Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
пояснительная записка (Юля).doc
Скачиваний:
48
Добавлен:
01.04.2015
Размер:
1.74 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГОУ ВПО

«ЧЕЛЯБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ

АКАДЕМИЯ»

Факультет Электрификация и автоматизация с.х.

Кафедра Тепловодогазоснабжения с.х.

ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОМА С УСАДЬБОЙ В П. ТОМИНСКОМ СОСНОВСКОГО РАЙОНА С РАЗРАБОТКОЙ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

Дипломный проект

(Выпускная квалификационная работа)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ТВГС.ЭОИД.00.000 ПЗ

Дипломник Ю.И. Куликова

Руководители:

к.т.н., доцент О.С. Пташкина-Гирина

Старший преподаватель Р.И. Булгакова,

Консультанты:

по экономической части

к.с.х.н., доцент В.Р. Казадаев

по безопасности труда

к.т.н., доцент Н.Я. Николаев

по электроснабжению

к.т.н., доцент Ю.П. Ильин

Нормоконтролер

Старший преподаватель Р.И. Булгакова

Зав. кафедрой

к.т.н., доцент О.С. Пташкина-Гирина

Декан

к.т.н., доцент А.С. Знаев

2010

ЧЕЛЯБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ

Факультет ЭАСХП Кафедра ТВГССХ .

Специальность 110302 .

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой

«30» 03 2010г.

Задание по дипломному проекту студента

Куликова Юлия Игоревна

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема проекта (работы) Энергообеспечение индивидуального дома с усадьбой в пос. Томино Сосновского района с разработкой систем отопления и вентиляции.

утверждена приказом по университету от «30» 03 2010г. №174

2. Срок сдачи студентом законченного проекта (работы) 01. 06. 2010 г.

3. Исходные данные к проекту (работе) Проект дома, СНиПы, ГОСТы, . альбомы технических решений, техническая литература .

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1. Актуальность темы .

2. Задание на дипломный проект .

3. Характеристика объекта проектирования .

4. Расчет теплового баланса объекта .

5. Расчет отопительной сети и выбор оборудования .

6 Расчет системы вентиляции объекта .

7. Электроснабжение .

8. Безопасность труда .

9. Экономика .

10. Экология .

11. Выводы .

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1. Генплан .

2. План дома .

3. Теплопотери. Ограждающие конструкции .

4. Система вентиляции .

5. Система отопления. Аксонометрическая схема .

6. План котла. Обвязка котла. Предохранительный клапан .

7. Электроснабжение. Схемы .

8. Электроснабжение. Конструктивное исполнение и характеристики СИП 2

9. УЗО. Схема заземления в двухслойном грунте. График поражения током

10. Технико-экономический расчет .

6. Консультанты по проекту (работе) с указанием относящихся к ним разделов проекта

Раздел

Консультант

Задание выдал (подпись, дата)

Задание принял (подпись, дата)

Электроснабжение

Ильин Ю.П.

Безопасность труда

Николаев Н.Я.

Экономика

Казадаев В.Р.

7. Дата выдачи задания 15 . 03 . 2010 г. .

Руководитель . .

(подпись)

Задание принял к исполнению . .

(подпись)

№ п-п

Формат

ОБОЗНАЧЕНИЕ

НАИМЕНОВАНИЕ

Кол-во листов

Приме

чание

Документация общая

1

А4

ТВГС.ЭОИД.00.000ПЗ

Пояснительная записка.

99

2

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д1

Генплан.

3

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д2

План дома.

4

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д3

Теплопотери. Огражда-ющие конструкции.

5

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д4

Планы этажей с системой отопления.

6

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д5

Система вентиляции.

7

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д6

План котла. Обвязка котла. Предохра-нительный клапан.

8

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д7

Электроснабжение поселка.Расчеты.

9

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д8

Схема УЗО. График поражения током. Схема заземления в двухслой-ном грунте.

10

А1

ТВГС.ЭОИД.00.000Д9

Технико-экономический расчет.

№ п-п

Формат

ОБОЗНАЧЕНИЕ

НАИМЕНОВАНИЕ

Кол-во листов

Приме-чание

Формат

Зона

Поз.

ОБОЗНАЧЕНИЕ

НАИМЕНОВАНИЕ

Кол-во

Приме-чание

Формат

Зона

Поз.

