Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

вариант экология

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
03.03.2015
Размер:
662.25 Кб
Скачать

21

воды, предварительно нагретой установкой солнечного горячего водоснабжения. В летних душевых располагаемый (свободный) напор у смесителя душа следует принимать не менее 1,5 м. При этом к каждому смесителю должна осуществляться самостоятельная подводка горячей и холодной воды, коллекторное распределение воды в этом случае не допускается.

Пространственное размещение солнечных коллекторов следует определять с учетом типа застройки, ландшафтных и климатических условий, возможностей строительной площадки. Солнечные коллекторы, размещаемые на кровле зданий, должны располагаться на опорах.

А)

2

3

Горячая вода

Б)

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Холодная вода

1

Холодная вода

Горячая вода

В)

2

3

Г)

5

6

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горячая вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Холодная вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Холодная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вода

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Горячая вода

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е)

Горячая вода

Д)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горячая вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Холодная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Холодная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

А) - с естественной циркуляцией; Б) - одноконтурная; В) - двухконтурная; Г) - двухконтурная с постоянной температурой воды; Д) - трехконтурная; Е) - с двумя змеевиками в баке-аккумуляторе 1 - солнечный коллектор; 2 - бак-аккумулятор; 3 -дублер нагрева воды;

4 - циркуляционный насос; 5 - теплообменник; 6 - регулятор температуры

Рисунок 1 - Принципиальные схемы установок солнечного горячего водоснабжения

Оптимальной ориентацией солнечных коллекторов считается юг

свозможными отклонениями на восток до 20°, на запад - до З00. Угол наклона солнечных коллекторов к горизонту следует

принимать для установки, работающей круглый год, равным широте местности; в летний период - широте местности минус 15°; в отопительный период - широте местности плюс 15°.

Расчет опорных конструкций под солнечные коллекторы следует вести с учетом ветровой и снеговой нагрузок. При строительстве установок солнечного горячего водоснабжения в сейсмических районах конструкции следует проектировать с учетом сейсмических воздействий.

Следует предусматривать тепловую изоляцию баковаккумуляторов, теплообменников и трубопроводов. Термическое сопротивление тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должно обеспечивать потерю тепла не более 5%.

Следует предусматривать устройства для опорожнения и заполнения гелиоприемного контура. В каждой установке солнечного горячего водоснабжения следует предусматривать устройства для удаления воздуха из нее. В установках с естественной циркуляцией следует трубопроводы, подающие воду в солнечные коллекторы, а также водопроводную воду, присоединять к нижней части бакааккумулятора; трубопроводы, отводящие нагретую воду от солнечных коллекторов и подающие ее в систему горячего водоснабжения, присоединять к верхней части бака-аккумулятора. Для соединения солнечных коллекторов с баком-аккумулятором следует использовать трубы с диаметром условного прохода не менее 25 мм.

Прокладку магистральных трубопроводов установок солнечного горячего водоснабжения следует предусматривать с уклоном не менее 0,01 - для установок с естественной циркуляцией теплоносителя; 0,002 -для установок с насосной циркуляцией теплоносителя.

Уклоны труб подводок к солнечным коллекторам следует принимать равными 5-10 мм на всю длину подводки.

При проектировании установки солнечного горячего водоснабжения следует предусматривать возможность мойки солнечных коллекторов. При расстановке солнечных коллекторов расстояние между рядами или блоками солнечных коллекторов по

23

горизонтали следует, как правило, принимать равным 1,7 высоты ряда или блока солнечных коллекторов при круглогодичном действии установки и равным 1,2 высоты ряда - при летней работе установки.

Для обеспечения постоянной температуры горячей воды, выходящей из установки солнечного горячего водоснабжения, следует использовать автоматические регуляторы температуры. Для управления циркуляционными насосами установки солнечного горячего водоснабжения, работающей с постоянным расходом теплоносителя в теплоприемном контуре, следует применять дифференциальные терморегуляторы, один датчик которых устанавливается на нижней поверхности пластины солнечного коллектора последнего по ходу теплоносителя, а второй - в бакеаккумуляторе на уровне входного патрубка холодной воды, а в скоростном теплообменнике - на патрубке выхода горячей воды из него.

Для более эффективной работы солнечные коллекторы следует соединять в группы по смешанной схеме. Движение теплоносителя в солнечных коллекторах следует предусматривать снизу вверх.

Вустановках солнечного горячего водоснабжения с большой площадью солнечных коллекторов следует предусматривать возможность отключения отдельных секций в случае выхода их из строя без остановки всей установки.

Вустановках солнечного горячего водоснабжения с площадью солнечных коллекторов более 25 м2 следует предусматривать установку резервного насоса в теплоприемном контуре.

