11046
.pdfРис. 2. Блочный индивидуальный тепловой пункт, собранный на единой раме
Присоединение БИТП к сетевым трубопроводам и трубопроводам систем теплопотребления осуществляется через шаровые краны фланцевого или приварного исполнения. К трубопроводу циркуляционной ГВС и подпитки из системы ХВС БИТП подсоединяется посредством фланцевых или муфтовых кранов.
Модули контроля и управления поставляются установленными на раме БИТП или в отдельной упаковке. Состав БИТП определяется при заказе на основании опросного листа. Технические характеристики и габаритные размеры на БИТП приведены в паспорте на изделие.
Рассмотрим принцип работы типового БИТП.
БИТП обеспечивает функционирование присоединённых к нему систем теплопотребления в автоматическом режиме в соответствии с температурным графиком, заложенным в регулятор теплопотребления, установленный на щите, и нормативными параметрами.
Регулирование температуры теплоносителя в системе отопления осуществляется в соответствии с температурным графиком, выбранном в контроллере при помощи регулирующего клапана с электроприводом, изменяющего расход воды для смешения. Клапан управляется регулятором теплопотребления по сигналам датчиков температуры, установленных на подающем и обратном трубопроводах системы отопления, и датчика температуры наружного воздуха. Циркуляционный насос обеспечивает работу контура системы отопления.
80
Рис. 3. Структурная схема БИТП с возможными модулями
Система управления с использованием «сдвоенных» насосов имеет следующие преимущества:
- автоматический переход с одного насоса на другой через 24 часа работы для равномерной выработки ресурса;
81
- автоматическое включение резервных насосов при выходе из строя рабочих.
Для защиты оборудования теплового пункта и теплового узла от превышения давления в системе отопления, на подающем трубопроводе закрытой системы отопления установлен регулируемый предохранительный клапан. Регулирование температуры воды в системе ГВС регулятором теплопотребления и регулирующим клапаном по сигналу датчика, установленного на трубопроводе системы ГВС.
В заключении следует отметить, что применение БИТП позволяет снизить потребление тепловой энергии обслуживаемого здания.
Литература 1. Корягин, М.В. Энергосберегающие мероприятия в системах
централизованного теплоснабжения / М.В. Корягин , М.М. Наумова // 19-й Международный научно-промышленный форум «Великие реки 2017»: труды конгресса. В 3 томах. Т.3. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2017. – С.
86-89.
2.Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети / Е.Я. Соколов. – Москва: Издательский дом МЭИ, 2006. – 472 с.
3.Исаев, В.С., Основы научных исследований / В.С. Исаев – Нижний Новгород: ННГАСУ, 1997. – 82 с.
4.Пырков, В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование / В.В. Пырков. – Киев: ІІ ДП «Такі справи», 2007.– 252 с.
А.А. Архипова, Д.Н. Табунов, С.В. Телешев, Е.Д. Чикунов
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Системы вентиляции являются одними из самых важных инженерных систем, влияющими на самочувствие человека. Правильно спроектированная и эксплуатируемая система приточно-вытяжной вентиляции обеспечивает комфортное нахождение людей в закрытом помещении. Традиционно, вытяжная вентиляция представляет собой систему кирпичных или металлических каналов, установленных на кухне, санузле и/или ванной комнате, через которые загрязненный бытовыми и биологическими выделениями воздух удаляется в атмосферу. Приточная система подразумевает компенсационное поступление чистого воздуха
82
через неплотности в окнах и через открытые форточки и фрамуги светопрозрачных заполнений.
При строительстве жилых домов типовой застройки в нашей стране использовали несколько стандартных схем организации естественной вентиляции, которые представлены на рисунке 1. Однако, системы вентиляции гравитационного принципа действия отличаются крайней ненадежностью и малой обеспеченностью работы: зависимость от открытия/закрытия окна, ветра, текущей температуры наружного воздуха и т.п.
В связи с этим при реконструкции (капитальном ремонте) систем вентиляции можно использовать несколько вариантов.
Менее эффективным техническим решением является установка оконных или стеновых приточных клапанов. Для эффективности вытяж- ной системы и нормализации давления часто используют вентиляционный дефлектор – прибор усиливает подсос из вентканала за счет ветрового напора. Однако, при штиле (отсутствии ветра) данные мероприятия по модернизации вентиляционных систем оказываются бесполезными.
Механические системы приточно-вытяжной вентиляции, представ- ленные на рисунках 2 и 3, обеспечивают нормативный воздухообмен в помещениях в круглогодичном цикле эксплуатации.
