Факультет: Фізико-металургійний
Спеціальність: Енергетичний менеджмент
До питаннь вивчення вихідних даних і вимог діючих норм перш за все відноситься питання вивчення теплової інерції споруди. Розглянемо типовий проект 5-ти поверхового 6-ти секційного 89 квартирного панельного житлового будинку.
Характеристиками теплової інерції споруди є:
где Q - кількість тепла,яке проходе через огородження, Вт; А - площа огороджуючої конструкції, м2; tв - внутрішня температура приміщення, 0С; tн - температура зовнішньої поверхні огороджуючої конструції, 0С; R0 - фактичний опір теплопередачі огороджуючої конструкції, (м2 0С)/Вт.
Фактичний опір теплопередачі для багатошарової огороджуючої конструкції визначається за формулою (2).
где Lв - коефіцієнт тепловіддачи внутрішньої поверхні, Вт/(м2 0С); 1/Lв - опір теплосприйманню у внутрішньої поверхні, (м2 0С)/Вт; Ri - термічний опір відповідного iго шару огорожі, (м2 0С)/Вт; Lн - коефіцієнт тепловіддачи за зимових умов зовнішньої поверхні огороджуючої конструкції, Вт/(м2 0С); 1/Lн - опір теплопередачі у зовнішньої поверхні, (м2 0С)/Вт.
Примірне відношення теплових витрат, які встановленні в ході дослідження, наведено в таблиці 1.
| Назва огороджуючої конструкції | Чатина теплових витрат, % | |
| Стіни | 39,2 | |
| Інфільтрація (із-за щільностей в стінах, вікнах, дверях) | 26,3 | |
| Вікна деревяні | 15,1 | |
| Підлога | 9,8 | |
| Кровля | 5,8 | |
| Двері | 3,8 |
Проаналізувавши дані таблиці 1, можна зробити висновок, що для зменьшення теплових витрат, а внаслідок цього і витрат тепла на їх поповнення, необхідно утеплювати стіни та замінювати вікна на пластикові.
Для проведення дослідження, системи акумуляції класифікуємо наступним чином:
Традиційно для забезпечення споживачів великою кількістью гарячої води застосовується схема "Теплообмінник + бак-акумулятор".
Основне навантаження забеспечується продуктивністю швидкісного теплообмінника. В пікових режимах додаткові витрати води забезпечуються ємнісним баком-акумулятором запасу гарячої води.
Дійсно, при короткочасних пікових навантаженнях, тобто високому рівні водорозбору та змішаному за часом додатковому нагріві, така установка забезпечує швидке приготування гарячої води та повністю покриває необхідне водоспоживання. Таку схему найбільш ефективно застосовувати в багатоквартирних житлових будинках, де явно виражені години найбільшого водоспоживання.
Альтернативною схемою приготування великої кількості гарячої води є установка ємнісних баків-водонагрівачів. Характерною особливістю цих установок є розташування теплообмінника всередині баку.
Ємнісний водонагрівач може нагрівати та зберігати велику кількість гарячої води до періоду пікового водорозбору при відносно невеликій потужності нагріву. Незалежно від встановленої потужності котла в разпорядженні мається весь запас гарячої води баку без затримки в часі, причому водоспоживання може відбуватись в великій кількості .
До основним переваг встановлення ємнісних баків-нагрівачів відноситься:
Електричний бак-аккумулятор доцільно використовувати вночі, коли нічний тариф на електроенергію нижче денного та відсутнє пікове споживання електроенергії.
Продемонструємо це на рисункі 1.
Для опалення споруди розглянемо радіаторну та напольну системи опалення.
Як радіаторну розглянемо розповсюджену однотрубну систему опалення. В цих системах радіатори обома підводками приєднуються до одного стояка. Такі системи легше монтуються та забезпечують більш рівномірний обогрів всіх опалювальних приладів. Серед опалювальних приладів розглянемо найбільш розповсюджені в житлових спорудах чугунні радіатори.
При виборі нагрівальних приладів звичайно висувається ряд вимог, на основі яких можна робити висновки про ступені їх досконалості та виконувати порівняння. Дані вимоги формуються за наступними групами:
Як елемент конструкції нагрівального прилада під назваю "тепла підлога" використовується частина конструкції пола, що дуже ефективна з точки зору економії матеріалів, а найголовніше - місця в інтер'єрі. Площа підлоги в приміщенні складає від одиниць до десятків квадратних метрів, в той час як площа тепловіддаючої поверхні інших опалювальних приладів (радіаторів, конвекторів тощо) в кращому випадку складає величину, близьку до квадратного метру. Завдяки цьому "тепла підлога" працює при малому температурному перепаді, який складає від декількох градусів в приміщенні з встановившимся тепловим режимом до десяти - пятнадцати градусів в режимі швидкісного обігріву. Система підходит для різних типів конструкцій підлог. За видом теплонагрівального елемента розрізняють водяне та електричне опалення підлоги. При водяному опаленні підлоги використовують труби, по яким рухається теплоносій. Для підігріву циркулюючої по трубам води використовують тепло від теплоцентралі або від інших джерел енергії. При електричному опаленні прокладають кабелі. Регулювання температури підлоги в системі опалення підлоги буде превалювати над іншими опалювальними системами. Вид опалення підлоги та способи його укладання обираєм виходячи із техніко-економічних показаників.
Таким чином, наступною задачею магісторської роботи є об'єднання всіх досліджуємих систем акумуляции енергії з метою оптимізації і кількісного визначення показників розглянутих видів опалення. Так для опалювальних приладів необхідно визначити щільніть питомого теплового потоку, для баку-акумулятору - ємність, для теплої підлоги - потужність. При чому для всіх досліджених видів опалення необхідно визначити температурний графік, в якому буде працювати комбінована система опалення.