3 Расчет установок

Площадь солнцепоглощающей поверхности коллекторов установки без дублеров А, м2, следует определять по формуле 1

A =

G

(1)

n

 

gi

 

i=1

где G — суточный расход горячей воды в системе горячего водоснабжения (G , кг, принимается по территориальным нормативам, или нормам СНиП);

gi - часовая производительность установки, отнесенная к 1 м2 поверхности солнечного коллектора, кг/м2 ;

n - расчетные часы работы установки.

При неравномерном потреблении горячей воды по месяцам в установках без дублеров расчет площади солнечных коллекторов следует выполнять по величине суточного расхода горячей воды каждого месяца и принимать наибольшую из полученных площадей.

Часовая производительность установки gi, кг/м2 , определяется по формуле 2

24

gi =

 

0.86U

 

 

ln

tmaxi

t1

(2)

 

 

tmaxi

t2

 

 

 

где U — приведенный коэффициент теплопотерь

солнечного

коллектора, Вт/м2∙К (в случае отсутствия паспортных данных может быть принят 8 Вт/м2∙К для одностекольных коллекторов и 5 Вт/м2∙К для двухстекопьных);

t1 , t2, — температура теплоносители на входе и на выходе солнечного коллектора, °С.

Температура на выходе t2 определяется по формуле 3:

t2 = tw2 + 5°С,

(3)

где tw2, — требуемая температура горячей воды. Температура на входе определяется по формуле 4:

t1 = tw1 + 5°С,

(4)

где tw1 - температура холодной воды.

 

В одноконтурных системах t1 = tw1 и t2 = tw2.

 

Равновесная температура каждого часа tmax i

определяется по

формуле 5:

 

tmaxi =

qпогл

+tвоздуха

(5)

 

 

U

 

где qпогл - приведенная интенсивность поглощенной солнечной радиации, Вт/м2 ,

tвоздуха - температуре наружного воздуха, °С.

Интенсивность падающей солнечной радиации для любого пространственного положения солнечного коллектора и каждого часа светового дня qi, Вт/м2 , следует определять по формуле 6:

qi = Ps Is + PD ID

(6)

где Is — интенсивность прямой солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность, Вт/м2 (СНиП 23-01-99. Строительная климатология);

ID - интенсивность рассеянной солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность, Вт/м2 (СНиП 23-01-99. Строительная климатология);

РS, РD - коэффициенты положения солнечного коллектора для прямой и рассеянной радиации соответственно.

Коэффициент положения солнечного коллектора длz

рассеянной радиации следует определять по формуле 7

РD = cos2 b/2 , (7)

где b — угол наклона солнечного коллектора к горизонту. Коэффициент положения солнечного коллектора РS для прямой

солнечной радиации следует определять по таблице 2. Приведенную интенсивность поглощенной солнечной радиации

qпогл , Вт/м2 , следует определять по формуле 8:

25

 

qпогл = 0,96(PS θS IS + PD θD ID )

(8)

где θS и θD - соответственно приведенные оптические характеристики солнечного коллектора для прямой и рассеянной солнечной радиации. При отсутствии паспортных данных могут быть приняты: θS = 0,74; θD = 0,64 — для одностекольных и θS = 0,63; θD = 0,42 — для двустекольных солнечных коллекторов.

При отсутствии в технических характеристиках солнечных коллекторов величины солнцепоглощающей поверхности ее следует принимать равной 0,9-0,95 габаритной площади коллектора.

Таблица 2 – Среднемесячные значения РS для солнечных коллекторов южной ориентации при различных углах их наклона к горизонту

Угол

 

 

 

 

 

Месяцы

 

 

 

 

 

наклона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коллектора

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

к горизонту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Широта местности 400С

 

 

 

 

 

25

1,76

1,49

1,30

1,13

1,041

1

1,01

1,08

1,22

1,4

1,66

1,85

40

2,24

1,72

1,36

1,11

0,97

0,90

0,93

1,03

1,24

1,55

2,03

2,45

55

2,46

1,79

1,33

1,03

0,86

0,78

0,81

0,94

1,17

1,56

2,18

2,72

90

2,30

1,48

0,91

0

0

0

0

0

0,75

1,17

1,96

2,61

 

 

 

 

Широта местности 450С

 

 

 

 

 

30

2,14

1,71

1,42

1,19

1,07

1,02

1,04

1,13

1,30

1,56

1,96

2,31

45

2,86

1,99

1,49

1,17

1,00

0,92

0,95

1,08

1,33

1,74

2,47

3,27

60

3,13

2,07

1,45

1,09

0,89

0,8

0,84

0,99

1,26

1,76

2,66

3,64

90

3,04

1,81

0,99

0,71

0

0

0

0

0,89

1,37

2,5

3,63

 

 

 

 

Широта местности 500С

 

 

 

 

 