Авторами предлагается применять разводку систем механической вентиляции с прокладкой приточных воздуховодов по фасаду здания, представленая на рисунке 2. Данная схема наиболее актуальна при проведении капитального ремонта.
Существенными недостатками механических систем является следующее: необходимость установки шумоглушителей; наличие отдельного помещения венткамеры, удаленной от жилых помещений; необходимость периодического техобслуживания и ремонта.
Альтернативным вариантом является применение систем приточно- вытяжной вентиляция с теплоутилизацией (рисунок 3 [1]).
Системы с рекуперацией теплоты обладают такими же достоинствами, как и механические приточная и вытяжная вентиляция, но огромным плюсом их применения является экономия до 40 % теплоты, которая используется при нагреве приточного воздуха. К недостаткам системы стоит отнести высокую стоимость оборудования и его эксплуатации.
83
а) |
в) |
б) |
г) |
Рис. 1. Принципиальные схемы систем естественной вентиляции жилых домов: а – вытяжка со сборными вертикальными каналами; б – вытяжная схема без сборных каналов; в – вытяжная схема с горизонтальным сборным каналом г – вертикальные каналы выходящие на теплый чердак; 1 – вытяжные решетки; 2 – приток наружного воздуха; 3 – вертикальные воздуховоды; 4 – вертикальные каналы; 5 – сборный коллектор; 6 – вытяжные зонты
84
Рис. 2. Схема приточной и вытяжной систем вентиляции жилого здания с прокладкой воздуховодов по фасаду: 1 – приточные решетки; 2 – канал приточной системы вентиляции; 3 – приточная установка; 4 – забор наружного воздуха; 5 – решетка вытяжной системы вентиляции; 6 – вытяжной канал; 7 – крышный вентилятор
85
Рис. 3. Схема приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией в жилом доме: 1 – приточные решетки; 2 – приточный воздуховод; 3 – приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла; 4 – забор наружного воздуха; 5 – вытяжная решетка; 6 – вытяжной воздуховод; 7 – воздуховод с вытяжным воздухом; 8 – зонт-колпак
При реконструкции систем вентиляции необходимо руководствоваться тем, что вентиляция должна обеспечивать нормативные гигиенические параметры воздуха круглогодично, что достигается только при использовании систем механической вентиляции.
Литература 1. Р НП«АВОК» 5.2-2012. Технические рекомендации по организации
воздухообмена в квартирах жилых зданий. – Москва: АВОК, 2012. – 26 с.
86
Д.В. Васильев, Н.Д. Рудаков, Д.Н. Табунов, Е.Д. Чикунов
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА НЕОТАПЛИВАЕМЫХ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ЗДАНИЙ
Динамика формирования параметров микроклимата в производственных сельскохозяйственных зданиях принципиально отличается от учитываемых методиками расчетов по созданию, поддержанию и управлению температурными, влажностными и воздушными режимами в промышленных и гражданских зданиях. Это вызывает необходимость выявить и количественно обосновать теплофизические характеристики движущих сил переноса теплоты и влаги в объеме помещений и в тепловом контуре сооружений.
Производственные сельскохозяйственные здания эксплуатируются без подачи извне искусственно генерируемой тепловой энергии. Они относятся к специальному классу зданий по нормированию и расчету теплофизических характеристик теплового контура (наружных стен, покрытий, пола), основной задачей которого является удаление в атмосферу явной физиологической и биологической теплоты в количестве
qбн , Вт/м2. Таким образом, создание и поддержание расчетного
температурного режима в них обеспечивается уже на стадии проектирования теплового контура и технологического процесса эксплуатации сооружений.
В процессе эксплуатации сельскохозяйственных зданий в них возможно возникновение дефицита теплоты из-за снижения теплозащитных характеристик наружных ограждений, вызванных их увлажнением и соответствующим увеличением коэффициентов теплопроводности материалов конструкций. Для предотвращения этих негативных явлений необходимо четко знать и учитывать не только в период эксплуатации, но и при проектировании динамику влажностного режима наружных ограждений.
Обеспечением требуемого сопротивления теплопередаче на стадии проектирования решается задача энергосбережения за счет утилизации фи- зиологической и биологической теплоты животных, птиц, хранящегося сочного растительного сырья, т.е. за счет использования естественных источников энергии.
Общие исходные данные.
1.Объект расчета наружных ограждающих конструкций.
2.Физиологические характеристики животных.
87
3.Объемно-планировочные решения объекта.
4.Конструкции наружных ограждений: наружные стены, покрытие, окна, двери (ворота), пол(ы).
