 0,18 · 10³ · 6 ·3,08 = 3 320 Гкал
16) Стоимость тепловой энергии, тариф: R = 2 437,97 тенге/Гкал

17) Экономический эффект от внедрения средств автоматизации ИТП:
Э = Q_{перерасход} · R/1000 (3.8)

Э = 3 320 · 2437,97 = 8,094 млн.тенге

18) Срок окупаемости, лет:
Т = М_зт / Э (3.9)

Т = 4, 431/ 8,094 = 0,5

Срок окупаемости проекта составляет 6 месяцев.