ОБОЗНАЧЕНИЕ

НАИМЕНОВАНИЕ

Кол-во

Приме-чание

Реферат

В дипломе спроектированы система отопления и вентиляции индивидуального жилого дома. Произведён расчёт теплового баланса здания, выбрана схема системы отопления, тип и мощность отопительных приборов и теплогенератора. Приведена схема размещения магистралей, стояков и других элементов системы. Произведён гидравлический расчёт систем отопления и водоснабжения. Рассчитана система вентиляции, выбраны диаметры воздуховода. Произведён анализ схем электроснабжения, проверена пропускная способность ВЛ от ТП до проектируемого жилого дома и качество напряжения на потребителе. Выбрана защитная аппаратура, сечение электропроводки. Рассмотрены вопросы безопасности труда при монтаже и эксплуатации котлов, перечислены меры электробезопасности. Приведена технико-экономическая оценка проекта.

Пояснительная записка составляет 99 страниц, содержит 19 иллюстраций, 17 таблиц. Графическая часть состоит из 9 листов формата А4.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 9

1 Технико – экономическое обоснование темы дипломного проекта

1.1 Технико – экономическое обоснование темы проекта 11

1.2 Выбор автономного источника теплоснабжения 13

2 Исходные данные для проектирования 14

3 Теплотехнический расчет наружных ограждений

3.1 Теплотехнический расчет наружных стен 17

3.2Теплотехнический расчет пола и стен подвального этажа 21

3.3 Теплотехнический расчет пола первого этажа 21

3.4 Теплотехнический расчет пола второго этажа 22

3.5 Теплотехнический расчет световых проемов 23

3.6 Теплотехнический расчет наружных дверей 24

3.7 Составление балансов тепла по помещениям 25

3.7.1 Расчет теплопотерь наружными ограждениями помещений 25

3.7.2 Определение бытовых тепловыделений 26

3.7.3 Составление балансов тепла по помещениям 27

3.8 Расход тепла на горячее водоснабжение 27

4 Система отопления

4.1 Тип системы отопления 29

4.2 Выбор и размещение отопительных приборов 29

4.3 Гидравлический расчет системы отопления 31

5 Выбор автономного источника теплоснабжения

5.1 Выбор котла 36

5.2 Выбор расширительного бака 38

5.3 Автоматика котла 39

6 Выбор и расчет системы вентиляции

6.1 Определение воздухообмена в помещениях 43

6.2 Выбор системы вентиляции (вытяжка) 44

6.3 Расчет системы вентиляции 44

6.4 Выбор системы вентиляции (приток) 49

6.4 Расположение дымоходов 50

7 Электроснабжение жилого дома

7.1 Определение расчетной электрической нагрузки на вводе 51

7.2 Выбор сечения проводов наружной сети 0,38 кВ и 0,22 кВ 52

7.2.1Определение расчетных нагрузок на участках ВЛ 0,38 кВ 0,22 кВ 52

7.2.2Определение рабочего тока в линиях 54

7.2.3Выбор сечения провода 54

7.3 Расчет токов короткого замыкания 57

7.3.1Исходная схема для расчета токов к.з. 57

7.3.2Схема замещения для расчета токов к.з. 57

7.3.3Результирующие сопротивления до точек к.з. 59

7.3.4 Расчет токов к.з. 60

7.3.5 Определение мощности к.з. 62

7.4 Выбор оборудования подстанции ТП1 63

7.5 Защита линии 0,38 кВ и 0,22 64

8 Безопасность труда

8.1 Общая характеристика 68

8.2 Защитные мероприятия 69

8.3 Расчет заземляющего устройства 69

8.4 Безопасность труда при монтаже и эксплуатации газового котла 74

8.5 Устройство защитного отключения 76

9 Технико – экономический расчет

9.1 Составление сметы капитальных вложений 79

9.2 Технико-экономическое сравнение 81

10 Экология 86

Заключение 88

Литература 89

Приложение А. Теплотехнический расчет наружных ограждений 92

Приложение Б. Расчет теплопотерь помещений для предлагаемой конструкции наружной стены 93

Приложение В. Определение воздухообмена в помещениях 96

Приложение Г. Результаты расчета системы вентиляции (приток) 97

Приложение Д. Значения коэффициентов местных сопротивлений (приток) 98

Приложение Е. Результаты расчета системы вентиляции (вытяжка) 99

ВВЕДЕНИЕ

Системы теплоснабжения в нашей стране развивались длительное время централизованно, на основе строительства теплоэлектроцентралей, районных и квартальных котельных. При этом постоянно совершенствовался наиболее трудоемкий и ответственный процесс – сжигание топлива, что позволяло экономить топливо. Вместе с тем централизованное теплоснабжение требует прокладки разветвленной сети подземных теплопроводов, резко удорожающей строительство и усложняющей эксплуатацию систем. Централизованное теплоснабжение неприемлемо для индивидуальных домов в сельской местности по ряду причин, в том числе из-за значительной удаленности от теплоэлектроцентралей. В силу этого наиболее рациональными системами для множества частных жилых домов следует считать местные системы теплоснабжения.