5.Климатические характеристики района строительства [1]:
- средняя температура наиболее холодной пятидневки tн, °С (Kоб =
0,92);
- средняя относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца
φн, %;
-зона влажности района строительства (влажная, нормальная, сухая). Параметры внутреннего воздуха [2, 3, 4, 5]:
-расчетная температура в помещении tв, °С;
-относительная влажность воздуха в рабочей зоне помещения φв, %;
-влажностный режим помещения (сухой, нормальный, влажный, мокрый);
-условия эксплуатации ограждающих конструкций (А, Б, Б*).
Теплотехнический расчет наружных стен, покрытий, ворот.
Рассчитывается требуемое сопротивление теплопередаче наружных
стен сельскохозяйственного здания Rотр при 100 % заполняемости:
Rтр = |
n ×(tв - tн ) |
; |
(1) |
|
|
||||
qн |
||||
о |
|
|
||
|
б |
|
|
|
qн = (1− m)Q б |
, |
(2) |
||
б |
F |
|
|
|
|
|
|
где F = Fст + Fпокр – площадь наружных стен и покрытия, м2; m – коэффициент, учитывающий долю теплопотерь через полы, подземные
или обвалованные части зданий: m = 0,03…0,05 для надземных; m = 0,08…0,10 с обваловкой ≈ 0,5 высоты наружных стен; m = 0,25…0,30 для полностью заглубленных или обвалованных зданий и буртов хранения СРС.
В животноводческих и птицеводческих помещениях явные физиологические тепловыделения Qб следует уменьшить на величину потерь теплоты через наружные ограждения с заранее известными площадями и сопротивлениями теплопередаче (окна, двери, ворота). Соответственно, на сумму площадей окон, дверей, ворот следует уменьшать площадь F надземных стен и покрытий в (2).
Сопротивление теплопередаче и толщина тепловой изоляции наружных стен находится по (3) при подстановке вместо R0 величины Rотр , полученной по формуле (1):
Rо = |
1 |
+ ∑δ/λ δ |
+ Rв.п + |
1 |
, |
(3) |
||
α |
|
α |
|
|||||
|
в |
λ |
|
н |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
где δ – толщина слоя, м; λ – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м·°С; Rв.п – сопротивление теплопередаче воздушной
88
прослойки (при ее наличии), м2·°С/Вт; αн – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/ м2·°С.
Действительное значение сопротивления теплопередаче наружной
стеныR д |
, м2·°C/Вт, |
из штучного материала |
принимается с учетом |
|||||
о ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
кратности действительных толщин утеплителя. |
|
|
||||||
Сопротивление |
теплопередаче |
покрытия |
неотапливаемых |
|||||
сооружений находится из (4): |
(Fст + Fпокр ) |
|
|
|||||
|
Rотр = |
(F |
). |
(4) |
||||
|
/ Rд |
+ F |
/ R |
|||||
|
|
|
cт |
о ст |
покр |
о.покр |
|
|
Задаются конструкцией наружных стен и покрытий, по (3) находится толщина утеплителя каждого элемента, с учетом выбранного способа защиты утеплителя от атмосферной влаги.
Конструкции окон являются заранее фиксированными и их сопротивление теплопередаче Rо ок принимается в соответствии с действующими нормативными документами.
Ворота помещения должны быть утеплены до величины сопротивления теплопередаче Rо вор, при котором выполняется условие τв.п
≥ tр.
Проверка полов на теплоустойчивость.
Расчет на теплоустойчивость помещений и наружных ограждений, включая поверхность полов, изложен в [6].
При новом проектировании проводят расчеты теплоустойчивости и конструктивное исполнение поверхности полов животноводческих и птицеводческих помещений принимают в соответствии с требованием Yпол <
Yполтр .
При реконструкции проверяют теплоустойчивость существующих полов на условие Yпол < Yполтр . Если данное условие не выполняется, то
проводится конструктивное изменение полов, чтобы показатель теплоустойчивости поверхности пола Yпол был меньше нормативной
величины Yполтр для соответствующего вида животных и птиц, либо
предусматривают подстилку из соломы или опилок.
Удовлетворение требованиям теплового баланса неотапливаемых помещений. Находим по (5) условную температуру наружного воздуха tнр , до
которой при расчетной (100 %) заполняемости помещения не требуется нагрев минимального количества приточного воздуха, определяемого по (6):
tнр = tв - |
|
|
QБ |
|
, |
(5) |
F / R |
|
|
|
|||
|
тр + c ×G |
|
||||
|
о |
в |
н.min |
|
89