Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Энергоэффективность объектов строительства. Курс лекций по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»
.pdf
по которым выбирают периоды с наиболее установившимся режимом с от-
клонением среднесуточной температуры наружного воздуха от среднего
значения за этот период в пределах ±15
С, и вычисляют средние значения
сопротивления теплопередаче для каждого периода.
Полученные в результате испытаний значения сопротивлений теплопередаче должны быть не менее указанных в [3], технических условиях на
ограждающие конструкции или проектных значений.
Расчет нормативных теплотехнических характеристик
ограждающей конструкции
Теплотехнические качества ограждений принято характеризовать величиной сопротивления теплопередаче
R
. Правильно выбранная конструкция
0
ограждения и строго обоснованная величина его сопротивления теплопередаче обеспечивают требуемый микроклимат и экономичность конструкции
здания.
Для обеспечения необходимых санитарно-гигиенических и комфортных
условий микроклимата определяем требуемое сопротивление теплопере-
даче, м
где
2
C/Вт по формулам:
–
t
в
расчетная температура внутреннего воздуха,
() ()
ttn tt
тр норм
RR
00
вн вн
,
tt
нв нв
, (2.25)
С, принимаемая
по нормам проектирования соответствующих зданий;
–
t
расчетная зимняя температура,
н
наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92
– коэффициент, принимаемой в зависимости от положения
n
С, равная средней температуре
2;
наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по
нормативный температурный перепад между температурой
–
t
н
22;
внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности
ограждающей конструкции,
коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности огражде-
–
в
ния, Вт/(м
2
С), по 1.
С, по 1;
Значения коэффициента теплоотдачи у внутренней поверхности
представлены в [3].
Градусо-сутки, Ссут, отопительного периода следует определять по
формуле
ГСОП = (
где
tв – Температура внутреннего воздуха;
t
–
oп
Z
oп
средняя температура отопительного периода,
–
продолжительность отопительного периода, сут, по
t
– t
в
oп
)Z
, (2.26)
oп
С, по [23;
23.
в
31
Определяют приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих
R
R
R
R
R
R
R
R
s
конструкций, соответствующее высоким теплозащитным свойствам
2
С/Вт, по 22 в зависимости от полученного значения ГСОП и типа зда-
м
пр
о
ния или помещения.
Если
пр
– для расчетов принимают
0
тр
R
0
пр
– для дальнейших расчетов принимают
R
0
пр
.
0
тр
, а если
R
0
тр
0
Далее необходимо сравнить величину сопротивления теплопередаче,
полученную на основании натурных измерений, и нормативную величину
ф
пр
сопротивления теплопередаче, т.е. если
≥
0
тр
(
0
), то фактические тепло-
0
технические характеристики соответствуют нормативным требованиям,
предъявляемым к тепловой защите зданий.
Определение теплоаккумулирующей способности здания
При проведении испытаний теплоаккумулирующей способности здания
в качестве опорных принимаются температуры воздуха в угловом помещении на последнем, среднем и первом этажах здания, на чердаке, в подвале и
на лестничной клетке.
Зная фактическое время остывания внутреннего воздуха в здании (темп
падения температуры после полного отключения теплоснабжения здания),
по [20] методом интерполяции определяем коэффициент аккумуляции, и
сравниваем фактический коэффициент аккумуляци
и с нормативным для об-
следуемого типа здания [20].
В соответствии с [3] и [20], с использованием рассчитанного на основании натурных испытаний приведенного сопротивления теплопередаче
пр
0
ограждающей конструкции и фактического времени остывания здания рас-
,
считывается теплоаккумулирующая способность здания,
муле
a
, (2.27)
пр
R
0
где
Q
s
время снижения температуры внутреннего воздуха до уровня
–
a
ниже нормативной, ч;
пр
R
–
0
приведенное сопротивление теплопередаче, м
Полученные результаты заносятся в протокол испытаний.
32
, Дж/м2 по фор-
Q
2
С/Вт.
Определение энергоэффективности работы
системы отопления
Энергоэффективность работы системы отопления оценивается её соот-
ветствием нормативным показателям работы и оптимальностью наладки.
Следует определить требования к составу и порядку работ по наладке
системы отопления, к обработке результатов измерений, а также к оборудованию, средствам измерений, персоналу специализированных организаций,
составлению отчета.
К основным показателям эффективности, надежности и безопасности
работы системы отопления относятся:
равномерность прогрева всех отопительных приборов;
равномерное распределение теплоносителя между всеми элементами
системы отопления (магистрали, стояки, отопительные приборы) пропорционально их тепловой нагрузке;
обеспечение расчетного перепада температур теплоносителя в подаю-
щей и обратной магистралях.