Источником тепловой энергии для теплоснабжения индивидуальных домов в большинстве случаев является собственный котел, работающий на газообразном или жидком топливе. Для приготовления воды на горячее водоснабжение используются индивидуальные водонагреватели, теплообменники или котлы со встроенными в них змеевиками.

Современная система теплоснабжения должна быть автоматизирована. Автоматизация диктуется жизненной необходимостью и требованиями строительных норм и правил (СНиП) [2]. Автоматизация решает несколько задач:

а) обеспечение в различные периоды времени стабильных, комфортных или пониженных температур воздуха в отапливаемых помещениях на уровнях, заданных самим потребителем;

б) поддержание требуемой температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения;

в) экономия тепловой энергии или топлива, а также средств, расходуемых на их оплату, которая достигается путем максимального использования для отопления «бесплатных» теплопоступлений в помещениях от людей, освещения, солнечной радиации, электрических приборов, снижения температуры воздуха во временно эксплуатируемых помещениях, а также температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения при ее длительном бездействии;

г) упрощение эксплуатации системы теплоснабжения. Автоматизированная система не требует вмешательства человека для ее управления;

д) охрана окружающей среды за счет исключения выбросов в атмосферу продуктов сгорания сэкономленного топлива.

Если дом предназначен для постоянного проживания, то в нем должен быть предусмотрен комплекс удобств, обеспечивающий жильцам нормальные условия жизнедеятельности. К комплексу удобств относятся система отопления, система вентиляции, горячее и холодное водоснабжение, газификация и электрификация дома.

Системы отопления и вентиляции должны обеспечить поддержание нормального для жизнедеятельности микроклимата. Особое внимание уделяется обеспечению теплового режима в периоды резких похолоданий. Создание требуемого режима помещения важно не только для благоприятного пребывания в нем человека, но также необходимо для сохранения самого здания и расположенных в нем материальных ценностей.

Водоснабжение дома является неотъемлемой частью нормальных условий хозяйственной деятельности. Горячее водоснабжение необходимо для комфортного ведения хозяйства и для гигиены человека.

Освещение является одним из важнейших параметров микроклимата. От уровня освещенности и спектрального состава света зависят здоровье, самочувствие человека, его зрительная утомляемость.

В дипломном проекте будут спроектированы система отопления, вентиляции, горячее водоснабжение и электрификация дома с учетом всех перечисленных условий и соблюдением требований СНиП.

1 Технико-экономическое обоснование темы

дипломного проекта

1.1 Технико-экономическое обоснование темы проекта

Так как проектируемый дом предназначен для постоянного проживания, то в нем должен быть предусмотрен комплекс удобств, обеспечивающий жильцам нормальные условия жизнедеятельности. К комплексу удобств относятся система отопления, система вентиляции, горячее и холодное водоснабжение, газификация и электрификация дома.

Системы отопления и вентиляции должны обеспечить поддержание нормального для жизнедеятельности микроклимата. Особое внимание уделяется обеспечению теплового режима в периоды резких похолоданий. Лишь требуемое совокупное воздействие температуры внутреннего воздуха tв = 18°C, влажности в помещении φ = 65% и скорости окружающего воздуха υ в = 0,3 м/с обеспечивает комфортность среды. Создание требуемого режима помещения важно не только для благоприятного пребывания в нем человека, но также необходимо для сохранения самого здания и расположенных в нем материальных ценностей.

Работу системы отопления будет обеспечивать газовый котел, установленный в котельной. Выбор газового котла основан на том, что газ является самым дешевым видом топлива. Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления должна быть 90 °C.

Для получения требуемого вентилируемого воздуха устанавливаем приточную и вытяжные камеры. Объем вентилируемого воздуха в помещениях различного назначения должен соответствовать нормам, указанным в СНиП 2.08.01 – 89. Для жилых комнат он должен иметь тройную кратность.

Водоснабжение дома является неотъемлемой частью нормальных условий хозяйственной деятельности. Холодная вода будет поступать в дом из собственной водозаборной скважины, которая находится в 3 метрах от жилого дома, а горячую воду планируется получать от водонагревателя расположенного на котле отопления. Горячее водоснабжение необходимо для комфортного ведения хозяйства и для гигиены человека. Температура горячей воды, поступающей в кран должна составлять 55 °C, а холодной 5 °C.

Газоснабжение производится централизованно от газораспределительной станции. Газ в проектируемом доме необходим для работы котла, а также для газовой плиты, используемой на кухне для приготовления пищи.