35

2,77

2,01

1,57

1,27

1,11

1,05

1,08

1,19

1,42

1,79

2,44

3,12

50

4,06

2,38

1,56

1,24

1,04

0,95

0,98

1,33

1,44

2

3,22

5,27

65

4,46

2,47

1,61

1,16

0,93

0,82

0,87

1,04

1,37

2,02

3,47

5,9

90

4,46

2,26

1,3

0,84

0

0

0

0,72

1,06

1,77

3,36

6,04

 

 

 

 

Широта местности 550С

 

 

 

 

 

40

4

2,47

1,79

1,37

1,17

1,09

1,12

1,26

1,56

2,11

3,27

4,91

55

3,37

2,99

1,87

1,34

1,09

0,99

1,03

1,21

1,59

2,38

4,81

5,85

70

9,29

3,11

1,83

1,26

0,98

0,87

0,91

1,11

1,51

2,41

5,2

6,4

90

9,52

2,95

1,57

1

0,73

0

0

0,84

1,26

2,2

5,17

6,45

 

 

 

 

Широта местности 600С

 

 

 

 

 

45

7,53

3,23

2,08

1,49

1,25

1,15

1,19

1,36

1,79

2,59

5,03

14,42

60

8,85

4,11

2,18

1,46

1,16

1,04

1,09

1,30

1,80

2,96

13,71

17,29

75

9,57

4,28

2,13

1,38

1,05

1,92

0,97

1,12

1,7

3,01

15

18,99

90

9,64

4,16

1,92

1,16

0,85

0,74

0,77

1,01

1,52

2,85

15,26

19,39

Площадь солнцепоглощающей поверхности установок с дублером А, м2, следует определять по формуле 9:

A =

1.16

G (tw2

tw1 )

(9)

 

 

η n qi

 

 

 

 

 

 

i=1

где qi. - интенсивность падающей солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/м2 (формула 6) , определяется в интервале

26

от 8 до 17 ч для солнечных коллекторов южной ориентации. При отклонении от юга к востоку или западу на каждые 15° интервал времени начинается раньше или позже на 1 ч;

η - КПД установки солнечного горячего водоснабжения. Коэффициент полезного действия установки определяется по формуле 10:

η = 0.8 (θ

9 U (0.5(t1 +t2 ) tвоздуха )

)

(10)

 

 

n

 

qi

 

i=1

где θ— приведенная оптическая характеристика коллектора. При отсутствии паспортных данных может быть принята равной 0,73 для одностекольных коллекторов и 0,63 — для двухстекольных;

tвоздуха - средняя дневная температура воздуха °С.

4 Расчет КПД и суммарного количества теплоты, выработанной установкой солнечного горячего водоснабжения

Годовой (сезонный) КПД определяется по графику (рисунок 2) в зависимости от площади солнечных коллекторов A/, м2/(ГДж∙сут), и вместимости бака аккумулятора V/, м3/(ГДж∙сут), приходящейся на единицу суточной тепловой нагрузки горячего водоснабжения, которые вычисляются по формулам:

A/ =

 

106 A

 

 

 

(11)

 

4.19 G (tw

tw

)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

V

/

=

 

106 V

 

 

 

(12)

 

4.19 G (tw

tw )

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

где V – объем бака-аккумулятора, м3. Определяется по формуле 13:

 

 

 

 

V = (0.06-0.08)A

 

 

(13)

27

А)КПД

0,7

0,6

 

V/ = 13

0,5

 

0,4

V/ = 8

 

0,3

V/ = 3

 

0,2

А/

20 40 60 80 100 120 140 160

Б)

КПД

0,7

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

V/ = 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

V/ = 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

V/ = 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/

20

40

60

80

100

120

140

160

Рисунок 2 – Зависимость сезонного А) и годового Б) КПД установки солнечного горячего водоснабжения от величин А/ и V/

5 Выводы

28

Практическая работа №4 «Расчет снижения эквивалентного уровня транспортного шума»

Варианты заданий представлены в Приложении Г.

1 Защита от транспортного шума методом увеличения расстояния от источника

Наибольшие возможности снижения транспортного шума связаны с использованием таких градостроительных решений, которые улучшают условия и режим работы источников шума на улицах города, удаляют объект защиты от источника, экранируют и поглощают шум различными препятствиями и сооружениями.

Степень обеспеченности градостроительных решений акустическим благоустройством определяется положительной величиной ξ (формула.1).