Целью обследования является:
проверка работы и выявление дефектов системы отопления или обо-
рудования;
проверка равномерности прогрева отопительных приборов;
обеспечение в помещениях расчетных температур воздуха;
распределение теплоносителя между теплопотребляющим оборудова-
нием в соответствии с расчетными нагрузками;
определение фактических технических характеристик работы си-
стемы отопления;
контроль фактических технических показателей состояния и режимов
работы системы отопления и элементов её оборудования, выяснение причины их отклонения от расчётных или установленных ранее опытных значений.
При подготовке к испытаниям должен быть проведен анализ схемы системы отопления, температурных режимов ее работы, типов прокладки трубопроводов и конструкций тепловой изоляции, сроков службы трубопров
дов, характерных случаев и причин повреждаемости, режимов работы и состава оборудования ИТП, а также данных о техническом состоянии тепловой изоляции и конструкции системы отопления в целом.
Оценка энергоэффективности предусматривает прохождение следующих этапов:
о
-
подготовка перечня подготовительных, организационных и техноло-
гических мероприятий;
изучение режимов работы оборудования системы отопления (расход
и параметры теплоносителя во время каждого этапа испытания);
33
определение сроков проведения каждого отдельного этапа или ре-
жима испытания;
определение точек наблюдения, объектов наблюдения, количество
наблюдателей в каждой точке;
разработка мер по обеспечению техники безопасности во время испы-
тания.
При проведении оценки энергоэффективности работы системы отопления
возможно использование для измерений общедомовых приборов учета потребления тепловой энергии, а также портативных измерительных приборов.
Измерения проводятся при положительной температуре наружного воздуха и температуре теплоносителя не ниже 50
С. При отрицательных темпе-
ратурах наружного воздуха перед проведением наладки необходимо обеспечить прогрев помещений. В случае сдачи в эксплуатацию здания в неотопительный период измерения откладываются до начала отопительного сезона.
Температура воды в присоединенных к тепловым сетям системах отопления при испытании не должна превышать расчетное значение, для систем
отопления – не вы
ше 95
°С. Если температура теплоносителя выше расчет-
ного значения, испытания следует немедленно прекратить.
При обнаружении повреждений, которые могут привести к серьезным
последствиям, испытание должно быть приостановлено до устранения этих
повреждений.
Контроль равномерности нагрева элементов систем отопления проводится в натурных условиях в ходе комплексного обследования тепловизионным методом.
Тепловизионное обследование элементов сист
отопления выполня-
ем
ется в соответствии с требованиями [14].
При определении параметров работы системы отопления следует руководствоваться [16].
Для обработки результатов испытаний необходимо определять текущие
значения параметров окружающей среды на период испытаний.
Аппаратура и оборудование для оценки эффективности работы
системы отопления
Для выполнения работ по наладке системы отопления используются современные измерительные приборы, сертифицированные государственным
стандартом РФ как измерительные. Необходимый перечень приборов приведен в подразд. 3.1. Допускается применение измерительных приборов, погрешность измерения которых не превышает:
для приборов, измеряющих расход теплоносителя, – 2,5 %;
для приборов, измеряющих давление, – 0,1 кгс/см
2
;
для термометров – 0,1 С.
34
Дополнительно требуется следующий приборно-инструментальный
парк:
измерительная рулетка;
фотоаппарат;
устройство регистрации и хранения информации емкостью не менее
1000 измерений на канал и возможностью принимать параметры с периодичностью от 1 минуты до 1 часа.
Для измерений могут быть использованы имеющиеся на узле управления или ИТП стационарные измерительные приборы. При отсутствии измерительных приборов на узле управления следует применять портативные
переносные приборы, погрешность измер
шать показателей, указанных выше.
Все измерения выполняются своевременно поверенными приборами,
прошедшими государственную регистрацию и имеющими соответствующий сертификат.
Подготовка к проведению обследования
системы отопления
е
ний которых не должна превы-
Перед началом обследования следует подробно ознакомиться с проектом здания и конструкцией системы отопления.
Необходимая информация по обследуемому зданию:
технический паспорт с приложением планов этажей;
общая пояснительная записка по проекту строительства (реконструк-
ции) здания;
архитектурно-строительная часть проекта;
раздел проекта «Отопление и вентиляция»;
раздел проекта «Водоснабжение и канализация»;
раздел «Энергоэффективность»;
раздел «Электроснабжение»;
температурный график работы системы отопления;
акты гидравлического испытания;
исполнительная документация.
Одновременно выясняются конструктивные решения и используемые
материалы. Проектные данные сверяются с фактическим исполнением и
при необходимости должны быть откорректированы.
Перед началом испытаний открыть все задвижки, заполнить систему
отопления теплоносителем, удалить воздух с помощью устройств для удаления воздуха.