В доме необходимо спроектировать электрическую сеть. Свет является одним из важнейших параметров микроклимата. От уровня его освещенности и спектрального состава зависят здоровье, самочувствие человека, его зрительная утомляемость. Электричество, кроме осветительной сети, также требуется для включения в работу бытовых электроприборов и насосов.

Из выше изложенного видна важность и обоснованность проектирования всех предложенных систем. Холодное водоснабжение, использование газа и электроэнергии не потребуют значительных затрат, в процессе эксплуатации, а будут иметь только первоначальные затраты при монтаже и покупке. Система вентиляции имеет затраты на покупку воздуховодов и жалюзийных решеток, а также приточно-вытяжной камеры (64400 тыс.руб.). Самой дорогостоящей используемой системой является система отопления, так как в ней используется газовый котел (52150 тыс.руб). Но, важно отметить, что это единичные затраты при установке оборудования. Так как в поселке и вблизи него нет котельной, то единственным решением остается использование автономного источника теплоснабжения, который в свою очередь, через определенное время окупит свою стоимость.

Таким образом, получаем, что все предусматриваемые в доме системы являются экономически обоснованными.

1.2 Выбор автономного источника теплоснабжения

Для отопления малоэтажных домов в настоящее время применяют водяное отопление с источниками теплоснабжения на жидком и газообразном топливе, а также электрические котлы.

Наиболее совершенно отопление от электрических котлов оно более экологично, безопасно и комфортно. Капитальные затраты на установку электрического котла значительно ниже, чем других источников тепла. Кроме того электрический котел не требует оборудования дымохода, специального помещения (котельной), топливопроводов, дополнительный резервуар. Но, несмотря на все достоинства у электрических котлов есть недостатки, которые становятся решающими и заставляют отказаться от использования таких котлов. Самый главный недостаток это высокая стоимость электроэнергии. Другой недостаток – сложность с получением на объект дополнительной электрической мощности.

Газ – самый дешевый вид топлива в стране. И этот фактор предопределил наиболее востребованный отопительный аппарат – газовый котел.

Несмотря на то что капитальные затраты на установку газового котла значительно превышают капитальные затраты на установку электрического, разница в стоимости газа и электроэнергии окупает газовые котлы в очень короткие сроки.

В связи с этим принимаем решение об установке в проектируемом жилом доме газового котла.

2 Исходные данные для проектирования

Проектируемый индивидуальный жилой дом расположен в поселке ТоминоСосновского района. Сообщение с городом осуществляется по автомобильному шоссе. По климатическим показателям землепользование поселка относится к четвертому агроклиматическому району, который характеризуется, как умерено теплый, незначительно засушливый. Продолжительность периода с температурой выше 10 °C составляет130 … 135 дней, средняя продолжительность безморозного периода 110…120 дней. Средняя высота снежного покрова30 … 35сантиметров. За год выпадает около100 … 110 миллиметров осадков.

Рельеф земель представляет собой слабоволнистую равнину с развитым микрорельефом. Равнинные и слегка возвышенные участки заняты почвами черноземного типа.

Землепользование приусадебного участка проектируемого жилого дома представлено единым земельным массивом общей площадью 1117м2, в том числе площадь под зданием128м2. Также на территории земельной площади расположены: хозпостройка, гараж, выгульная площадка, навозохранилище, склад, баня.Электроснабжение осуществляется по воздушной линии 0,38кВ от комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, расположенной в двухстах метрах от участка. Отопление и горячее водоснабжение всех потребителей поселка производится от собственных автономных котельных установок, расположенных в каждом доме. Водоснабжение осуществляется из автономной системы. Водоотведение производится в автономную систему канализации со сбором сточных вод в накопитель. Газоснабжение производится централизованно от газораспределительной станции.

Планировка проектируемого дома показана рисунках 2.1.а, 2.1.б, 2.1.в. Главный фасад здания ориентирован на юг.

Проектируемый жилой дом представляет собой двухэтажное строение.В подвальном этаже расположенамастерская, котельная, овощехранилище.

Рисунок 2.1.а– План подвального этажа

На первом этаже расположена гостиная,кухня,санузел,ванная комната, спальня.

Рисунок 2.1.б– План первого этажа

В мансарде расположено две спальни,коридор, комната отдыха.

Рисунок 2.1.в– План второго этажадома

Главный вход в дом расположен с южной стороны здания. Пол первого этажа дома расположен на отметке +0,900.

Расчетная температура наружного воздуха для Челябинской области –34 0С.

Для отопления проектируемого объекта применяется местная система отопления с установкой газового котла. Теплоперенос в данной системе отопления осуществляется теплоносителем – водой. Циркуляция теплоносителя – принудительная. Тепловой режим здания – постоянный.