Министерство образования и науки Российской Федерации ПРОЕКТ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ «ТЕПЛЫЕ ПОЛЫ» ДЕТСКОГО САДА В С. ТОМТОР ТАТТИНСКОГО УЛУСА БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................. 4 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ....................................... 5 1.1 Общие сведения ................................................................................ 5 1.2 Отопление .......................................................................................... 6 1.3 Вентиляция ........................................................................................ 7 1.4 ГВС. Рисунок и характеристики ТО ............................................... 9 1.5 Мероприятия по энергосбережению ............................................. 11 1.6 План и участок расположения детского сада ............................... 12 2 ТЕПЛЫЙ ПОЛ И АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБОРА ВОДЯНОГО ТЕПЛОГО ПОЛА ...................................................................................... 14 2.1 Теплые полы как основная система отопления или обогрев незначительной, локальной зоны ........................................................ 14 2.2 Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют ........................ 15 2.3 Особенности выбора труб .............................................................. 18 2.4 Процесс монтажа трубопровода на бетонном основании .......... 20 3 РАСЧЕТ ВОДЯНЫХ ТЕПЛЫХ ПОЛОВ ............................................ 22 3.1 Расчетные данные ........................................................................... 22 5 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ .......................... 32 5.1 Теплоэнергетические установки ................................................... 36 5.2 Техника безопасности в тепловых сетях ...................................... 37 5.3 Техника безопасности при подключении системы «теплые полы» ...................................................................................................... 38 5.4 Система противопожарной защиты .............................................. 39 6 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ............................................... 41 6.1 Природно-климатические условия района строительства ......... 41 6.2 Воздействие на атмосферу в период эксплуатации детского сада ……………………………………………………………………...42 6.3 Сведения о существующих и проектируемых системах канализации ........................................................................................... 42 6.4 Теплоносители ................................................................................. 45 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................... 50 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................... 51 ВВЕДЕНИЕ Участок проектируемого детского сада находится по адресу … Целью бакалаврской работы является оценка энергосбережения и актуальности замены электрических теплых полов на гидравлические, а также анализ технико-экономических показателей. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: -более практичное и экономичное использование тепла за счет ТП; -расчет потерь тепла; -технико-экономический расчет; -охрана окружающей среды; -оценка мероприятий по охране труда и технике безопасности. Пояснительная записка состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы. Материал бакалаврской работы изложен на __ страницах машинописного текста и включает __ рисунков, __ таблиц, а также __ приложений на __ страницах. Лист ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата 4 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА 1.1 Общие сведения Детский сад вместительностью 80 мест рассчитан для детей общеразвивающей направленности и разделен на 3 групповые ячейки: группа младенческого и раннего возраста, младшая дошкольная и средняя группа, старшая и подготовительная группа. В здании детского сада расположены раздевальные, спальни, туалетные, буфеты, кухня с подсобными помещениями, медицинский кабинет с процедурной. Зал для спортивных и музыкальных занятий, комната заведующего, хозяйственно-бытовые помещения, технические помещения. Здание одноэтажное, компактное с размерами в осях 44,8х30,8м, высота этажа 3,6м от пола до потолка. Расположение: Участок проектируемого детского сада находится по … Площадка: - площадь в условной границе территории – 8730 кв.м; - территория свободна от застройки. Расчетная температура наружного воздуха отопительного периода: минус 56°С Средняя температура отопительного периода: минус 21,9°С. Продолжительность отопительного периода: 269 суток. Источник теплоснабжения – квартальная котельная с параметрами 80/60°С. Система отопления: с параметрами Т1/Т2=80/60°С. Система теплоснабжения: закрытая, приготовление горячей воды для проектируемого потребителя производится в тепловом пункте здания. Температура теплоносителей: для систем отопления 80-70°С. Сведения о потребности объекта в топливе, газе, воды и электрической энергии: ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 Общий расход воды – 8.4 м3/сут. В том числе горячей воды – 2.8 м3/сут. Канализационные стоки – 8.4 м3/сут. Расход тепла: - расход на отопление – 85,5 кВт. - расход на ГВС – 90,0 кВт. - расход на вентиляцию – 158,81 кВт. - расход тепла на спутник канализации – 7,0 кВт. - общая нагрузка по теплу – 341,31 кВт. - потребляемая электрическая нагрузка – 96,4 кВт. - потребность объекта в топливе и газе отсутствует. 1.2 Отопление Система отопления детского сада запроектирована двухтрубная поэтажная. С разводкой: трубопроводов над полом. Магистральные трубопроводы прокладываются в пространстве подвесного потолка первого этажа. Отопительные приборы – биметаллические секционные радиаторы Теплотерм 500/80. На подводах к отопительным приборам предусмотрена установка регулирующей арматуры – терморегуляторов RA, которые автоматически поддерживают заданную температуру воздуха в помещении в соответствии с настройкой. Данная арматура позволяет избежать перегрева помещений в переходный и другие периоды года. Воздухоудаление установленные в осуществляется верхних пробках через радиаторов краны Маевского, верхних этажей и воздухосборники с автоматическими воздухоотводчиками из верхних точек системы. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 Запорная, регулирующая арматуры приняты фирмы «Danfoss». Трубопроводы систем отопления запроектированы из армированных полипропиленовых труб (PN 25), магистральные – из стальных водогазопроводных согласно ГОСТ 3262-75* для диаметров до 50мм. Во избежание ожогов и травм у детей, отопительные приборы ограждаются съемными решетками. В помещении электрощитовой и венткамеры предусмотрено электрическое отопление электроконвекторами «BETA». Для предотвращения прорыва потока холодного воздуха в зимнее время над главными входными дверными проемами установлены электрические воздушно – тепловые завесы. Равномерный прогрев пола в спальнях/групповых, в раздевальных и детских санитарных узлов достигается прокладкой в полу греющего электрокабеля с терморегуляторами. Вентиляция 1.3 В помещениях детского сада запроектирована приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением, и устройством местных отсосов от технологического оборудования. Механическая вытяжная вентиляция предусмотрена канальным вентиляторами из верхней зоны. В кабинете заведующего, медицинских помещениях и поста охраны приток предусмотрен вентиляционным прибором BPK 5 (клапан инфильтрации воздуха). Самостоятельные приточные системы с механическим пробуждением предусмотрены в помещениях пищеблока, спальнях, групповых, залах физических и музыкальных занятий. Приточные и вытяжные вентиляционные установки приняты фирмы «Арктика». ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 Система теплоснабжения калорифера – с параметрами Т11/Т21=75/55°С. Теплоноситель – этилен-гликоль (39%), который готовится в пластинчатом теплообменнике «МАШИМПЭКС». В качестве теплоносителя принят бытовой антифриз «HOOT BLOOD» с температурой 75-55°С Воздуховоды всех систем запроектированы из тонколистовой оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80* Выпуск воздуха осуществляется через утепленные вентиляционные шахты в атмосферу. Габаритные размеры теплообменника Тип: NT50XH/CDH-10/26. Рисунок 1.1 – Габаритные размеры теплообменника на вентиляцию Таблица 1.1 – Параметры ластинчатого теплообменника на вентиляцию ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 Пластинчатый теплообменник Gasketed Plate Heat Exchanger Data Sheet Тепловые параметры Среда Тепловая мощность Массовый расход Объемный расход Температура на входе Температура на выходе Потери давления Рабочее давление на входе Средний температурный напор Свойства среды Плотность Теплоемкость Теплопроводность Дин. Вязкость на входе Дин. Вязкость на выходе Параметры теплообменника Тип пластин Общая теплопередающая поверхность Количество пластин Толщина пластин Запас по поверхности Материал пластин Материал уплотнений Схема потока Количество рам Материал и цвет рамы Температура расчет Давление расчетное 1.4 Греющая сторона Нагреваев. сторона Измерение этилен гликоль 40 Вода % 158,81 кВт 7853 6831 кг/ч 6,99 7,65 м3/ч 55 80 °С °С 75 167 10 60 134 10 мбар бар К 5 976,8239 4184,73 0,66147 0,000354 0,000465 1026 3640 0,444 0,001269 0,000866 кг/м3 Дж/кгК Вт/мК кг/мс кг/мс NT50X H 6,48 26 0,5 8,87 AISI316L EPDM GLUELESS 1х12 1х13 1 1 1 S355J2+N PAINTED RAL5002 Min 0,00 Max 110,00 Min 0,00 Max 10,00 v3 мм % °С бар ГВС. Рисунок и характеристики ТО Проектом предусмотрена внутренняя система горячего водоснабжения с циркуляцией по магистрали. Водоснабжение здания от насосной станции школы на 220 учащихся, с двумя вводами В1, В2-2Ф60х3,5. Горячее водоснабжение предусматривается от двух вертикальных емкостных водоподогревателей марки Reflex Ы 300 ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Q=48кВт, с Лист 9 подключением к системе отопления и с дополнительным электрическим нагревателем мощностью 6 кВт. Для обеспечения циркуляции предусмотрен циркуляционный насос Star-Z 25/6 (Q=0.77м3/час, H=5 м, N=0,0992 кВт). Для уменьшения потерь тепла системой горячего водоснабжения магистральные трубопроводы утеплены изоляцией. На вводе проектируется водомерные узлы с водомерами МТК32 – для учета общего расхода и УТК20 – для учета воды на горячее водоснабжение. Внутренние системы холодного и горячего водоснабжения, канализации проектируются из полипропиленовых труб. Трубы канализации, прокладываемые в полу и под цокольным перекрытием теплоизолируются матами из стекловолокна с последующей оберткой стеклопластиком. Сети канализации под цокольным перекрытием прокладываются со «спутником» отопления и монтируется из стальных электросварных труб Ф150, спутник по ГОСТ 10704-91. Для прочистки сетей канализации и дренажа теплоспутника установлены металлические колодцы диаметром 1500 мм. Рисунок 1.2 – Габаритные размеры теплообменника на ГВС Таблица 1.2 – параметры пластинчатого теплообменника на ГВС ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 10 Пластинчатый теплообменник Gasketed Plate Heat Exchanger Data Sheet Тепловые параметры Среда Тепловая мощность Массовый расход Объемный расход Температура на входе Температура на выходе Потери давления Рабочее давление на входе Средний температурный напор Свойства среды Плотность Теплоемкость Теплопроводность Дин. Вязкость на входе Дин. Вязкость на выходе Параметры теплообменника Тип пластин Общая теплопередающая поверхность Количество пластин Толщина пластин Запас по поверхности Материал пластин Материал уплотнений Схема потока Количество рам Материал и цвет рамы Температура расчет Давление расчетное Греющая сторона Нагреваев. сторона Измерение Вода Вода % 45 кВт 1936 777 кг/ч 1,98 0,78 м3/ч 80 5 °С 60 55 °С 237 32 мбар 10 10 бар 38,05 К 976,8239 4184,73 0,66147 0,000354 0,000465 кг/м3 Дж/кгК Вт/мК кг/мс кг/мс 994,618 4170,53 0,61766 0,001523 0,000502 VT04 PH K 0,37 10 0,6 76,98 AISI316L EPDM GLUELESS 1x4 1x5 1 1 1 S355J2+N PAINTED RAL5002 Min 0,00 Max 110,00 Min 0,00 Max 10,00 1.5 Мероприятия по энергосбережению Для достижения максимально возможного v3 мм % °С бар энергосберегающего эффекта приняты следующие технические решения: в индивидуальном тепловом пункте установлены приборы учета расхода тепла; Установка терморегулирующих клапанов на поводках к отопительным приборам; ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 Магистральные трубопроводы в тепловом пункте, в пространстве подшивного потолка, над наружными входными дверями теплоизолируются теплоизоляционным материалом; Воздуховоды в пределах вентиляционной камеры (воздухозабор, участки подачи и выброса воздуха) теплоизолировать; Оборудование, фланцы, трубопроводы, гребенки в помещении теплового пункта теплоизолировать жидким керамическим покрытием; Монтаж систем вентиляции и системы отопления вести согласно СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы»; Замена электрических «теплых полов» на гидравлические. 1.6 План и участок расположения детского сада Рисунок 1.3 – План детского сада ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12 Участок, где будет построен детский сад: Рисунок 1.4 – Участок расположения детского сада Производственные и хозяйственно-бытовые стоки от здания самотеком отводятся в проектируемый канализационный сборник. Отвод сточных вод предусматривается в проектируемый канализационный сборник V=50 м3 с вывозом автотранспортом с места, отведенные службами санэпидемнадзора. Водоснабжения здания осуществляется от двух заранее запроектированной очистной станции школы (ш.2892). Наружное пожаротушение здания осуществляется от двух ранее запроектированных пожарных резервуаров V=2х100 м3 (ш.2892). Источник теплоснабжения – котельная «Квартальная», приготовление горячей воды для проектируемого объекта производится в тепловом пункте здания. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 13 2 ТЕПЛЫЙ ПОЛ И АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБОРА ВОДЯНОГО ТЕПЛОГО ПОЛА Теплый пол – это система отопления, которая обеспечивает, нагрев воздуха в помещении снизу, где отопительным прибором выступает теплый пол. Актуальность выбора водяного теплого пола состоит в том, что в приоритете отапливать целые комнаты, залы в детском саду, что для электрического ТП будет слишком не экономично. Водяные теплые полы являются более экономичными в плане долговременной эксплуатации, чем электрические системы, которые в плане установки обходятся дешевле, но в долгосрочной эксплуатации показывают слишком дорогую цену за их использование. Самые распространенные теплые полы на данный момент — это электрические системы подогрева пола и водяные, подключаемые к центральным или местным системам отопления. Система электрического подогрева пола состоит из нагревательных матов и регуляторов. Нагревательные маты укладываются под полом. Их можно разместить между слоями бетона, залить самовыравнивающимся бетоном или уложить в клей под плитку. Водяные системы подогрева пола состоят из устройства, которое греет воду и распространяет ее по системе, а также монтируемых в бетон трубок, по которым течет вода. 2.1 Теплые полы как основная система отопления или обогрев незначительной, локальной зоны Чаще всего электрические нагревательные маты для пола применяются в определенных зонах. Очень удобны они в ванной комнате и в кухне. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 14 Однако стоит подчеркнуть, что электрические теплые полы можно использовать и для отопления всего жилого помещения. Более того, в отличие от обычных обогревателей, теплый пол не создает конвекции. Он прогревает воздух всей поверхностью пола и позволяют поддерживать постоянную температуру в жилом помещении на разной высоте: на уровне ног воздух теплее, чем на уровне головы. Это идеальное распределение температуры воздуха в комнате с точки зрения комфорта и самочувствия. Полы с водяным подогревом являются лучшим решением, если вы хотите обогреть все жилое помещение. Система состоит из труб из сшитого полиэтилена PEX, подсоединенных к коллектору, в который поступает вода из системы центрального отопления. Обычно решение о применении данного типа отопления принимается на стадии проектирования дома. Необходимо при этом учитывать, как будет функционировать вся система отопления, а не как в случае с электрическим подогревом, только локальную установку подогрева. 2.2 Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют Рисунок 2.1 – Пример теплого пола ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 15 Чтобы круглый год в здании было тепло, уютно и комфортно, можно сделать полы с подогревом. Для достижения этого эффекта нужно установить нагревательный электрический пол или водяную систему подогрева полов. Второй вариант более предпочтительнее, потому что его можно подключить к центральному отоплению здания. Для этого мы рассмотрим устройство и укладку теплого водяного пола. Рисунок 2.2 – принципиальная схема установки ТП На примере более распространённой схемы объясню принцип работы теплого пола: горячая вода из котла, с данной температурой, например, 45°С подается в распределительный коллектор. Теплоноситель, проходя через трубы отдает тепло и охлаждается, после чего поступает в обратный коллектор для дальнейшей подачи в котел. Нагрев системы производится за счет горячего теплоносителя – воды, которая проходит по раннее установленным трубам. Кроме того, подключение к общей отопительной системе повышает гидравлическое сопротивление и снижает температуру теплоносителя. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 16 Рисунок 2.3 – Конструкция ТП Конструкция теплого пола может быть бетонной или настильной. Первый вариант предусматривает заливку стяжки. Настольная система этого не требует. В основном теплый пол имеет устройство: Основание. Оно может быть деревянным или бетонным. Гидроизоляция. Монтаж демпферной ленты, которая обеспечивает необходимый технологический зазор и защиту стыков стен с основанием. Слой теплоизоляции. Конструкция водяного пола. Бетонная стяжка (при необходимости). Чистовое напольное покрытие ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 17 Рисунок 2.4 – Структура пола для ТП 2.3 Особенности выбора труб До того, как перейти к монтажу системы, выберем соответствующие элементы. Трубы будут основной частью системы, так что требуется правильный их выбор. Есть следующие виды изделий, которые можно использовать в дальнейшей работе. Металлопластиковые. Важнейшим его качеством является стабильность его формы. Однако во время монтажа следует соблюдать строго установленный шаг между трубами. Эти трубы очень легко сгибаются, что сильно облегчает их установку. Минусом такой конструкции является большой вес и не очень высокая степень теплопроводности. Полипропиленовые. Большим плюсом такой системы является высокая степень теплопроводности, что влияет на высокую эффективность данной системы. Минус этой системы в том, что после сгибания эта труба быстро восстанавливает свою первоначальную форму. Поэтому лучше сразу их крепить. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 18 Гофрированные изделия из нержавейки. На данное время они являются самым распространенным и популярным видом. Этот материал очень удобен в монтаже, имеет большую теплопроводность, изготавливается с разными видами диаметров. Медные трубы. Обладают наибольшей теплопроводностью, очень прочный и долговечный. Однако является слишком затратной системой. Кроме того, установка является очень сложной, что лучше доверить эту систему опытным мастерам. Рисунок 2.5 – Виды труб Трубы для водяного теплого пола из сшитого полиэтилена, медные и полипропиленовые. Основной частью системы является коллектор, который позволяет устанавливать собственные настройки, отрегулировать давление. По этой системе протекает горячая и холодная вода. Коллектор позволяет автоматизировать работу системы. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 19 2.4 Процесс монтажа трубопровода на бетонном основании Для начала должна быть нарисована схема, по которой будет укладываться труба теплого пола. Далее производятся следующие работы: Настил гидроизоляции. В этом случае лучше использовать полиэтиленовую пленку. Учтите, что ее толщина должна составлять 250 мкм. Отдельные полотна материала нужно соединять строительным скотчем. Куски пленки необходимо настилать внахлест. Кроме того, не следует забывать о напуске на стены (10 см). Монтаж демпферной ленты. Она крепится по всему периметру комнаты. Этот материал позволит защитить стяжку от температурных деформаций. Обустройство теплоизоляции. Если вы планируете обустраивать теплый пол на первом этаже дома, то этот слой может быть достаточно толстым, не менее 5 см. Для остальных помещений достаточно 2сантиметрового слоя. Для обустройства теплоизоляции можно использовать пенофол. Рисунок 2.6 – Пример укладки ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 20 Укладка армирующей сетки и крепление труб. Здесь понадобится нарисованная ранее схема размещения контуров. Учтите, что размер ячеек сетки не должен превышать 15*15 см. Теперь можно монтировать сам теплый пол. Шаг между трубами может колебаться от 7 до 30 см. Крепить их к сетке следует пластиковыми хомутами. Учтите, что крепление не следует затягивать слишком туго, ведь трубам свойственно расширяться при нагревании. В местах наличия компенсационных швов на конструкцию следует надеть гофрированные элементы. Во время монтажа обратите внимание на шаг между трубами у наружных стен: он должен быть уменьшен, ведь в этой области теплопотери больше. Подсоединение системы к коллектору. Для того чтобы теплый пол работал максимально эффективно, его нужно правильно подключить к подающему и возвратному коллектору. Опрессовка конструкции. На этом этапе вы обязаны провести проверку всей системы, которую необходимо включить. Благодаря этому действию вы сможете проверить конструкцию на работоспособность. Выдержка должна быть не менее суток. Рабочее давление в трубах системы теплого пола должно составлять 3-4 бар. Заливка стяжки. Ее толщина должна составлять 5-7 см. Раствор вы можете готовить сами или же можете использовать специальные строительные смеси, которые нужно развести обычной водой. Заливка производится на трубы под давлением. Укладка финишного напольного покрытия. Делать это можно не ранее, чем через месяц. При этом до монтажа облицовки систему нужно снова проверить. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 21 3 РАСЧЕТ ВОДЯНЫХ ТЕПЛЫХ ПОЛОВ 3.1 Расчетные данные Температура на подаче в системе теплый пол (ТП) tп, °С. Температура в обратке ТП tоб, °С. Предполагаемая температура воздуха в отапливаемом помещении tв, °С. Температура в помещении ниже расчетного tниз, °С. Внутренний диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dв, м. Наружный диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dн, м. Коэффициент теплопроводности трубопровода λтр, Вт/м К. Теплоотдача поверхности, находящейся под ТП (нижележащая, горизонтальная) αн, Вт/м2 К. Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней стенке трубы αвн, Вт/м2 К. Коэффициент теплоотдачи пола αп, Вт/м2 К. Термосопротивление материалов пола, находящихся над змеевиком водяного ТП. Таблица 3.1 – Исходные данные для вычислений Наименование характеристики Температура теплоносителя в подающем трубопроводе Температура теплоносителя в обратном трубопроводе Температура воздуха рассчитываемом помещении в Обозначение Единица измерения Значения tп °С 35 tо °С 30 tв °С 20 ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 22 Таблица 3.1 (продолжение) Внутренний диаметр труб теплого пола Наружный диаметр труб теплого пола Коэффициент теплопроводности материала труб Коэффициент теплоотдачи нижележащей горизонтальной Dв м 0,013 Dн м 0,016 λтр Вт/м К 0,35 Вт/м2 К 8,7 Вт/м2 К 400 Вт/м2 К 12 αн поверхности Коэффициент внутренней теплоотдачи Коэффициент теплоотдачи пола αвн αп Таблица 3.2 – Термическое сопротивление, толщина и коэффициент теплопроводности Наименование материала слоя Толщина, м Λ Вт/м К R м2К/Вт Слои над трубами Цементно-песчаная стяжка 0,035 0,93 0,038 Подложка под ламинат 0,002 0,030 0,067 Ламинат 0,015 0,18 0,083 Термическое сопротивление слоев над трубами 0,19 Слои под трубами Цементно-песчаная стяжка 0,025 0,93 0,027 Пеноплекс 35 0,030 0,032 0,94 0,2 2,04 0,098 Плита железобетонная Термическое сопротивление слоев под трубами 1,06 ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 23 Таблица 3.3 – Площадь установки ТП № Отопительный контур Площадь, м2 1 Группа детей младенческого и раннего возраста 109,4 2 Младшая дошкольная и средняя группа 106,5 3 Раздевальная на 24 ребенка 16,9 4 Раздевальная младшего дошкольного и средней группы 5 Старшая и подготовительная группа 6 Раздевальная старшей и подготовительной группы 18 106,5 18 Рисунок 3.1 – План схема отапливаемых ТП помещений ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 24 3.2 Методика и данные расчета Вычисляем среднюю температуру теплоносителя по формуле: 𝑡ср = 𝑡п + 𝑡0 2 Производим расчет термического сопротивления материалов над трубами: 𝑅вв = 𝑅в + 1 𝛼вн Считаем термосопротивление материалов под змеевиком: 𝑅нн = 𝑅н + 1 𝛼н Производим расчет соотношения тепловых потоков над и под трубопроводом: (𝑡ср − 𝑡низ ) ∗ (𝑅вв 𝐷н −𝐷в 1 ) 𝑞н 2𝜆тр 𝛼вн а= = 𝑞в (𝑡ср − 𝑡в ) ∗ (𝑅нн + 𝐷н −𝐷в + 1 ) 2𝜆 𝛼 тр + вн Вычисляем мощность теплового потока, направленного вверх: 𝑞н = 𝑡ср − 𝑡в 𝑅вв + 𝐵𝑅тр (1−а) Считаем мощность теплового потока, направленного вниз: ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 25 𝑞н = 𝑞в ∗ а Рассчитываем суммарную мощность тепловых потоков: 𝑞а = 𝑞н ∗ 𝑞в Высчитываем тепловой поток, на 1 м водяного ТП: 𝑞𝑙 = 𝑞а ∗ В Производим расчет минимальной температуры ТП: 𝑡п𝑚𝑎𝑥 = 𝑡ср − 𝑞в (𝑅в + 𝐵𝑅тр (1 − а) Производим расчет минимальной температуры ТП: 𝑡п𝑚𝑖𝑛 = 𝑡в + (𝑡п𝑚𝑎𝑥 − 𝑡в )𝑠𝑖𝑛𝑊 Рассчитываем средний температурный показатель теплого пола, который должен быть меньше или равен нормам, определенным СП 60. 13330.2012 п. 6.4.8: 𝑡пср = 𝑡п𝑚𝑎𝑥 + 𝑡п𝑚𝑖𝑛 2 ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 26 Результаты расчета Таблица 3.4 – Результаты расчета: Наименование характеристики Средняя температура теплоносителя Расчетные данные Единица измерения 32,5 °С 0,193 м2К/Вт 1,175 м2К/Вт 0,433 Вт/м2 расчет термического сопротивления материалов над трубами термосопротивление материалов под змеевиком расчет соотношения тепловых потоков над и под трубопроводом мощность теплового 23,67 потока, направленного вверх мощность теплового потока, направленного вниз средний температурный показатель теплого пола тепловой поток, на 1 м водяного ТП суммарная мощность тепловых потоков 6,38 Вт/м2 24,763 °С 66,268 Вт/м2 348,781 Вт/м2 ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Вт/м2 Лист 27 Таблица 3.5 – Результаты расчета: Наименование Площадь, м2 Необходимая мощность помещения Вт Группа детей 109,4 берем по 27,35 младенческого и получим 4 контура раннего возраста Младшая дошкольная и 106,5 берем по 26,625 средняя группа получим 4 контура Раздевальная на 24 ребенка 7249,7192 по 1812,4298 7057,542 по 1764,3855 16,9 один контур 1119,9292 18 один контур 1192,824 Раздевальная младшего дошкольного и средней группы Старшая и подготовительная 106,5 берем по 26,625 группа получим 4 контура 7057,542 по 1764,3855 Раздевальная старшей и подготовительной 18 один контур 1192,824 375,3 24870,3804 группы Сумма Расчетная температура наружного воздуха: Зимняя для расчета отопления – минус 55°С. Средняя отопительная – минус 21,9°С. Продолжительность отопительного периода 269. Источник теплоснабжения – квартальная котельная с параметрами 80/60°С. Система отопления – с параметрами Т1/Т2=80/60°С. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 28 3.3 Выбор установок Ставим два пластинчатых теплообменник от фирмы «РИДАН» для гидравлического отделения «теплый пол» от системы. Благодаря теплообменнику система «теплый пол» не будет зависеть от центрального отопления. Теплообменник еще позволит исключить поступления в трубопровод водяного пола ржавой и мутной жидкости из коммунальной системы, что значительно увеличит надежность и долговечность многих составляющих частей системы. Наименование показателя Характеристика Рабочая температура, °С От -30 до +200 Рабочее давление, бар До 25 Материал прокладок EPDM, Nitril, Viton Материал пластин AISI 304, AISI 316, SMO 254, Titanium, Hastelloy C-276 вода, пар, этиленгликоль, масла, нефть, Теплоноситель кислоты, пищевые жидкости, фреоны, пропиленгликоль Ставим два циркуляционных насоса «Wilo Star-RS 25/4». Техническая характеристика: - Мощность – 68 Вт. - Напряжение сети – 220 Вт. - Материал корпуса – чугун. - Рабочее давление – 10 бар. - Максимальная температура жидкости – 110 °С. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 29 4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4.1 Стоимость и затраты на электрический теплый пол, капитальные затраты и затраты в течение года По проекту постройки на данный момент установлена система инфракрасной отопительной пленки «HeatLife». Принцип работы инфракрасных обогревателей позаимствован у солнца и основывается на излучение длинного инфракрасного спектра волн, которые, соприкасаясь с поверхностью, нагревают ее. Рисунок 4.1 – Отопительная пленка «HeatLife» По проекту система «HeatLife» установлена на площади 375,3 м2, которые надо заменить системой водяного теплого пола по данной задаче ВКР. Номинальная мощность в 240 Вт/м2. Цена материала на 1 м2 – 2320 рублей. Цена на терморегулятор – 6500 рублей. Цена за 7 терморегуляторов составит – 45 500 рублей. Расход на электрические теплые полы в год составит – 342 293,2 рублей. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 30 За 5 лет составит – 1 711 466,466 рублей. Расход на материал составит – 870 686 рублей. Амортизационные отчисления 10% за год – 87 068,6. За 5 лет – 435 343 рублей. Расход на установку составит – 49 914 рублей. Вместе с материалом и установкой составит за 5 лет – 3 067 409,466 рублей. 4.2 Стоимость и затраты на водяной теплый пол, капитальные затраты и затраты в течение года Устанавливаем трубу из сшитого полиэтилена ff-therm multi Difustop PE-RT, Frankische. Максимальная рабочая температура – плюс 70°С. Максимальное рабочее давление – 4 бар. Толщина стенки – 2 мм. Диаметр трубы – 16 мм. Цена за метр – 43,80 рублей. Стоимость 1 м2 монтажных работ – 380 рублей. На площадь 375.3 м2 понадобится – 2250 метров трубы. Шаг петли – 150 мм. Материалы для системы водяного пола: Полиэтиленовая пленка на 1 м2 – 16,5 рублей. Пенополистирол на 1 м2 – 116 рублей. Демпферная лента на 1 м2 – 28 рублей. Арматурная сетка на 1 м2 – 44 рублей. Стоимость на 1 м2 материала для системы водяного пола – 204,5 рублей. Прочие работы и услуги: Бетон на 1 м2 – 260 рублей. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 31 Устройство бетонной стяжки 1 м2 – 300 рублей. Проектирование 1 м2 – 50 рублей. Стоимость на 1 м2 установки бетона и бетон – 610 рублей. Расход на трубы – 98 550 рублей. Стоимость на монтаж – 142 614 рублей. Стоимость на 375,3 м2 материала для системы водяного пола – 73 067,85 рублей. Смесительная группа – 11 850 рублей. Шкаф для коллектора встраиваемый – 4 250 рублей. Установка бетона на 375,3 м2 – 217 953. Цена за два теплообменника – 70000 рублей. Цена за два циркуляционных насоса –12560 рублей. Доставка циркуляционного насоса – 550 рублей. Затраты на теплоноситель: Пропиленглюколь – 18 000 рублей. 174 литра. Вода – 870 рублей. 174 литра. Подпиточный насос – 34 000 рублей. Расход на материалы и установку составит – 684 264,85 рублей. Расход на водяные теплые полы в год составит – 165 945,6 рублей. За то тепло, которым мы греем теплый пол. За 5 лет составит – 829 728 рублей Амортизационные отчисления 10% за год - 68 426,485 За 5 лет – 342 132,425 рублей. Вместе с материалом и установкой составит за 5 лет – 1 856 125,275 рублей. Затраты на эксплуатацию за 5 лет составят: Гидравлическая система – 1 856 125,275 рублей. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 32 Электрическая система – 3 067 409,466 рублей. Экономия от установки гидравлической системы за 5 лет составит – 1 211 284,191 рублей. Заключение ТЭР Совокупные затраты на системы отопления теплыми полами за 5 лет (руб) 3 500 000,00 3 000 000,00 Рублей 2 500 000,00 2 000 000,00 1 500 000,00 1 000 000,00 500 000,00 0,00 Стоимость системы Затраты за пять лет Всего за пять лет Стоимость системы Водяной теплый пол денежных затрат Всего за пять лет Электрический теплый пол Ряд 1 График Затраты за пять лет Ряд 2 Ряд 3 средств на покупку, установку и эксплуатацию систем теплых полов. Как видно, водяные полы, в долгосрочной эксплуатации обходятся экономичнее, нежели электрические системы. Расчеты показали, что замена электрической системы на гидравлическую систему экономически выгодна. Таким образом, за 5 лет эксплуатации мы сэкономим 1 211 284,191 рублей. В плане установки водяная система будет намного сложнее, но за счет окупаемости системы можно проигнорировать этот факт. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 33 5 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Охрана труда – система для сохранения здоровья и жизни в процессе трудовой деятельности работника, которая включает в себя: правовые, организационно-технические, гигиенические, социально-экономические, лечебно-профилактические, санитарно- реабилитационные и иные мероприятия. Основные пункты охраны труда: Условие труда – совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, которая влияет на работоспособность и здоровье работника. Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его травме. Безопасные условия труда – условия труда, при которых воздействие на работающих вредных и (или) опасных производственных факторов исключено либо уровни их воздействия не превышают установленных нормативов. Рабочее место – место, где работник должен находиться или куда ему необходимо прибыть в связи с его работой и которое прямо или косвенно находится под контролем работодателя. Средства индивидуальной и коллективной защиты работников технические средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работников вредных и (или) опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения. Система управления охраной труда - комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, устанавливающих политику и цели в области охраны труда у конкретного работодателя и процедуры по достижению этих целей. Типовые положения о системе управления охраной труда утверждается федеральным органом исполнительной ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата власти, Лист 34 осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере труда, с учетом мнения Российской трехсторонней комиссии по регулированию социально-трудовых отношений. Производственная деятельность - совокупность действий работников с применением средств труда, необходимых для превращения ресурсов в готовую продукцию, включающих в себя производство и переработку различных видов сырья, строительство, оказание различных видов услуг. Требования охраны труда - государственные нормативные требования охраны труда, в том числе стандарты безопасности труда, а также требования охраны труда, установленные правилами и инструкциями по охране труда. Государственная экспертиза условий труда - оценка соответствия объекта экспертизы государственным нормативным требованиям охраны труда. Стандарты безопасности труда - правила, процедуры, критерии и нормативы, направленные на сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности и регламентирующие осуществление социально-экономических, организационных, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических, реабилитационных мер в области охраны труда. Профессиональный риск - вероятность причинения вреда здоровью в результате воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов при исполнении работником обязанностей по трудовому договору или в иных случаях, установленных настоящим Кодексом, другими федеральными законами. Порядок оценки уровня профессионального риска устанавливается федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере труда с учетом мнения Российской трехсторонней комиссии по регулированию социально-трудовых отношений. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 35 Управление профессиональными рисками - комплекс взаимосвязанных мероприятий, являющихся элементами системы управления охраной труда и включающих в себя меры по выявлению, оценке и снижению уровней профессиональных рисков. 5.1 Теплоэнергетические установки Отопление: Система отопления находится под давлением 0,6 Мпа (6 кг/см2) при температуре воды 85°С, поэтому категорически запрещается самостоятельно производить разборку резьбовых соединений и ремонт арматуры, фильтров, счетчиков и приборов отопления. Индивидуальный тепловой пункт (ИТП), магистральные и разводящие трубопроводы обслуживаются эксплуатирующей организацией в соответствие с: - Правилами эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей. - Правил техники безопасности при эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей. - Правил учета тепловой энергии и теплоносителя. - Эксплуатирующая организация обязана обеспечивать очистку фильтров, установленных в узлах и развоздушивать системы и приборы через воздухоотводчики. Вентиляция: При эксплуатации вентиляторов необходимо соблюдать следующие условия: - Все болты вентилятора, включая присоединительные, должны быть плотно затянуты. - Вентиляционная система, в которой установлен вентилятор, должна обеспечивать надежное заземление корпуса вентилятора. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 36 - Потребляемый вентилятором ток не должен превышать максимально допустимых значений. Условия эксплуатации смесительных узлов. Узлы регулирования калориферов предназначены для регулирования мощности и защиты воздухонагревателя от замерзания. Это осуществляется изменением температуры воды, входящей в воздухонагреватель, при этом расход воды остается постоянным. Вода, протекающая через узел, не должна содержать нечистот, твердых примесей и агрессивных химических веществ, способствующих коррозии или химическому разложению меди, латуни, нержавеющей стали, цинка, пластмасс, резины, чугуна. Максимально допустимые эксплуатационные параметры отопительной воды: Максимально допустимая температура воды плюс 110°С. Максимально допустимое давление 1 Мпа. Минимальное рабочее давление20 кПа. Для недопущения конденсации влаги в обмотке мотора насоса рабочая температура воды при эксплуатации не должна снижаться до температуры окружающего воздуха. 5.2 Техника безопасности в тепловых сетях При эксплуатации и ремонте тепловых сетей необходимо выполнять все требования противопожарной безопасности. Возникновение пожаров, как правило, является следствием небрежного обращения с огнем, неправильного хранения горючих и легковоспламеняющихся материалов, а также неисправности электропроводки. Для предотвращения пожаров необходимо содержать в исправности электропроводки, не допускать захламления помещений, территории и рабочих мест; в помещениях устанавливаются металлические ящики для ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 37 чистого и грязного легковоспламеняющихся обтирочного материалов материала. должны Для быть хранения предусмотрены специальные места и тара. Возле склада горючих материалов устанавливают средства для тушения пожара (ящики с песком, огнетушители и др.), а также вывешиваются предупредительные плакаты. Работы с открытым огнем, а также сварочные работы в местах, особо опасных в пожарном отношении, должны производиться по письменному допуску, и согласованы с пожарной охраной. Способы и средства тушения пожара разнообразны. Самое распространенное средство – вода. Однако не всякий пожар можно тушить водой. Водой нельзя тушить горящий карбид кальция, легковоспламеняющиеся жидкости (бензин, керосин, мазут, смазочные материалы и др.), а также электроустановки и электропроводку. Для тушения возникшего пожара от этих материалов применяют густопенные и кислотные огнетушители. В случае небольших очагов пожара используют сухой, чистый и просеянный песок. Для тушения одежды на человеке, а также огня на небольших поверхностях применяют противопожарные одеяла – асбестовое полотно, брезент, кошму и т.