Реферат: Расчет тепловых нагрузок и годового количества тепла и топлива для котельной индивидуального жилого дома

РАСЧЕТ

тепловых нагрузок и годового количества

тепла и топлива для котельной

индивидуального жилого дома






Адрес:

г. Домодедово

ул. Соловьиная, д.1

Заказчик:

Бурлаков В.В.

Инженер:

Альтшулер Л.А.

Главный инженер проекта:

Скороходов А.Г.



Москва 2005

ООО «ОВК инжениринг»



Адрес:

г. Домодедово

ул. Соловьиная, д.1

Заказчик:

Бурлаков В.В.

Инженер:

Альтшулер Л.А.

Главный инженер проекта:

Скороходов А.Г.






Москва 2005 ^ Общая часть и исходные данные

Настоящий расчет составлен для определения годового расхода тепла и топлива, необходимого для котельной, предназначенной для отопления и ГВС индивидуального жилого дома. Расчет тепловых нагрузок выполнен в соответствии со следующими нормативными документами:


МДК 4-05.2004 «Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения» (Госстрой РФ 2004 год);

СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»;

СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;

СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».


Характеристика здания:


Строительный объем здания – 1460 м

Общая площадь – 350,0 м²

Жилая площадь – 107,8 м²

Расчетное количество жильцов – 4 человека


Климатологические данные района строительства:


Место строительства: РФ, Московская область, г. Домодедово




Расчетные температуры воздуха:




Для проектирования системы отопления: t = -28 ºС

Для проектирования системы вентиляции: t = -28 ºС

В отапливаемых помещениях: t = +18 C




Поправочный коэффициент α (при -28 С) – 1.032




Удельная отопительная характеристика здания – q = 0.57 [Ккал/мч С]




Отопительный период:




Продолжительность: 214 суток

Средняя температура отопительного периода: t = -3,1 ºС

Средняя наиболее холодного месяца = -10,2 ºС

КПД котла – 90%




Исходные данные для расчета ГВС:




Режим работы – 24 часа в сутки

Продолжительность работы ГВС в отопительный период – 214 суток

Продолжительность работы ГВС в летний период – 136 суток

Температура водопроводной воды в отопительный период – t = +5 C

Температура водопроводной воды в летний период – t = +15 C

Коэффициент изменения расхода горячей воды в зависимости от периода года – β = 0,8

Норма расхода воды на горячее водоснабжение в сутки – 190 л/чел.

Норма расхода воды на горячее водоснабжение в час – 10.5 л/чел.

КПД бойлера – 90%

КПД котла – 86%




Зона влажности – «нормальная»



Максимально-часовые нагрузки потребителей следующие:



На отопление - 0,039 Гкал/час

На горячее водоснабжение - 0,0025 Гкал/час

На вентиляцию - нет




Общий максимально-часовой расход тепла с учетом тепловых потерь в сетях и на собственные нужды - 0,0415 Гкал/час




Для отопления жилого дома предусматривается устройство котельной, оборудованной газовым котлом марки «Ишма-50» (производительность 48 кВт).

Для горячего водоснабжения предусматривается установка накопительного газового бойлера «Ariston SGA 200» 195 л (производительность 10.1 кВт)




Мощность отопительного котла – 0,0413 Гкал/час




Мощность бойлера – 0,0087 Гкал/час




Топливо – природный газ; общий годовой расход натурального топлива (газа) составит 0,0155 млн. нм³ в год или 0,0177 тыс. т.у.т. в год условного топлива.



Расчет составил: Л.А. Альтшулер


ПЕРЕЧЕНЬ

данных, представляемых областными главными управлениями, предприятиями (объединениями) в Администрацию Московской области вместе с ходатайством об установлении вида топлива для предприятий (объединений) и теплопотребляющих установок.


^ Общие вопросы




Вопросы

Ответы

Министерство (ведомство)

Бурлаков В.В.