Далее необходимо убедиться, что температура теплоносителя в системе
отопления соответствует температуре теплоносите
я по температурному гра-
л
фику, соответствующей температуре наружного воздуха, но не менее 50
Проверить на ощупь прогрев магистралей и стояков системы отопления.
35
С.
После окончания этапа подготовительных работ приступают к обследо-
ванию технического состояния системы отопления.
При обследовании технического состояния систем отопления проводят
следующие работы:
описывают систему (тип системы – централизованная, местная, одно-
трубная, двухтрубная; схему разводки подающей и обратной магистрали и
др.);
определяют типы и марки отопительных приборов;
производят осмотр наиболее ответственных элементов системы
(насосы, магистральная запорная арматура, контрольно-измерительная аппаратура, автоматические устройства);
обследуют трубопроводы, отопительные приборы, запорно-регулиру-
ющую арматуру (в подвале, помещениях, на лестничных клетках, чердаке);
сравнивают фактически смонтированную систему отопления с про-
ектной, устанавливают отклонения в системе от проекта (при наличии);
проверяют соответствие установленного оборудования и использо-
ванных материалов рабочей документации, требованиям нормативных документов и каталожным данным, соответствие выполненного монтажа рабочей документации;
выявляют повреждения, неисправности и дефекты (свищи маги-
стральных трубопроводов, стояков, подводок, отопительных приборов,
контруклоны разводящих трубопроводов, капельные течи в местах врезки
запорно-регулирующей арматуры, демонтаж и поломка отопительных приборов на лестничных клетках, в вестибюлях, разрушение или отсутствие на
отдельных участках трубопроводов теплоизоляции);
проверяют герметичность системы (осуществляется внешний осмотр
системы отопления на предмет утечек, проверяется наличие акта о проведении гидравлического испытания);
определяют производительность и давление, развиваемые насосами;
оценивают балансировку роторов насосов, качество сальниковой набив-
ки, исправность пусковых устройств, степень нагрева электродвигателя.
На основе обследования устанавливают степень соответствия смонтированной системы отопления проектной документации. По результатам обследования составляется акт.
Далее переходят к этапу инструментальных измерений.
Определение равномерности нагрева элементов
системы отопления
С помощью инфракрасной диагностики – теплового метода неразрушающего контроля, основанного на дистанционной регистрации тепловых полей
объекта обследования по его собственному инфракрасному излучению – проводится обследование элементов системы отопления здания.
36
Обследованию подлежат нагревательные приборы, разводящие маги-
H
страли, стояки и подводки эксплуатируемых или полностью подготовленных к сдаче в эксплуатацию систем отопления зданий и сооружений.
Тепловизионному контролю подвергают элементы системы отопления,
расположенные непосредственно в ИТП (узле ввода), головные участки системы отопления и наиболее удаленные от ИТП (узла ввода) элементы системы отопления, также тепловизионному обследовани
ю подвер
гают эле-
менты, находящиеся в середине системы отопления.
Для тепловизионного контроля выбирают не менее 15 элементов системы отопления, находящихся на последних, средних этажах здания, а
также проложенных в подвале и на чердаке здания. Элементы ИТП (узла
ввода) подвергаются тепловизионному контролю в объеме 100 %.
Тепловизионная съемка производится при перепаде т
мператур между
е
поверхностью элемента системы отопления и внутренним воздухом не менее 20 °С и при отсутствии прямого солнечного облучения.
Места установки тепловизора выбирают так, чтобы элементы системы
отопления находились в прямой видимости под углом наблюдения (между
нормалью к поверхности и оптической осью прибора) не более 60°, а допустимую удаленность тепловизора
L в метрах от контролируемой поверхно-
сти определяют по формуле
N
L
2tg
c
, (2.28)
где φ – угловой размер поля зрения объектива тепловизора, град;
Δ
Н – линейный размер подлежащего выявлению участка системы
отопления, принимаемый от 0,01 до 0,05 м;
N
– число элементов по строке термограммы, разрешаемых с задан-
c
ным уровнем модуляции температурного контраста (при измерениях требуемый уровень модуляции не менее 99 %).
Выбранные точки съемки отмечаются в технологической карте. Там же
регистрируются видимые дефекты и нарушения, а также зоны, коэффициент
излучения которых требует уточнения. Проводится фотографирование элементов системы отопления.
Тепловизионная регистрация температурных по
ментов си
стемы отопления должна производиться с учетом излучательной
лей поверхности эле-
способности обследуемой поверхности.
Тепловизор устанавливают в выбранных точках и в соответствии с инструкцией по его эксплуатации выполняют съемку элементов системы отопления.
Одновременно со съемкой поверхности проводят измерения и регистрацию температуры внутреннего воздуха и температуры поверхности элемент
стемы отопления.
