Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Факультет промышленной энергетики ПЭ V-2

Кафедра промышленной теплоэнергетики

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: “Энергосбережение в энергетике и теплотехнологиях”

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города

2010

Содержание

1. Теплотехнический расчет

2. Расчет теплопотерь за счет инфильтрации

3. Расчет теплопотерь за счет теплопередачи через ограждения

4. Расчет и подбор кондиционера

5. Выбор трубной разводки системы отопления

6. Дополнительные меры по энергосбережению в жилых зданиях

7. Альтернативные источники тепло и электроэнергии

8. Технико-экономическая оценка энергосберегающих мероприятий

10. Бизнес-план

Список литературы

1. Теплотехнический расчет

Для определения коэффициента теплопередачи через ограждающие конструкции необходимо знать термическое сопротивление теплопередаче. Руководствуясь СНиП II-3-79 (1998) “Строительная теплотехника” термическое сопротивление теплопередаче должно быть больше или равно требуемому сопротивлению теплопередаче. Последнее может быть определено исходя из условий санитарно-гигиенических норм, а также исходя из более жестких условий энергосбережения (в зависимости от ГСОП).

Наружные перекрытия.

Требуемое значение сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам R_{о. тр.}находим по формуле:

где t_в - расчётная температура воздуха в помещении, принимаем t_в= 18 ^oC, так как температура наружного воздуха выше чем - 31^оС;

t_н - расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимаемая по таблице 1 [3] t_н=-37 ^оС;

n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, принимаем по таблице 3* [1] n= 1;

Δt_н - нормируемый температурный перепад, принимаем по таблице 2* [1] Δt_н=4 ^оС;

(м²∙ºС) /Вт.

Фактическое сопротивление теплопередаче при существующей конструкции можно определить, как:

где α_{в -}коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаем по таблице 4* [1] α_в= 8,7 Вт/ (м²∙ºС);

α_{н -}коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаем по таблице 6* [1] α_н= 23 Вт/ (м²∙ºС);

δ_{ш. н. -}толщина наружного слоя штукатурки, δ_{ш. н.}= 0,02м;

δ_{ш. в. -}толщина внутреннего слоя штукатурки, δ_{ш. в.}= 0,015м;

δ_шпб - толщина материала наружных стен - Шлакопемзопонобетона, δ_шпб = 0,42м;

λ_ш - теплопроводность штукатурки, принимаем по приложению 3 [1] λ_ш= 0,93 Вт/ (м∙ºС);

λ_кб - теплопроводность Шлакопемзопонобетона, принимаем по приложению 3 [1] λ_кб= 0,63 Вт/ (м∙ºС);

Согласно новым нормам к наружным перекрытиям применяются более жесткие нормы по термическому сопротивлению, которое принимается в зависимости от ГСОП.

Величина градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

ГСОП= (t_в-t_{ср. оп.)} ∙Z_{о. п.,}

где t_{ср. оп. -}средняя температура отопительного периода, принимаем по таблице 1 [3] t_{ср. оп.}= - 8,7 ^оС;

Z_{о. п. -}продолжительность отопительного периода, принимаем по по таблице 1 [3] Z_{о. п} = 221 суток;

ГСОП = (20 - (-8,7)) ∙221 = 6342,7 ⁰С·сут.

Требуемое термическое сопротивление теплопередаче по ГСОП для наружных стен можно определить как:

При таком термическом сопротивлении требуемая толщина стенки получилась бы недопустимо большой (более 2 метров). Таким образом, необходимо использовать теплоизоляционный слой, что позволит уменьшить общую требуемую толщину стенки.

Толщину тепловой изоляции можно рассчитать как:

где λ_из-теплопроводность теплоизоляции ISOVER, принимаем

λ_из= 0,037 Вт/ (м∙ºС);

Окончательно принимаем δ_из = 0,105 м.

жилое здание энергосбережение тепловой

Определим фактическое сопротивление теплопередаче по условиям ГСОП при стандартной толщине тепловой изоляции:

Конструкция наружной стены представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Конструкция наружной стены (слева направо: штукатурка, теплоизоляция ISOVER, шлакопемзопонобетона плотностью 1600 кг/м³, штукатурка).

Чердачного перекрытия.

где Δt_н - нормируемый температурный перепад, принимаем по таблице 2* [1] Δt_н=3 ^оС;

(м²∙ºС) /Вт.

Фактическое сопротивление теплопередаче при существующей конструкции можно определить, как:

где

- толщина штукатурки,

_.= 0,02м;

- толщина пемзобетона,

= 0,22м;

_-толщина рубероида,

= 0,002м (берём два слоя);

- толщина пемзы шлаковой,

= 0,15м;

- толщина доски,

=0,02м;

- теплопроводность штукатурки

= 0,93 Вт/ (м∙ºС);

- теплопроводность пемзобетона,

= 0,68 Вт/ (м∙ºС);

- теплопроводность рубероида,

= 0,17Вт/ (м∙ºС);

- теплопроводность пемзы шлаковой,

=0,26Вт/ (м∙ºС);

- теплопроводность доски,

=0,18Вт/ (м∙ºС);

Требуемое термическое сопротивление теплопередаче по ГСОП для чердачного перекрытий можно определить как:

Толщину тепловой изоляции можно рассчитать как:

где λ_из - теплопроводность теплоизоляции ISOVER, принимаем λ_из= 0,037 Вт/ (м∙ºС);

Окончательно принимаем δ_из = 0,15 м.