ξ = LДОП LП (1)

где Lдоп- допустимый уровень звука таблица 1;

Lп- ожидаемый уровень звука у объекта защиты (дБА). Таблица 1 Нормы допустимых уровней звука

 

Допустимые

Назначение района застройки, территорий

уровни звука дБА

 

7-23ч

Курортные и лечебно-оздоровительные (зоны)

40

Территории больниц и санаториев (вне курортных районов)

45

Территории и зоны массового отдыха (вне курортных районов)

50

Новый проектируемый район (жилой) города (населенного

 

пункта)

55

Реконструируемый жилой район, жилой район города

 

(населенный пункт) со сложившейся застройкой

60

Промышленные районы или зоны с жилой застройкой

65

Лечебно-оздоровительные учреждения

35 - 40

Палаты больниц, санаториев

35

Кабинеты врачей больниц, санаториев, поликлиник, аптек

45

Территории больниц и санаториев

40

Жилые помещения домов отдыха и пансионатов

40

Жилые здания

45

Жилые комнаты квартир

55

Жилые комнаты в общежитиях и гостиницах

45

Территории жилой застройки в 2м от зданий

50

Места отдыха

40 - 55

Площади отдыха в микрорайонах, сады, парки (зоны тихого

45 – 55

отдыха)

 

Детские учреждения

50

Спальные помещения в детских дошкольных учреждениях и

35

школах-интернатах

 

Классы в школах

40

Игровые площадки детских дошкольных учреждений

55

Пришкольные участки

45 - 55

Зрелищные учреждения

55

29

Зрительные залы концертных залов и театров

50 – 55

Зрительные залы кинотеатров

60

Фойе театров кинотеатров

50

Летние кинотеатры

50

Спортивные сооружения и микрорайонов и парков

55 - 60

Спортивные площадки

60

Спортивные залы

55

Стадионы

60

Учебные заведения, проектные и научно–исследовательские

40

учреждения, административные здания

 

Конференц – залы, аудитории

40

Помещение управлений и конструкторских бюро в

50

административных зданиях

 

Учреждение торговли и общественного питания

50-55

Режим работы городского транспорта оказывает большое влияние на шумность транспортных потоков- Lmp (формула 2)

Lmp = 46 +11.8lg N + Д (2)

где N- интенсивность движения автотранспорта в двух направлениях в пределах от 10 до 3000 (авт/ч);

ΣД- сумма поправок, учитывающих отклонение заданных условий движения транспорта от принятых наиболее типичных, которая находится по формуле 3

ΣД= Д1 + Д2 + Д3 + Д4 (3)

где Д1- изменения количества общественного и грузового транспорта в общем потоке движения от принятого 60% грузового и общественного на каждые 10%±1дбА;

Д2- изменение средней скорости потока от принятой 40 км/ч, на каждые 10%±1дбА;

Д3- изменение продольного уклона дороги от нулевого, на каждые

2%±1дбА;

Д4- наличие трамваев +3дбА.

При оценке и выборе градостроительных средств для ориентированных расчетов снижения транспортного шума при его распространении в воздушной среде над открытой ровной территорией применяем формулы (4) и (5). Они дают возможность определять снижение транспортного шума А1 (в дБА) с увеличением расстояния от источника:

 

 

при rп

 

S

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

A1

=

(24lg S 30.2) (24lgrп

20.3)

; (4)

24lg S 27.5

 

 

 

 

 

 

 

при rп

S

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1 =15lg S rп 33.3;

(5)

где rп- расстояние от источника (от оси первой полосы движения транспорта) до точки наблюдения, м;

30

S- интервал между транспортными средствами в м (но не более 80м), который находится по формуле (6)

S =1000 VN , (6)

где V- средняя скорость движения транспорта в потоке (км/ч);

N- интенсивность движения транспорта в двух направлениях

(авт/ч).

Из формулы следует, что от одиночных транспортных средств (S>80м) снижение шума с удалением от источника происходит более энергично, чем от потока.

Расчет необходимых разрывов можно производить по формулам:

для A1 30lg S 37.8

lg rп =

A1(24lg S 27.5)

 

+0.85 ,

(7)

576lg S 730

 

 

 

для A1 > 30lg S 37.8

A1 15lg S +33.3

 

 

lg rп =

 

(8)

 

 

 

15

 

 

 

2 Защита от внутриквартальных источников шума

Рассмотренные ранее меры борьбы с шумом не всегда можно использовать для защиты от внутриквартальных источников.

Эти объекты (например: игровые спортивные площадки, магазины, детские сады) нельзя сделать менее шумными непосредственно в месте возникновения шума.

Вэтом случае применимы следующие меры:

1)Планировочные, градостроительные.

2)Снижение шума самого источника (внутриквартальный транспорт).

3)Административные.

Методика расчета снижения шума от внутриквартальных источников на территории жилой застройки, в помещениях жилых зданий и других учреждениях с нормируемым шумовым режимом идентична расчету снижения шума от транспортных источников. Основным различием является лишь то, что внутриквартальные источники шума, как правило, могут быть приняты как точечные.

Закономерность распространения звука от точечного источника в свободном звуковом поле:

Ln = L1

+ Д kn kз kзас 20

lg

rn

,

(1)

r

 

 

 

 

 

 

 

1