Предприятие и его местонахождение (область, район, населенный пункт, улица)

Индивидуальный жилой дом

расположенный по адресу:

Московская область, г. Домодедово

ул. Соловьиная, д.1

Расстояние объекта до:


- железнодорожной станции


- газопровода


- базы нефтепродуктов


- ближайшего источника теплоснабжения (ТЭЦ, котельная) с указанием его мощности, загруженности и принадлежности



-


10 м


-


-

Готовность предприятия к использованию топливно-энергетических ресурсов (действующее, проектируемое, строящееся) с указанием категории

строящееся, жилое

Документы, согласования (заключения), дата, номер, наименование организации:


- об использовании природного газа, угля;


- о транспортировке жидкого топлива;


- о строительстве индивидуальной или расширенной котельной.



Разрешение ПО Мособлгаз

№ _______ от ___________


Разрешение министерства ЖКХ, топлива и энергетики Московской области

№ _______ от ___________


На основании какого документа проектируется, строится, расширяется, реконструируется предприятие




Вид и количество (т.у.т.) используемого в настоящее время топлива и на основании какого документа (дата, номер, установленный расход), для твердого топлива указать его месторождение, а для донецкого угля – его марку

не используется

Вид запрашиваемого топлива, общий годовой расход (т.у.т.) и год начала потребления

природный газ; 0,0155 тыс. т.у.т. в год; 2005 год

Год выхода предприятия на проектную мощность, общий годовой расход (тыс. т.у.т.) топлива в этом году

2005 год; 0,0177 тыс. т.у.т.




^ Котельные установки

а) потребность в теплоэнергии


На какие нужды

Присоединенная максимальная тепловая нагрузка (Гкал/час)

Кол-во часов работы в году

Годовая потребность в тепле (Гкал)

Покрытие потребности в тепле (Гкал/год)

Сущест-вующая

Проект-

руемая, включая

сущест-

вующую

Сущест-

вующая

Проек-тируе-мая, включая

сущест-

вующую

Ко-тель-ная

Вто-

ричные энер-

го ре-сурсы

За счет дру-гих

ис-

точ-

ников

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Отопле-

ние

-

0,039

5136

-

91,93

91,93

-

-

Вентиля-

ция

-

-

-

-

-

-

-

-

Горячее водо-

снабже-ние

-

0,0025

8400

-

13,67

13,67

-

-

Техно-

логичес-

кие нужды

-

-

-

-

-

-

-

-

Сторон-

ние потреби-

тели

-

-

-

-

-

-

-

-

Соб-

ствен-ные

нужды

котель-ной

-

0,001

5136

-

1,84

1,84

-

-

Потери в тепло-вых

сетях

-

-

-

-

-

-

-

-

Итого:

-

0,035

-

-

107,44

107,44

-

-


Примечание:


1. В графе 4 указать в скобках число часов работы в году технологического оборудования при максимальных нагрузках.

2. В графах 5 и 6 показать отпуск тепла сторонним потребителям.


б) состав и характеристика оборудования котельных, вид и годовой

расход топлива


Тип котлов

по группам

Кол-

во

Об-

щая мощ-

ность

Гкал/час

Используемое топливо

Запрашиваемое топливо

Вид основ-

ного (резер-

вного)

Услов-

ный расход

кг у.т./

Гкал

Годо-

вой расход

тыс.

т.у.т.

Вид основ-

ного (резер-

вного)

Услов-

ный расход

кг у.т./

Гкал

Годо-

вой расход

тыс.

т.у.т.

1

2

3

4

5

6

7

8

9


Действующие


из них:


демонтируемые


























«Ишма-50»


«Ariston SGA 200»

1


1

0,050










газ

164,7

0,0177

тыс. т.у.т. в год;

2005г.


Примечание:


1. Годовой расход топлива указать общий по группам котлов.

2. Удельный расход топлива указать с учетом собственных нужд котельной.

3. В графах 4 и 7 указать способ сжигания топлива (слоевой, камерный, в кипящем слое).



Потребители тепла




№

п/п

Потребители тепла

Максимальные тепловые нагрузки (Гкал/час)

Технология

ИТОГО

Отопле-ние

Вентиля-

ция

Горячее водо-снабже-ние

1.