Конструкция чердачного перекрытия представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Чердачное перекрытие.

Теплотехнический расчет приведен в таблице 1.

Таблица 1. Теплотехнический расчет.

№, п/п	Наименование	Обозна-чение	Размер-ность	Численное значение
Климатологические данные г. Новгорода
1	температура внутри помещения	t_в^о	⁰С	20
2	среднеотопительная температура	t_{ср. о.}	⁰С	-8,7
3	температура холодного месяца	t_{х. м.}	⁰С
4	температура наружная отопительного периода	t_{н. о.}	⁰С	-37
5	температура наружная на вентиляцию	t_{н. в.}	⁰С	-24
6	продолжительность отопительного периода	n	суток	221
7	зона влажности	-	-	С
8	условие эксплуатации ограждающих конструкций	-	-	Б
9	теплоотдача от внутреннего воздуха к стенке	_вн	Вт/м²*⁰С	8,7
10	для наружных стен	_н	Вт/м²*⁰С	23
11	для чердачных и надподвальных перекрытий	_н	Вт/м²*⁰С	12
12	толщина шлакопемзобетона	x_{ш. п. б.}	м	0,42
13	теплопроводность шлакопемзобнтона	_{ш. п. б.}	Вт/м*⁰С	0,63
14	теплопроводность изоляции (изовер)	_изол.	Вт/м*⁰С	0,037
15	теплопроводность штукатурки	_шт.	Вт/м*⁰С	0,93
16	нормируемая разность температур для наружных стен	t^н	⁰С	4
17	нормируемая разность температур для чердаченого перекрытия	t^н	⁰С	3
18	толщина штукатурки с внутренней стороны	_в	м	0,015
19	толщина штукатурки с внешней стороны	_н	м	0,02
Теплотехнический расчет наружных стен
без изоляции
20	требуемое термическое сопротивление	R₀^тр	м²*⁰С/Вт	1,638
21	фактическое требуемое термическое сопротивление	R_ф	м²*⁰С/Вт	0,863
с изоляцией
22	градусо-сутки отопительного периода	ГСОП	⁰С*сут.	6342,7
23	требуемое термическое сопротивление по ГСОП	R_гсоп^тр	м²*⁰С/Вт	3,620
24	толщина тепловой изоляции	x_изол.	м	0,100
23	фактическое требуемое термическое сопротивление	R_ф^тр	м²*⁰С/Вт	3,565
Теплотехнический расчет чердачного перекрытия
без изоляции
25	толщина пемзобетона	x_{з. б.}	м	0,22
26	теплопроводность пемзобетона	_{з. б.}	Вт/м*⁰С	0,68
27	толщина руберойда	x_р.	м	0,002
28	теплопроводность руберойда	_р.	Вт/м*⁰С	0,17
29	толщина пемзы шлаковой	x_{п. ш.}	м	0,15
30	теплопроводность пемзы шлаковой	_{п. ш.}	Вт/м*⁰С	0,260
31	толщина доски	x_д.	м	0,02
32	теплопроводность доски	_д.	Вт/м*⁰С	0,180
33	требуемое термическое сопротивление	R₀^тр	м²*⁰С/Вт	2,184
34	фактическое требуемое термическое сопротивление	R_ф	м²*⁰С/Вт	1,255
с изоляцией
35	требуемое термическое сопротивление по ГСОП	R_гсоп^тр	м²*⁰С/Вт	4,754
36	толщина тепловой изоляции	x_изол.	м	0,130
35	фактическое требуемое термическое сопротивление	R_гсоп^Ф	м²*⁰С/Вт	4,768
Для окон и балконых дверей
37	фактическое требуемое термическое сопротивление по ГСОП	R_ф^тр	м²*⁰С/Вт	0,659
Коэффициент теплопередачи (с изоляцией)
38	коэффициент теплопередачи для стен	К_ст.	Вт/м²*⁰С	0,280
39	коэффициент теплопередачи для окон и балконых дверей	К_{ок. бал.}	Вт/м²*⁰С	1,560
40	коэффициент теплопередачи для чердачного перекрытия	К_{ч. пр.}	Вт/м²*⁰С	0,210
Коэффициент теплопередачи (без изоляцией)
41	коэффициент теплопередачи для стен	К_ст.	Вт/м²*⁰С	1,159
42	коэффициент теплопередачи для окон и балконых дверей	К_{ок. бал.}	Вт/м²*⁰С	2,500
43	коэффициент теплопередачи для чердачного перекрытия	К_{ч. пр.}	Вт/м²*⁰С	0,797

Внутренняя стена.

Разработка комплекса мероприятий для жилых зданий и тепловых сетей города (стр. 1 из 8)

1. Теплотехнический расчет