п. 5.3 Техника безопасности при подключении системы «теплые полы» С точки зрения безопасности «тёплый пол», выполненный в водном варианте, является более надёжным и безопасным, нежели в случае с электрической (инфракрасной) системой. Во многом это обеспечивается скрытыми от доступа нагревательными элементами (они спрятаны в полу, поэтому безопасны для детей) и тем, что в системе не приходится иметь дело с электричеством, изначально подразумевающим высокие риски получения ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 38 травм при неправильной эксплуатации находящихся под высоким напряжением элементов. В случае с водным полом основную опасность будут представлять риски повреждения труб. Утечка теплоносителя при прорыве трубы, находящейся под полом, приведёт к серьёзным последствиям, устранить которые удастся возможного только после затопления замены становится всей основной системы. причиной Вероятность того, что оборудование водяных тёплых полов в квартирах запрещено. Такие системы подходят только для помещений частных домов. Для снижения рисков повреждения труб в процессе их эксплуатации их монтаж необходимо производить в соответствии с действующими строительными нормами (ровное основание, надёжная герметизация стыков, правильное подключение системы к коллектору и т. д.) Во избежание брака такие работы следует поручать профессиональным монтажникам и применять сертифицированную продукцию. В системе тёплого водяного пола, помещенной под ламинат или дерево, регулировку температуры необходимо осуществлять постепенно. Это поспособствует увеличению срока службы напольного покрытия. Необходимо помнить и то, что, прогрев холодного помещения такой системой осуществляется относительно долго: изначально трубы нагревают пол, после – стены, затем – воздух. 5.4 Система противопожарной защиты Система противопожарной защиты – это комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на защиту людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара, и ограничение последствий воздействия опасных факторов пожара на объект защиты. Система должна обеспечивать снижение динамики нарастания опасных факторов пожара, эвакуацией людей и имущества в безопасную зону и ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 39 тушением пожара, должна обладать надежностью и устойчивостью к воздействию опасных факторов пожара в течение времени, необходимого для достижения целей обеспечения пожарной безопасности. В систему противопожарной защиты объекта входят: Объемно-планировочные и конструктивные решения, обеспечивающие своевременную эвакуацию людей за пределы здания и их защиту от опасных факторов пожара. Ограничение на путях эвакуации применения горючих материалов. Соблюдение требований нормативных документов по максимально допустимой площади этажа, без устройств противопожарных стен. Обеспечение объекта требуемым расходом воды для целей наружного пожаротушения. Применение современных средств быстрого обнаружения пожара и оповещение людей о пожаре. Обеспечение объекта средствами связи для вызова подразделений пожарной охраны, в случае возникновения пожара. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 40 6 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 6.1 Природно-климатические условия района строительства Местонахождение объекта – село Томтор Баягинского наслега Таттинского улуса РС(Я). Климат рассматриваемой континентальному и отличается территории большими относится годовыми к резко колебаниями температуры воздуха и относительно малым количеством осадков. Среднегодовая температура воздуха по данным многолетних наблюдений – 11,1°С. Абсолютный годовой минимум наблюдается минус 64°С, абсолютный годовой максимум достигал плюс 38°С. Таким образом, амплитуда температурных колебаний достигает 102. Среднемесячная температура января составляет минус 34,2°С, среднемесячная температура июля равна плюс 18,8°С. Устойчивый снежный покров образуется в первой половине октября, высота его к концу зимы достигает около 30 см. продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 206 дней. В летний период наблюдается значительные колебания суточных температур от плюс 5°С и 10°С ночью до плюс 30°С и 35°С днем. Годовая сумма осадков составляет 398 мм, причем основное количество осадков выпадает в весенне-летний период: сумма осадков за период с температурой плюс 10°С равна 192 мм. Продолжительность безморозного периода с 30 апреля по 1 октября. Средняя скорость ветра на данной территории 2,4 м/сек. Преобладающее направление ветра – северо-западное. Объем снегопереноса согласно СНиП 2.01.01-82 составляет 100 м3/м. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 41 6.2 Воздействие на атмосферу в период эксплуатации детского сада Источником проектируемого загрязнения здания атмосферы детского сада на период является эксплуатации внутренний проезд автотранспорта для обеспечения хозяйственной деятельности детского сада. Источник теплоснабжения – тепловые сети. На период эксплуатации на территории объекта будут действовать 1 источник загрязнения атмосферы, выбрасывающие 5 ингредиентов, в том числе твердых – 0, жидких и газообразных – 5: Таблица 6.1 – Наименование загрязняющих веществ Код загрязняющего вещества Наименование загрязняющего вещества 0301 Азота диоксид 0304 Азота оксид 0330 Серы диоксид 0337 Углерода оксид 2704 Бензин 6009 Группа веществ, обладающих эффектом суммации (301+330) Максимальный фактический объем валовых выбросов загрязняющих веществ в режиме одновременной работы всех возможных источников загрязнения атмосферы на период эксплуатации не превысит 0,007786 т/год. 6.3 Сведения о существующих и проектируемых системах канализации Проектом предусмотрены внутренние и наружные сети канализации. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 42 Бытовые и производственные сточные воды от детского сада и станции водоподготовки самотеком отводятся в канализационный сборник емкостью 25 м3. Вывоз стоков из сборника предусматривается спецавтотранспортом в места, отведенные службой санитарного надзора Таблица 6.2 – Концентрации загрязнений хозяйственно-бытовых сточных вод: Показатель Концентрации загрязнений, мг/л pH 6.5-8.5 Взвешенные вещества 220 БПК 100-250 Азот аммонийных солей N 5.26 Азот нитратов - Фосфоры (поР) 1-5 Температура стока С 13-25 Обоснование принятого порядка сбора, утилизации и захоронения отходов – для объектов производственного назначения: Не составлялся в связи с отсутствием объектов производственного назначения. Описание и обоснование схемы прокладки канализационных трубопроводов, описание участков прокладки напорных трубопроводов, условия их прокладки, оборудование, сведения о материале трубопроводов и колодцев, способы их защиты от агрессивного воздействия грунтов и грунтовых вод: Проектом предусмотрена система хозяйственно – бытовой и производственный канализации с двумя выпусками – 2 диаметром 150 мм от детского сада. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 43 Системы внутренней канализации запроектирована из канализационных труб и фасоновых частей из полипропилена. Стояки, вентилируемые с выходом на кровлю. Сети канализации, прокладываемые под цокольным перекрытием детского сада, выполняются из стальных электросварных труб диаметром 159х4,5 мм. Во избежание замерзания канализации, вследствие ее периодической работы, предусматривается прокладка трубопровода канализации под цокольным перекрытием со спутником отопления из стальных электросварных труб 2 диаметром 45х2,0 мм. Трубопроводы канализации, прокладываемые в утеплителе пола 1 этажа, под цокольным перекрытием, в чердаках и над кровлей изолируются матами из стеклянного штапельного волокна. Наружные сети самотечной хозяйственно-бытовой и производственной канализации запроектированы из стальных электросварных труб диаметром 159х4,5 мм. Трубы канализации покрываются антикоррозионным лаком БТ577 за 2 раза по грунтовке и теплоизолируются антисептированной деревянной рейкой. Трубы прокладываются подземно в траншее с заменой грунта, песка и гравия (гальки, щебня) в отношении 1:1:0,5 и засыпкой крупнозернистым песком и местным грунтом. На сети канализации предумотрены смотровые металлические колодцы диаметром 150 мм с утепленной крышкой. Колодцы покрываются антикоррозионным лаком ХС-76 по грунтовке ХС-010. В колодцах располагаются стальные ревизии, подключения сетей, устройства для дренажа спутника. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 44 Теплоносители 6.4 Таблица 6.3 – Теплоноситель «Вода» Преимущества Недостатки Экологически чистое вещество. Возможность Обладает высокой теплоемкостью. системе (замерзает при температуре Легко циркулирует по замерзания воды в системе ниже 0 °С) и, как следствие, вывод отопления. последней из строя Всегда под рукой, и ее быстро можно выключенной, добавить в систему отопления. системой Низкая стоимость. оставишь). но с заполненной отопления Если, (дом зимой во не избежание размораживания системы отопления, воду сливают – коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут ещё быстрее, чем в воде. Необходимость химического изменения состава воды перед использованием для отопления. Природная вода характеризуется таким показателем как жесткость. При температуре воды выше 80°С начинается интенсивное разложение карбонатных солей и отложение накипи на стенках теплогенератора и трубах, что является причиной ухудшения теплоотдачи и выхода из строя нагревательных элементов изза их перегрева. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 45 Таблица 6.4 – Теплоноситель на основе этиленгликоля Преимущества Недостатки Хорошие теплофизические свойства. Этиленгликоль относится к третьему Средняя стоимость. классу опасности, обладает ядовитым и наркотическим действием. Попадание человека внутрь 100 мл организма этиленгликоля может является смертельной дозой. Этиленгликоль способен проникать в организм через кожу, при систематическом вдыхании возможно хроническое отравление поражением органов жизненно (сосуды, с важных почки, нервная система). Этиленгликоль не имеет неприятного запаха и вкусом, обладает что сладковатым представляет повышенную опасность для детей и животных в случае протечек теплоносителя. При полном испарении воды из состава антифриза при последующем охлаждении этиленгликоль замерзает при температуре минус 13°С. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 46 Таблица 6.5 – Теплоноситель на основе пропиленгликоля Преимущества Недостатки Хорошие теплофизические свойства. Экологически и Более высокая стоимость, чем токсикологически на другие виды теплоносителей безопасен. Несмотря на более высокую вязкость, теплоносители на основе пропиленгликоля обладают “смазывающим снижающим эффектом”, гидродинамическое сопротивление и улучшающим условия работы насосов во вторичном контуре. Пропиленгликоль способствует удалению с внутренних поверхностей теплообменного оборудования отложений. При полном испарении воды из состава антифриза при последующем охлаждении до минус 60°С пропиленгликоль не замерзает. Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает меньшей сравнению с теплоносителями быстрее плотностью этиленгликолевыми и доставляет отдаленным по благодаря тепло радиаторам к этому самым отопительной системы. При этом циркуляционный насос испытывает меньшие нагрузки, что благотворительно влияет на его работу. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 47 По результатам анализа трех причисленных теплоносителей, лучшим вариантом будет теплоноситель на основе пропиленгликоля. Который имеет лучшие теплофизические показатели и подходит по безопасности для обеспечения тепла помещения с детьми. Ключевым фактором выбора теплоноситель на основе пропиленгликоля является его безопасная эксплуатация и не имеет ядовитых и наркотических действий. Вполне безопасен для обеспечения детского сада. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 48 В ИТОГЕ ВЫБИРАЕМ ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЬ В КАЧЕСТВЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ (в ТП) Цена экономии Установка теплого пола обходится чуть дороже по цене и более сложная прокладка, но цена может уже окупиться за 5 лет эксплуатации. Несмотря на относительную дешевизну и простую прокладку электрических систем обогрева, они более дорогие в плане использования энергоносителей. Рисунок 6.1 – Совокупные затраты на системы отопления тёплыми полами за 5 лет График денежных затрат средств на покупку, установку и эксплуатацию систем теплых полов. Как видно, водяные полы, несмотря на высокие затраты на установку системы в долгосрочной эксплуатации обходятся экономичнее, нежели электрические системы. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 49 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В бакалаврской работе была поставлена цель по оценке вариантов электрических и гидравлических систем теплые полы. По данным расчетов мы наглядно видим, что теплые гидравлические полы намного экономичнее и эффективнее, чем электрические теплые полы. Если сравнить срок окупаемости гидравлической системы, то она окупает себя за ___ время, что сильно влияет на экономию проекта. Можно сказать, что гидравлическая система намного лучше в плане обеспечения помещений с большими площадями, чем электрическая система. В плане установки водяная система будет намного сложнее, но за счет окупаемости системы можно проигнорировать этот факт. Сроки окупаемости составили: ___ лет мес – электри; ___ - гидравлич. Сравнения сроков окупаемости показывают, что гидравлическая система составило ____ лет, электрическая ____ лет ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 50 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ Экономия: Добавить диаграмму, как пример сверху. ВКР. ЭО-13 ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 51