а си
37
Участок с нарушенной равномерностью нагрева выявляют при просмотре тепловых изображений элементов системы отопления. К ним относят участки, тепловое изображение которых не соответствует модели термограммы, и участки, значения выходных сигналов тепловизора от поверхности которых меньше на цену деления шкалы изотерм базовых участков.
Поверхности контролируемых элементов систем отопления освобождают от предметов, исключающих прямую види
мость объекта, за и
сключением тепловой изоляции трубопроводов и оборудования, предусмотренной
проектом.
Результаты измерения заносят в технологическую карту.
Проведение измерений параметров работы
системы отопления
На основании проекта и гидравлического расчета системы отопления
здания выделяют основное циркуляционное кольцо, это наиболее нагруженный стояк из удаленных от ИТП. Для измерений параметров системы отопления на основном циркуляционном кольце выбирают следующие точки: на
входе в систему, на выходе из нее, в ИТП после смесительного устройства,
самый удаленный нагревательный прибор.
С целью точной регулировки выбирают контрольные т
о
чки системы
отопления. Контрольными точками являются: нагревательный прибор на
среднем этаже самого удаленного от ИТП стояка, место присоединения самого удаленного стояка к магистрали системы отопления, нагревательные
приборы на последнем, среднем и первом этажах среднего стояка системы
отопления, места ответвлений магистралей.
Расположение всех точек измерения фиксируют на схеме системы отоп-
ления.
В случае если приготовление горячей воды на нужды ГВС происходит
в ИТП здания, то для обесп
ечения
стабильности параметров системы отопления следует вторую ступень подогревателя горячего водоснабжения перевести на смешанную схему, если в обычном режиме она включена по последовательной схеме.
Измерение расхода теплоносителя
в системе отопления
Принцип измерения расхода теплоносителя основан на законе электромагнитной индукции, в соответствии с которым в электропроводной жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная
скорости движения жидкости.
38
Рис. 2.2. Принцип работы первичного
электромагнитного преобразователя расхода теплоносителя
ЭДС снимается двумя электродами, расположенными диаметрально
противоположно в одном поперечном сечении трубы первичного преобразователя заподлицо с её внутренней поверхностью.
Чем больше скорость или относительное движение теплоносителя, проходящего через электромагнитный расходомер, тем выше напряжение.
Сигнал от первичного преобразователя экранированными проводами
подаётся на вход электронного блока, обеспечивающего его дальнейшую
обработку.
Измерение расхода теплоносителя про
изводится штатны
ми приборами,
установленными стационарно в ИТП (узле ввода).
Текущие значения расхода теплоносителя заносятся в журнал измерений. Архивные показания снимаются с помощью накопительного пульта
или персонального компьютера с установленным программным обеспечением завода-изготовителя тепловычислителя. Снятие текущих и архивных
показаний производится согласно руководству по эксплуатации тепловычислителя, установленного в ИТП (узле ввода).
В случае отсутствия в ИТП (узле ввод
а) стационарных п
риборов по измерению расхода теплоносителя необходимо использовать портативные
ультразвуковые расходомеры с накладными датчиками.
Принцип измерения расхода теплоносителя ультразвуковым методом
основан на свойствах ультразвуковых волн изменять скорость своего распространения в подвижной среде.
Для измерения локальной скорости потока мож
ет быть использован эф
фект Допплера, для этого источник и приёмник располагаются, как указано
на рис. 2.3. Исходный сигнал, а также сигнал с приёмника отправляются на
смеситель. Частота ультразвука, которую фиксирует приёмник, изменяется
-
39
в зависимости от скорости потока, исходная частота остаётся неизменной.
Частота сигнала на выходе из смесителя является разностью частот исходного и принятого сигналов – по этой величине можно однозначно судить о
локальной скорости вещества в потоке.
Рис. 2.3. Схема расположения ключевых элементов расходомера
на эффекте Доплера
Результаты измерений расхода теплоносителя заносятся в таблицу ре-
зультатов измерений.
Измерение температуры теплоносителя
в системе отопления
Температура не поддается непосредственному измерению. Поэтому о
состоянии теплового равновесия и о значении температуры судят по изменению физических свойств тел.
Для измерения температуры могут быть использованы ртутные термометры с ценой деления 0,1
С, устанавливаемые в имеющихся на трубопрово-
дах термометрических гильзах. Также для измерения температуры применяются термометры, входящие в состав узлов учета тепловой энергии.
Для измерения температуры при отсутствии измерительной аппаратуры
на ИТП или в местах системы отопления за пределами ИТП следует использовать стандартные термоэлектрические преобразователи и термометры сопротивления с вто
рами. При отсутствии
ричными показывающими и регистрирующими прибо-
в точках измерения термометрических гильз измерения могут быть проведены с использованием датчиков поверхностного типа
или инфракрасных бесконтактных термометров.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]