Подбор нагревательного оборудования на отопление жилого дома

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

 

Отчет по лабораторной работе № 3

«Подбор нагревательного оборудования на отопление жилого дома»

 

 

 

 

 

Студент

ФМК, 3 курс, ЗМП-1.                                                         Н.С. Акулич

 

 

Руководитель                                                                      В.В. Паневчик

 

 

 

 

МИНСК 2013

Работа 3. Подбор нагревательного оборудования на отопление жилого дома

Цель работы: определить расход теплоты и подобрать необходимую мощность нагревательного прибора для отопления дома.

Содержание отчета: краткие теоретические сведения, раскрывающие тему в соответствии с целью, порядок и результаты расчетов, анализ расчетов и выводы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Понятие экономичного дома (экодома)

«Экодом» - минимальное потребление энергии и эффективное её использование внутри дома.

Энергосбережение определяется высоким термическим сопротивлением наружных ограждающих конструкций. Согласно строительным нормам и правилам, термическое сопротивление стен (R) должно быть не менее 6 м^2·К/Вт. Если же построить дом с термическим сопротивлением R не менее 10 м^2 ·К/Вт, то создаются предпосылки отопления дома от обычных бытовых приборов, лампочек освещения и тепла находящихся в нем людей.

Энергия может быть высокого и низкого качества. Например, энергия высокого качества – в стабильной сети 220 В, 50 Гц.

Для освещения помещений или обеспечения работы чайника и электроплиты переменный ток высокого качества не обязателен, достаточно наличие постоянного тока и электроэнергии низкого качества.

Нерационально использовать электричество для отопления. При получении электрической энергии на тепловых станциях КПД по электричеству = 30 %. Автономные дизель - генераторы  – КПД = 30%. Поэтому сжигать органическое топливо для выработки электрической энергии, которая будет использоваться на отопление, неразумно. Более эффективно в этом случае сжигание органического топлива непосредственно для получения тепла на отопление.

Тепловая энергия – энергия низкого качества. Её рационально использовать на нужды отопления и горячего водоснабжения, а также приготовление пищи. Источники такой энергии – традиционные (уголь, дрова, газ) и нетрадиционные (солнечная энергия, биогаз).

Аккумулирование энергии – серьезный фактор экономии энергии в автономном доме. Оно позволяет перераспределить получение и потребление энергии по времени. Аккумулирование позволяет маленькими порциями накапливать энергию, а большими – отдавать.

Принцип аккумулирования – избыток тепла передается в тепловой аккумулятор и потребляется по мере необходимости.

Тепловые аккумуляторы – водные, грунтогравийные (части конструкции дома) и химические (специальные вещества, сохраняющие большие количества тепловой энергии от химических связей многие месяцы без потерь).

«Экодом» - дом-коллектор, дом-аккумулятор, дом-термос.

Дом-коллектор – архитектура такого дома способствует максимальному проникновению солнечных лучей внутрь дома в отопительный период и минимальному – в жаркое время. В зонах дневного пребывания предполагается свободный доступ солнечного света, а спальни и подсобные помещения располагаются в теневой стороне дома.

Дом-аккумулятор – внутри дома большое пространство для поглощения тепла. Здесь накапливается, не вызывая перегрева в доме, избыток тепла, который при необходимости расходуется.

Дом-термос – конструкция дома сохраняет тепло с минимальными потерями.

 

Теоретические сведения для расчета

Расход теплоты на отопление:

 

Где  ∝ - коэффициент (отопительная характеристика здания) кДж/(м^3·ч·К) или кВт/(м^3·К). V – объем здания по наружным размерам, м^3; t вн, t нар – температура внутри и снаружи здания соответственно, °С.

Для жилых зданий V = (50-100) ·10^3 м^3 ∝ = 1,2 – 2 кДж/(м^3 ·ч ·К).

Для промышленных зданий ∝ = 0,6 - 0,7 кДж/(м^3 ·ч ·К).

 

 

 

 

 

 

 

 

Протокол измерений к работе

Вариант № 1

Вариант	Кол-во квартир (n 1)	Кол-во этажей (n 2)	Площадь дома А (м 2)	Высота дома В (м)	Кол-во комнат в квартирах (n 3)	T° C горячей воды в радиаторе (t 1)	Коэффи-нт теплопередачи К, Вт/ (м 2 ·°С)	T° C воздуха в квартирах, t 2, ° C	Отопительная характеристика	T° C снаружи t 3,° C
1	1	1	50	3	2	+ 90	4	+ 18	1,2	30

 

Рассчитать расход теплоты на отопление дома, выбрать нужное число секций радиатора (площадь поверхности одной секции – 0, 25 м2).

Решение:

1. Объем здания по наружному обмеру V(м 3) составляет:

V = 50* 3 = 150 м 3

2. Отопительная хар-ка = 1,2

Температура наружная = - 30

Q от = α от ·V (t вн - t нар) = 1,2· 150 [18 – (- 30)] = 8 640 кДж/ч = 2 400 Вт.

3. Площадь поверхности нагрева радиатора F:

 

F = = = 8,3 м2

4. Общее число секций радиатора N составит:

 

N = = = 33,2 шт. = 33 шт.

5. Количество отапливаемых помещений: 2 комнаты + кухня = 3.

3·1 = 3.

 В каждом из них  надо установить в среднем  по  = 33/3 = 11 секций радиатора. Далее следует распределить все секции радиаторов пропорционально площадям отапливаемых помещений.

 

 

ВЫВОД:

Рассчитали расход теплоты на отопление дома (в моем случае = 8 640 кДж/ч = 2 400 Вт.). Выбрали нужное число секций радиатора (общее число = 33 секции, в каждую комнату в среднем по 11 секций).