Жилой дом

1.1

Жилой дом

0,039




0,0025




0,0415




^ Итого по жилому дому

0,0415
















^ Потребность в тепле на производственные нужды




№

п/п

Потребители тепла

Наименование продукции

Годовое

кол-во

продукции

Удельный расход тепла на единицу

продукции

(Гкал)

Годовое потребление тепла

(Гкал)

1

2

3

4

5

6

нет




^ Технологические топливопотребляющие установки

а) мощность предприятия по выпуску основных видов продукции


Вид продукции

Годовой выпуск (указать единицу измерения)

Удельный расход топлива

(кг у.т./един. Продукции)

существующий

проектируемый

фактический

расчетный

1

2

3

4

5

нет



б) состав и характеристика технологического оборудования,

вид и годовой расход топлива


Тип техноло-

гического оборудо-вания

Кол-во

Мощ-

ность

(единич-

ная)

Используемое топливо

Запрашиваемое топливо

Вид

Годовой расход

(отчетный)

тыс. т.у.т.

Вид

Годовой расход

(отчетный)

с какого года

тыс. т.у.т.

1

2

3

4

5

6

7

нет


Примечание:


1. Кроме запрашиваемого топлива указать другие виды топлива, на которых могут работать технологические установки.



^ Использование топливных и тепловых вторичных ресурсов




Топливные вторичные ресурсы

Тепловые вторичные ресурсы

Вид, источ-

ник

Выход,

тыс. т.у.т.

в год

Количество используемого топлива

(тыс. т.у.т.)

Вид, источ-

ник

Выход,

тыс. т.у.т.

в год

Количество используемого тепла

(тыс. Гкал/час)

Сущест-вующее

Проекти-

руемое

Существу-

ющее

Проекти-

руемое

1

2

3

4

5

6

7

8

Нет



^ РАСЧЕТ

часовых и годовых расходов тепла и топлива


Максимально-часовой расход тепла на отопление потребителей вычисляется по формуле:


Qот. = Vзд. х qот. х (Твн. - Тр.от.) х α [Ккал/час]


где:

Vзд.(м³) – объем здания;

qот. (ккал/час*м³*ºС) – удельная тепловая характеристика здания;

α – поправочный коэффициент на изменение величины отопительной характеристики зданий при температуре отличной от -30ºС.



^ Максимально-часовой расход тепла на вентиляцию вычисляется по формуле:


Qвент. = Vн. х qвент. х (Твн. - Тр.в.) [Ккал/час]


где:

qвент. (ккал/час*м³*ºС) – удельная вентиляционная характеристика здания;



^ Средний расход тепла за отопительный период на нужды отопления и вентиляции вычисляется по формуле:


на отопление:


Qо.п. = Qот. х (Твн. – Тс.р.от.)/ (Твн. – Тр.от.) [Ккал/час]


на вентиляцию:


Qо.п. = Qвент. х (Твн. – Тс.р.от.)/ (Твн. – Тр.от.) [Ккал/час]



^ Годовые расходы тепла по зданию определяются по формуле:


Qот.год. = 24 х Qср.от. х П [Гкал/год]


на вентиляцию:


Qот.год. = 16 х Qср.в. х П [Гкал/год]


^ Среднечасовой расход тепла за отопительный период на горячее водоснабжение жилых зданий определяется по формуле:


Q = 1,2 m х a х (55 – Тх.з.)/24 [Гкал/год]

где:

1,2 – коэффициент, учитывающий теплоотдачу в помещении от трубопровода систем горячего водоснабжения (1+0.2);

a – норма расхода воды в литрах при температуре 55ºС для жилых зданий на одного человека в сутки, должна приниматься в соответствии с главой СНиП по проектированию горячего водоснабжения;

Тх.з. – температура холодной воды (водопроводной) в отопительный период, принимаемой равной 5ºС.


^ Среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение в летний период определяется по формуле:


Qср.оп.г.в. = Q х (55 – Тх.л.)/ (55 – Тх.з.) х В [Гкал/год]

где:

В – коэффициент, учитывающий снижение среднечасового расхода воды на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий в летний период по отношению к отопительному, принимается равным 0,8;

Тх.л. – температура холодной воды (водопроводной) в летний период, принимаемой равной 15ºС.


^ Среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение определяется по формуле:


Qгод г.в. = 24Qо.п.г.вПо + 24Qср.п.г.в*(350 – По)*В =

= 24Qср.от.г.вПо + 24Qср.от.г.в (55 – Тх.л.)/ (55 – Тх.з.) х В [Гкал/год]


^ Общий годовой расход тепла:


Qгод = Qгод от. + Qгод вент. + Qгод г.в. + Qгод втз. + Qгод тех. [Гкал/год]


Расчет годового расхода топлива определяется по формуле:


Ву.т. = Qгод х 10ˉ6/Qр.н. x η


где:

Qр.н. – низшая теплотворная способность условного топлива, равная 7000 ккал/кг у.т.;

η – КПД котла;

Qгод – общий годовой расход тепла на все виды потребителей.


РАСЧЕТ

тепловых нагрузок и годового количества топлива


Расчет максимально-часовых нагрузок на отопление:


1.1. Жилой дом:


Максимально-часовой расход на отопление:


Qмакс.от. = 0,57 х 1460 х (18 - (-28)) х 1,032= 0,039 [Гкал/час]


Итого по жилому дому: Qмакс.от. = 0,039 Гкал/час


Итого с учетом собственных нужд котельной: Qмакс.от. = 0,040 Гкал/час



Расчет среднечасовых и годовых расходов тепла на отопление:


2.1. Жилой дом:


Qмакс.от. = 0,039 Гкал/час


Qср.от. = 0,039 х (18 - (-3,1))/(18 - (-28)) = 0,0179 [Гкал/час]


Qгод от. = 0,0179 х 24 х 214 = 91,93 [Гкал/год]


С учетом собственных нужд котельной (2%) Qгод от. = 93,77 [Гкал/год]


Итого по жилому дому:


Среднечасовой расход тепла на отопление Qср.от. = 0,0179 Гкал/час


Общий годовой расход тепла на отопление Qгод от. = 91,93 Гкал/год


Общий годовой расход тепла на отопление с учетом собственных нужд котельной Qгод от. = 93,77 Гкал/год



Расчет максимально-часовых нагрузок на ГВС:


1.1. Жилой дом:


Qмакс.гвс = 1.2 х 4 х 10.5 х (55 - 5) х 10^(-6) = 0,0025 [Гкал/час]


Итого по жилому дому: Qмакс.гвс = 0,0025 Гкал/час



Расчет среднечасовых и годовых расходов тепла на ГВС:


2.1. Жилой дом:


Среднечасовой расход тепла на ГВС:


Qср.гвс.з. = 1.2 х 4 х 190 х (55 - 5) х 10^(-6)/24 = 0,0019 [Гкал/час]


Qср.гвс.л. = 0,0019 х 0.8 х (55-15)/(55-5)/24 = 0,0012 [Гкал/час]


Годовой расход тепла на ГВС:


Qгод от. = 0,0019 х 24 х 214 + 0,0012 х 24 х 136 = 13,67 [Гкал/год]


Итого на ГВС:


Среднечасовой расход тепла в отопительный период Qср.гвс = 0,0019 Гкал/час


Среднечасовой расход тепла в летний период Qср.гвс = 0,0012 Гкал/час


Общий годовой расход тепла Qгод гвс = 13,67 Гкал/год



Расчет годового количества природного газа

и условного топлива:


∑ Qгод = ∑ Qгод от. + Qгод гвс = 107,44 Гкал/год


Годовой расход топлива составит:


Вгод = ∑Qгод х 10ˉ6/Qр.н. x η


^ Годовой расход натурального топлива

(природного газа) для котельной составит:

Котел (КПД=86%): Вгод нат. = 93.77 х 10ˉ6/8000 х 0,86 = 0,0136 млн.нм³ в год


Бойлер (КПД=90%): Вгод нат. = 13.67 х 10ˉ6/8000 х 0,9 = 0,0019 млн.нм³ в год


Итого: 0,0155 млн.нм в год


Годовой расход условного топлива для котельной составит:


Котел (КПД=86%): Вгод у.т. = 93.77 х 10ˉ6/7000 х 0,86 = 0,0155 млн.нм³ в год


Бойлер (КПД=90%): Вгод у.т. = 13.67 х 10ˉ6/7000 х 0,9 = 0,0022 млн.нм³ в год


Итого: 0,0177 тыс. т.у.т. в год